- Példák
- Metán
- propán
- butángáz
- Pentane
- etanol
- Dimetil-éter
- Ciklohexángyártás
- Foszforsav
- Általános megjegyzés
- Irodalom
A félig kifejlesztett formula, más néven félig szerkezeti képlet, az a sok lehetséges reprezentáció közül egy, amelyet egy vegyület molekulájához adhatunk. Nagyon ismétlődik a szerves kémiában, különösen az egyetemi szövegekben, mivel megmutatja a molekula és a kovalens kötések helyes sorrendjét.
A kidolgozott képlettel ellentétben, amely megegyezik a szerkezeti képlettel, ez nem mutatja a CH-kötéseket, kihagyva őket a megjelenítés egyszerűsítése érdekében. Ebből a képletből bármelyik olvasó meg fogja érteni, mi a molekula gerince; de nem a geometria vagy a sztereokémiai szempontok bármelyike.
2-metil-heptán, félig kifejlesztett formula. Forrás: Gabriel Bolívar.
Ahhoz, hogy e pont tisztázása van fölött a félig-fejlett képletű 2-metil-heptán: egy elágazó láncú alkán, amelynek molekuláris képlete C 8 H 18, és amely engedelmeskedik általános képletű C n H 2n + 2. Vegye figyelembe, hogy a molekuláris formula nem mond semmit a szerkezetről, míg a félig kidolgozott formula már lehetővé teszi számunkra, hogy elképzeljük, mi ez a szerkezet.
Azt is vegye figyelembe, hogy a CH-kötéseket kihagyták, kiemelve csak azokat a CC-kötéseket, amelyek képezik a szénláncot vagy a csontvázat. Látható, hogy egyszerű molekulák esetén a kidolgozott formula egybeesik a kondenzált formulával; és még a molekulárisnál is.
Példák
Metán
A molekuláris képlete metán CH 4, mivel négy CH kötések és tetraéderes a geometriában. Ezeket az adatokat a szerkezeti képlet nyújtja, ékekkel a síkon kívül vagy alatt. A metán esetében a kondenzált formula CH 4 -vé válik, akárcsak az empirikus és félig fejlett. Ez az egyetlen vegyület, amelynél ez az egyediség igaz.
A metán félig kidolgozott képlete a CH 4 azért, mert CH-kötései nincsenek megírva; egyébként megfelelne a szerkezeti képletnek.
propán
A félig kifejlesztett képletet propán jelentése CH 3 -CH 2 -CH 3, amelyek csak két CC kötések. Molekulája lineáris, és ha észreveszi, a kondenzált képlete pontosan ugyanaz: CH 3 CH 2 CH 3, azzal a különbséggel, hogy a CC kötéseket kihagyják. A propán esetében igaz, hogy mind a félig kialakult, mind a kondenzált formula egybeesik.
Valójában ez igaz az összes lineáris láncú alkánra, amint ezt a következő szakaszokban is láthatjuk.
butángáz
A félig-kifejlesztett formula bután jelentése CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3. Vegye figyelembe, hogy ugyanarra a sorra lehet írni. Ez a képlet szigorúan megegyezik az n-bután formulájával, jelezve, hogy ez egyenes és nem elágazó izomer. Az elágazó izomer, a 2-metil-propán a következő félig kifejlett képlettel rendelkezik:
A 2-metil-propán félig kidolgozott képlete. Forrás: Gabriel Bolívar.
Ezúttal már nem lehet ugyanazon a soron írni vagy ábrázolni. E két izomer ugyanazt a molekuláris képlete: C 4 H 10, amely nem szolgálja a megkülönböztetésre az egyik a másik.
Pentane
Ismét van egy másik alkán: pentán, amelynek molekuláris képlete C 5 H 12. A félig kifejlesztett formula n-pentán jelentése CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, könnyen képviselnek és értelmezni, anélkül, hogy helyezze a CH kötés. A CH 3 csoportot nevezzük metil- vagy metilcsoportok, és a CH 2 a metiléncsoportok.
A pentánnak más elágazó szerkezeti izomerjei vannak, amelyek az alsó képen láthatóak, a megfelelő félig kifejlesztett képletek szerint:
A pentán két elágazó izomerjének félig kidolgozott képlete. Forrás: Gabriel Bolívar.
Az izomer 2-metil-bután, más néven izopentán. Eközben a b izomer 2,2-dimetil-propán, neopentán néven is ismert. Félig kifejlesztett képletei világossá teszik a különbséget a két izomer között; de nem sokat mond arról, hogy néznének ki az ilyen molekulák az űrben. Ehhez szerkezeti képletekre és modellekre lenne szükség.
etanol
A félig kifejlesztett készítményeket nemcsak az alkánok, alkének vagy alkinek, hanem bármilyen típusú szerves vegyület esetében is alkalmazzák. Tehát az etanol, egy alkohol, egy félig-fejlett képletű: CH 3 -CH 2 -OH. Vegye figyelembe, hogy a CO-kötés most jelenik meg, az OH-kötés azonban nem. Az összes hidrogénkötést elhanyagolták.
A lineáris alkoholokat, mint az alkánokat, könnyű ábrázolni. Röviden: a lineáris molekulákhoz tartozó összes félig kifejlesztett formula könnyen megírható.
Dimetil-éter
Az étereket félig kifejlesztett képletekkel is reprezentálhatjuk. Abban az esetben, dimetil-éter, amelynek molekuláris képlete C 2 H 6 O, a félig-fejlett formula: CH 3 -O-CH 3. Vegye figyelembe, hogy a dimetil-éter és az etanol szerkezeti izomerek, mivel ugyanazon molekuláris képlettel rendelkeznek (számítják a C, H és O atomokat).
Ciklohexángyártás
Az elágazó vegyületek félig kifejlesztett receptjei unalmasabbak a bemutatásra, mint a lineáris; de még inkább a ciklikus vegyületek, például a ciklohexán. Molekuláris képlete megegyezik a hexén és a szerkezeti izomereiéval: C 6 H 12, mivel a hatszögletű gyűrű telítetlennek számít.
Hogy képviselje ciklohexán, hatszögletű gyűrű húztunk, amelynek csúcsai a metilén-csoport, CH 2, lesz található, csakúgy, mint az alábbiakban látható:
A ciklohexán félig kifejlesztett formula. Forrás: Gabriel Bolívar.
A ciklohexánra kifejlesztett képlet megmutatná a CH-kötéseket, mintha a gyűrűnek televíziós "antennái" lennének.
Foszforsav
A foszforsav molekuláris képlete H 3 PO 3. Sok szervetlen vegyület esetében a molekuláris formula elegendő ahhoz, hogy képet kapjon a szerkezetről. De számos kivétel van, és ez az egyik. Ezzel az a tény, hogy a H 3 PO 3 egy kétbázisú savból, a félig-fejlett formula: HPO (OH) 2.
Vagyis az egyik hidrogén közvetlenül kapcsolódik a foszfor-atomhoz. A H 3 PO 3 képlet azonban egy félig fejlett képletű molekulát is felismer: PO (OH) 3. Valójában mindkettőt tautomereknek nevezzük.
A félig kifejlesztett képletek a szervetlen kémiában nagyon hasonlóak a szerves kémia kondenzált formuláinak. Szervetlen vegyületekben, mivel nem rendelkeznek CH-kötésekkel, és mivel elvileg egyszerűbbek, általában a molekuláris képletük elegendő ezek leírására (ha kovalens vegyületek).
Általános megjegyzés
A félig kidolgozott képletek nagyon gyakoriak, amikor a hallgató megtanulja a nómenklatúra szabályait. De ha egyszer beolvadnak, a kémiai megjegyzéseket általában csontváz-szerkezeti képletek képezik; Vagyis nem csak a CH-kötéseket hagyják ki, hanem az időt is megtakarítják a C figyelmen kívül hagyásával.
Ami a többi, a szerves kémiában a sűrített képletek visszatérőek, mint a félig kifejlesztettek, mivel az előbbieknek nem is kell a linkeket írni, mint az utóbbiban. És amikor a szervetlen kémiáról van szó, ezeket a félig kifejlesztett képleteket kevésbé használják.
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Wikipedia. (2020). Félig kifejlesztett formula. Helyreállítva: es.wikipedia.org
- Siyavula. (Sf). Szerves molekuláris struktúrák. Helyreállítva: siyavula.com
- Jean Kim és Kristina Bonnett. (2019. június 05.). Szerves struktúrák rajzolása. Kémia Libretextek. Helyreállítva: chem.libretexts.org
- Tanárok. MARL és JLA. (Sf). Bevezetés a szénvegyületekbe.. Helyreállítva: ipn.mx