Jaka jest formuła strukturalna?
Formuła strukturalna związku chemicznego jest wizualną reprezentacją, która pokazuje, w jaki sposób atomy w tym związku są łączone ze sobą. Jest często bardziej przydatny niż wzór molekularny, który wskazuje atomy i ich ilości, ale nie ich rozmieszczenie w przestrzeni. Na przykład wzór molekularny wody, H2O, pokazuje, że w cząsteczce występują dwa atomy wodoru (H) i jeden atom tlenu (O), ale nie pokazuje, jak są one ułożone lub związane. Istnieje kilka różnych rodzajów wzorów strukturalnych, w tym schemat kropki elektronowej, wzór strukturalny wiązania linii, skondensowany wzór strukturalny i szkieletowy wzór strukturalny. Atomy
często wiążą się ze sobą poprzez dzielenie się pary elektronów, tworząc kowalencyjne wiązanie. Mogą również tworzyć podwójne wiązanie, w którym cztery elektrony są dzielone zamiast dwóch. W niektórych przypadkach nie wszystkie elektrony są dzielone w wiązaniach między atomami w związku. Takie luźne pary elektronów nazywane są samotnymi parami. Formuł strukturalnyA związku chemicznego wizualnie reprezentuje każdy z tych różnych składników przez układ kropek lub linii.
Na schemacie kropki elektronowej wszystkie elektrony zewnętrzne lub walencyjne dostępne do wiązania są reprezentowane przez kropki wokół symbolu chemicznego atomu. Atom tlenu ma sześć elektronów w skorupce walencyjnej, więc byłby reprezentowany przez O otoczony sześć kropek - dwie na górze i na dole, a jeden z każdej strony. Gdy wiąże się tlen z dwoma cząsteczkami wodoru w celu utworzenia wody, elektrony z wodoru są dzielone w wiązaniach kowalencyjnych. Ponieważ każdy wodór ma jeden elektron walencyjny, nowy schemat kropki elektronowej pojawia się jako centralny O osiem kropek, dwie z czterech stron, a H po lewej i po prawej, co oznacza, że atomy te są kowalencyjnie związane.
Formuła strukturalna wiązania wiązania linii zastępuje wiązania kowalencyjne liniami prostymi i podwójnymi wiązaniami z zestawemrównoległe linie. Formuła wiązania linii wody pojawiłaby się jako H-O-H, z samotnymi parami elektronów reprezentowanych przez kropki, dwa powyżej i dwa poniżej O. Ten rodzaj wzoru jest również nazywany strukturą Lewisa. Czasami samotne pary są pominięte ze schematu wiązania linii dla wygody.
Skondensowane wzory strukturalne są przydatne dla skomplikowanych cząsteczek, które zajęłyby zbyt dużo miejsca, gdyby pokazano wszystkie wiązania. W tego rodzaju wzorze niektóre atomy są zgrupowane razem i rysowane są tylko niezbędne wiązania. Ponieważ atomy łączą się w przewidywalny sposób w oparciu o ich walence elektrony, niektóre wiązania można pominąć w opisie struktury cząsteczki.
Formuła szkieletowa idzie o krok dalej i pomija wszystkie atomy węgla i wodoru, pokazując tylko chemiczne symbole innych grup połączonych linią ze strukturą linii zygzakowatej. Ten rodzaj wzoru jest często wygodny w chemii organicznej, w której cząsteczki zawierające powtarzające się łańcuchy węgla i atomów wodoru to COmmon. W wzorze szkieletowym każdy węgiel jest reprezentowany przez kąt w linii. Jeśli dwie linie rozgałęzią się pod tym kątem, zakłada się, że dwa atomy wodoru są związane z węglem. Pusty koniec linii wskazuje węgiel związany z trzema atomami wodoru.