Was ist die strukturelle Formel?
Die strukturelle Formel einer chemischen Verbindung ist eine visuelle Darstellung, die zeigt, wie die Atome in dieser Verbindung miteinander verbunden sind. Es ist oft nützlicher als die molekulare Formel, die die Atome und ihre Mengen angibt, nicht jedoch ihre Anordnung im Weltraum. Zum Beispiel zeigt die molekulare Wasserformel H2O, dass es zwei Wasserstoff (H) -atome und ein Sauerstoff (O) -atom im Molekül gibt, zeigt jedoch nicht, wie sie angeordnet oder gebunden sind. Es gibt verschiedene Arten von Strukturformel, einschließlich des Elektronenpunktdiagramms, der Linienbindungsstrukturformel, der kondensierten Strukturformel und der Skelettstrukturformel. Sie können auch eine Doppelbindung bilden, in der vier Elektronen anstelle von zwei geteilt werden. In einigen Fällen werden nicht alle Elektronen in Bindungen zwischen Atomen in einer Verbindung geteilt. Solche losen Elektronenpaare werden als Einzelpaare bezeichnet. Die strukturelle Formelna einer chemischen Verbindung repräsentiert visuell jede dieser verschiedenen Komponenten durch ein DOTS- oder Liniensystem.
In einem Elektronenpunktdiagramm werden alle äußeren oder Valenzelektronen, die für die Bindung verfügbar sind, durch Punkte um das chemische Symbol des Atoms dargestellt. Ein Sauerstoffatom hat sechs Elektronen in seiner Valenzschale, so dass es durch ein O dargestellt wird, das von sechs Punkten umgeben ist - zwei oben und unten und eines auf jeder Seite. Wenn Sauerstoffbindungen mit zwei Wasserstoffmolekülen zur Bildung von Wasser bilden, werden die Elektronen aus Wasserstoff in kovalenten Bindungen geteilt. Da jeder Wasserstoff ein Valenzelektron hat, erscheint das neue Elektronenpunktdiagramm als zentrales O, das von acht Punkten umgeben ist, zwei auf den vier Seiten und nach links und nach rechts, was bedeutet, dass diese Atome kovalent gebunden sind.
Eine Linienbindungsstrukturformel ersetzt kovalente Bindungen durch gerade Linien und doppelte Bindungen durch einen Satz vonParallellinien. Die Wasserbindungsformel des Wassers würde als H-O-H auftreten, wobei die einzelnen Elektronenpaare, die durch Punkte, zwei oben und zwei unterhalb der O dargestellt werden. Diese Art von Formel wird auch als Lewis-Struktur bezeichnet. Manchmal werden Einzelpaare aus dem Leitungsbindungsdiagramm ausgelassen.
kondensierte strukturelle Formeln sind nützlich für komplizierte Moleküle, die zu viel Platz einnehmen würden, wenn alle Bindungen gezeigt würden. In dieser Art von Formel werden bestimmte Atome zusammengefasst und nur die wesentlichen Bindungen gezogen. Da Atome auf der Grundlage ihrer Valenzelektronen auf vorhersehbare Weise verbinden, können bestimmte Bindungen ausgelassen werden, um die Struktur des Moleküls zu beschreiben.
Die Skelettformel geht noch einen Schritt weiter und lässt alle Kohlenstoff- und Wasserstoffatome aus. Dies zeigt nur die chemischen Symbole anderer Gruppen, die durch eine Linie mit einer Zickzacklinienstruktur verbunden sind. Diese Art von Formel ist in der organischen Chemie häufig bequemMmon. In einer Skelettformel wird jeder Kohlenstoff durch einen Winkel in der Linie dargestellt. Wenn zwei Linien von diesem Winkel abzweigen, wird angenommen, dass zwei Wasserstoffatome an den Kohlenstoff gebunden werden. Das leere Ende der Linie zeigt einen an drei Wasserstoffatome gebundenen Kohlenstoff an.