Hvad er strukturformlen?
Strukturformlen for en kemisk forbindelse er en visuel repræsentation, der viser, hvordan atomerne i den forbindelse er bundet sammen. Det er ofte mere nyttigt end den molekylære formel, der angiver atomer og deres mængder, men ikke deres placering i rummet. F.eks. Viser molekylformlen for vand, H2O, at der er to hydrogen (H) atomer og et oxygen (O) atom i molekylet, men viser ikke, hvordan de er arrangeret eller bundet. Der er flere forskellige typer strukturformel, herunder elektronpunktsdiagrammet, linjebindingsstrukturformlen, den kondenserede strukturformel og skeletstrukturformlen.
Atomer binder ofte til hinanden ved at dele et par elektroner og danne en kovalent binding. De kan også danne en dobbeltbinding, hvor fire elektroner deles i stedet for to. I nogle tilfælde deles ikke alle elektroner i bindinger mellem atomer i en forbindelse. Sådanne løse par elektroner kaldes ensomme par. Strukturformlen for en kemisk forbindelse repræsenterer visuelt hver af disse forskellige komponenter gennem et system med prikker eller linjer.
I et elektronpunktsdiagram er alle ydre eller valenselektroner, der er tilgængelige til binding, repræsenteret af prikker omkring atomets kemiske symbol. Et iltatom har seks elektroner i sin valensskal, så det ville være repræsenteret af en O omgivet af seks prikker - to på toppen og bunden og en på hver side. Når ilt bindes med to brintmolekyler til dannelse af vand, deles elektroner fra brint i kovalente bindinger. Da hvert brint har en valenselektron, vises det nye elektronpunktsdiagram som en central O omgivet af otte prikker, to på hver af de fire sider, og en H til venstre og til højre, hvilket betyder, at disse atomer er kovalent bundet.
En strukturformel med linjebinding erstatter kovalente bindinger med lige linjer og dobbeltbindinger med et sæt parallelle linjer. Vands liniebindingsformel vises som H — O — H, med de enkelte par af elektroner repræsenteret af prikker, to over og to under O. Denne type formel kaldes også en Lewis-struktur. Nogle gange udelades ensomme par fra linjebindingsdiagrammet for nemheds skyld.
Kondenserede strukturformler er nyttige til komplicerede molekyler, der ville tage for meget plads, hvis alle bindinger blev vist. I denne formel er nogle atomer grupperet, og kun de essentielle bindinger trækkes. Da atomer binder sig sammen på forudsigelige måder baseret på deres valenselektroner, kan visse bindinger udelades i beskrivelsen af molekylets struktur.
Skeletformlen går et skridt videre og udelader alle kulstof- og brintatomer, der kun viser de kemiske symboler fra andre grupper, der er forbundet med en linje til en zigzaglinestruktur. Denne formel er ofte praktisk i organisk kemi, hvor molekyler, der indeholder gentagne kæder af kulstof- og brintatomer, er almindelige. I en skeletformel er hvert carbon repræsenteret af en vinkel i linjen. Hvis to linier forgrener sig fra denne vinkel, antages det, at to hydrogenatomer er bundet til kulstof. Linjens blanke ende indikerer et kulstofbundet til tre hydrogenatomer.