Содержание

Составление структурных формул онлайн. Составление структурной формулы по названию

Задача.

Сложные органические формулы довольно трудоемки в рисовании их обычными методами WORD. Для решения этой задачи созданы специальные химические редакторы. Они различаются по специализации и своим возможностям, по степени сложности интерфейса и работы в них и т.д. На этом занятии мы должны познакомиться с работой одного из таких редакторов, подготовив файл документа с необходимыми формулами.

Общая характеристика редактора ChemSketh

Химический редактор ChemSketch из пакета программ ACD/Labs канадской фирмы «Advanced Chemistry Development» по функциональным возможностям не уступает редактору ChemDraw и даже кое в чем его превосходит. В отличие от ChemDraw (объем памяти 60 мегабайт) ChemSketch занимает всего около 20 мегабайт дискового пространства. Немаловажно и то, что документы, созданные с помощью ChemSketch, занимают небольшой объем - всего несколько килобайт. Этот химический редактор более ориентирован на работу с органическими формулами среднего уровня сложности (имеется большая библиотека готовых формул), но в нем удобно составлять также химические формулы неорганических веществ. С его помощью можно оптимизировать молекулы в трехмерном пространстве, вычислять расстояния и валентные углы между атомами в молекулярной структуре и многое другое.

Структурная формула представляет собой графическое изображение химического строения вещества. В ней указывается порядок расположения атомов, а также связь между отдельными частями вещества. К тому же структурные формулы веществ наглядно демонстрируют валентности всех атомов, включенных в молекулу.

Особенности написания структурной формулы

Для составления потребуется бумага, ручка, периодическая система элементов Менделеева.

Если нужно нарисовать графическую формулу аммиака, нужно учитывать, что водород способен образовывать только одну связь, поскольку его валентность равна единице. Азот находится в пятой группе (главной подгруппе), имеет на внешнем энергетическом уровне пять валентных электронов.

Три из них он использует для образования простых связей с атомами водорода. В итоге структурная формула будет представлять собой следующий вид: в центре находится азот, вокруг него располагаются атомы водорода.

Инструкция по написанию формул

Чтобы структурная формула была написана правильно для определенного химического вещества, важно иметь представление о строении атома, валентности элементов.

Именно с помощью данного понятия можно изображать графическое строение органических и неорганических веществ.

Органические соединения

Органическая химия предполагает использование графического строения химических веществ разных классов при написании химических реакций. Структурная формула составляется на основе теории строения органических веществ Бутлерова.

Она включает в себя четыре положения, согласно которым записываются структурные формулы изомеров, выдвигается предположение о химических свойствах анализируемого вещества.

Пример составления структур изомеров

Изомерами называют в органической химии вещества, которые имеют одинаковый качественный и количественный состав, но отличаются по расположению атомов в молекуле (структуре), химической активности.

Вопросы, касающиеся составления графического строения органических веществ, включены в вопросы единого государственного экзамена, проводимого в 11 классе. Например, нужно составить, а также дать название структурных формул изомеров состава С 6 Н 12 . Как справиться с подобной задачей?

Для начала нужно понять, к какому классу органических веществ, могут принадлежать вещества с таким составом. Учитывая, что общую формулу C n H 2n имеют сразу два класса углеводородов: алкены и циклоалканы, нужно составить структуры всех возможных веществ для каждого класса.

Для начала можно рассмотреть формулы всех углеводородов, принадлежащих к классу алкенов. Они характеризуются наличием одной кратной (двойной) связи, что должно быть отражено при составлении структурной формулы.

Учитывая, что в молекуле шесть атомов углерода, составляем главную цепь. После первого углерода ставим двойную связь. Пользуясь первым положением теории Бутлерова, для каждого атома углерода (валентность четыре) ставим необходимое количество водородов. Называя полученное вещество, используем систематическую номенклатуру, получаем гексен-1.

Оставляем в главной цепи шесть углеродных атомов, перемещаем положение двойной связи после второго углерода, получаем гексен-2. Продолжая передвигать по структуре кратную связь, составляем формулу гексена-3.

Пользуясь правилами систематической номенклатуры, получаем 2 метилпентен-1; 3 метилпентен-1; 4 метилпентен-1. Затем перемещаем кратную связь после второго углерода в главной цепи, а алкильный радикал располагаем у второго, затем у третьего углеродного атома, получая 2 метилпентен-2, 3 метилпентен-2.

Аналогичным образом продолжаем составлять и называть изомеры. Рассмотренные структуры представляют собой два вида изомерии: углеродного скелета, положения кратной связи. Необязательно указывать по отдельности все водородные атомы, можно использовать варианты сокращенных структурных формул, суммируя каждого атома углерода число водорода, указывая их соответствующими индексами.

Учитывая, что у алкенов и циклоалканов сходна общая формула, при составлении структур изомеров необходимо учитывать этот факт. Сначала можно составить структуру замкнутого циклогексана, затем посмотреть возможные изомеры боковой цепи, получив метилциклопентан, диметилциклобутан, и т. д.

Линейные структуры

Структурные формулы кислот являются типичными представителями подобного строения. Предполагается указание каждого отдельного атома при создании их графических формул, указанием черточками числа валентностей между атомами.

Заключение

По готовым структурным формулам можно определить валентность каждого элемента, входящего в состав вещества, предположить возможные химические свойства молекулы.

После того как была разработана теория строения органических веществ Бутлерова, удалось объяснить различие в свойствах между веществами, которые имеют одинаковый качественный и количественный составом явлением изомерии. Пользуясь определением валентности, периодической системой элементов Менделеева, можно представить в графическом виде любое неорганическое и органическое вещество. В органической химии структурные формулы составляют для того, чтобы понять алгоритм протекания химических превращений и объяснить их суть.

В веществах атомы связаны друг с другом в определённой последовательности, а между парами атомов (между химическими связями) имеются определённые углы. Всё это необходимо для характеристики веществ, так как от этого зависят их физические и химические свойства. Сведения о геометрии связей в веществах частично (иногда полностью) отражаются в структурных формулах.

В структурных формулах связь между атомами изображается чертой. Например:

Химическая формула воды h3O, а структурная H-O-H,

Химическая формула пероксида натрия Na2O2, а структурная Na-O-O–Na,

Химическая формула азотистой кислоты HNO2, а структурная H-O-N=O.

При изображении структурных формул чёрточками обычно показывают стехиометрическую валентность элементов. Структурные формулы, построенные по стехиометрическим валентностям, иногда называются графическими .Такие структурные формулы несут информацию о составе и порядке расположения атомов, но не содержат правильных сведений о химических связях между атомами.

Структурная формула - это графическое изображение химического строения молекулы вещества, в котором показывается порядок связи атомов, их геометрическое расположение. Кроме того, она наглядно показывает валентность атомов входящих в ее состав.

Для правильного написания структурной формулы того или иного химического вещества вы должны хорошо знать и представлять, что такое способность атомов образовывать определенное количество электронных пар с другими атомами. Ведь именно валентность поможет вам нарисовать химические связи. Например, дана молекулярная формула аммиака Nh4. Вы должны написать структурную формулу. Учитывайте то, что водород всегда одновалентен, поэтому его атомы не могут быть связаны между собой, следовательно, они будут соединены с азотом.

Чтобы правильно написать структурные формулы органических соединений, повторите основные положения теории А.М. Бутлерова, согласно которой существуют изомеры – вещества с одинаковым элементарным составом, но с разными химическими свойствами. Например, изобутан и бутан. Молекулярная формула у них одинаковая: C4h20, а структурные – отличаются.

В линейной формуле каждый атом записывается отдельно, поэтому такое изображение занимает много места. Однако при составлении структурной формулы, вы можете указать общее число атомов водорода при каждом атоме углерода. А между соседними углеродами нарисуйте химические связи в виде линий.

Написание изомеров начните с углеводорода нормального строения, то есть с неразветвленной цепью углеродных атомов. Затем сократите на один атом углерода, который присоедините к другому, внутреннему углероду. Исчерпав все варианты написания изомеров с данной длиной цепи, сократите ее еще на один углеродный атом. И опять присоедините его к внутреннему углеродному атому цепи. Например, структурные формулы н-пентана, изопентана, тетраметилметана. Таким образом, углеводород с молекулярной формулой C5h22 имеет три изомера. Про явления изомерии и гомологии узнайти подробнее в следующих статьях!

Инструкция

Полезный совет

Для определения валентности атомов при составлении структурных формул используйте периодическую систему. Показать точно расстояние атомов в молекуле поможет трехмерная структурная формула.

Источники:

  • структурная формула веществ
  • Составление формул комплексных соединений

Некоторые до сих пор с содроганием вспоминают школьные уроки химии, на которых нужно было составлять структурные формулы углеводородов и их изомеров. А между тем, ничего сверхсложного в этом нет. Достаточно руководствоваться при составлении формул определенным алгоритмом.

Инструкция

Ознакомьтесь с молекулярной формулой углеводорода. Исходя из нее, составьте формулу сначала неразветвленного углеродного скелета (углеродную цепь).

Уменьшите углеродную цепь на один атом. Расположите его как боковое ответвление углеродной цепи. Не забудьте, что атомы, которые располагаются у крайних атомов цепи, являться боковыми ответвлениями.

Определите, к какому краю ближе боковое ответвление. Пронумеруйте заново углеродную цепь, начиная с этого края. Расставьте атомы водорода в соответствии с углерода.

Определите, можно ли располагать боковое ответвление у прочих атомов углерода в цепи. В случае положительных выводов составьте формулы . Если же такая возможность отсутствует, уменьшите основную углеродную цепь еще на атом и расположите его в качестве еще одного бокового ответвления. Обратите внимание: возле одного углерода можно располагать не больше 2-х боковых ответвлений.

Расставьте порядковые номера над с того края, к которому ближе всего располагается боковое ответвление. Расположите возле каждого атома атомы водорода с учетом валентности углерода.

Снова проверьте, есть ли возможность боковые ответвления у прочих атомов углерода в основной цепи. Если такая возможность , то составьте формулы возможных изомеров, если нет - уменьшите углеродную цепь еще на атом и расположите его как боковое ответвление. Теперь пронумеруйте всю цепь атомов и снова попробуйте составить формулы изомеров. В том случае, если уже два боковых ответвления находятся на одинаковом удалении от краев цепи, начинайте нумерацию с края, у которого боковых ответвлений больше.

Продолжайте выполнять эти действия до тех пор, пока не исчерпаете все возможности для расположения боковых ответвлений.

Для удобства записи химического состава и структуры химического вещества были созданы определенные правила составления химических формул с помощью специальных символов-обозначений, чисел и вспомогательных знаков.

Инструкция

Химические формулы в написании уравнений химических , схематичного изображения химических процессов, связей. Для их используется так называемый язык , который представляет собой набор условных обозначений, таких как символы химических элементов, количество атомов каждого элемента в описываемом веществе и пр.

Символы химических элементов – одна или несколько букв латинского алфавита, из которых первая заглавная. Это схематичная запись полного называния элемента, например, Ca – это кальций или лат. Calcium.

Количество атомов выражается математическими числами, например, H_2 – это два атома водорода.

Существует несколько способов записи химической формулы : простейшая, эмпирическая, рациональная и . Простейшая записи отражает соотношение химических элементов с указанием атомной массы, которая указывается после знака химического элемента в виде нижнего индекса. Например, H_2O – простейшая формула молекулы воды, т.е. два атома водорода и один атом кислорода.

Эмпирическая отличается от простейшей тем, что отражает состав вещества, но не структуру молекул. Формула показывает количество атомов в одной молекуле, которое также изображается в виде нижнего индекса.

Различие между простейшей и эмпирической формулами показывает запись формулы бензола: CH и C_6H_6 соответственно. Т.е. простейшая формула показывает прямое соотношение атомов углерода и водорода, в то время как эмпирическая говорит, что в молекуле вещества содержится 6 атомов углерода и 6 – водорода.

Рациональная формула четко показывает наличие атомов элементов в соединении. Такие группы круглыми скобками, а их количество указывается нижним индексом после скобок. В формуле используются также квадратные скобки, в которые заключаются комплексные соединения атомов (соединений с нейтрально молекулой, ионом).

Структурная формула изображается графически в двух- или трехмерном пространстве. Химические связи между атомами изображаются в виде линий, при этом атомы указываются столько раз, сколько их участвует в соединении. Наиболее наглядно формулу вещества выражает трехмерное изображение, которые показывают взаимное расположение атомов и расстояния между ними.

Видео по теме

Углеводород – это органическое вещество, в состав которого входят только два элемента: углерод и водород. Он может быть предельным, непредельным с двойной или тройной связью, циклическим и ароматическим.

Пример 2.2.

Написать структурную формулу для соединения 2,4,5 триметил- 3-этилгексан. Написать брутто-формулу этого соединения.

1. Записывается главная (самая длинная углеродная цепь), т.е. записывается углеродный скелет алкана стоящего в конце предложенного названия. В данном примере это гексан и номеруются все углеродные атомы:

С – С – С – С – С – С

2. В соответствии с цифрами, указанными в формуле, расставляются все заместители.

С - С - С - С - С - С

СН 3 С 2 Н 5 СН 3 СН 3

3. Соблюдая условия четырехвалентности углеродных атомов, заполняют оставшиеся свободные валентности атомов углерода в углеродном скелете атомами водорода:

СН 3 – СН – СН - СН - СН - СН 3

СН 3 С 2 Н 5 СН 3 СН 3

4. Количество углеродных атомов в данном соединении 11. Брутто-формула этого соединения С 11 Н 24

Изомерия алканов. Вывод структурных формул изомеров .

Молекулы, имеющие одинаковый состав, но различающиеся различным строением называются изомерами. Изомеры отличаются друг от друга химическими и физическими свойствами.

В органической химии существует несколько видов изомерии. Предельным алифатическим углеводородам – алканам характер один, самый простой вид изомерии. Этот вид изомерии называется структурной или изомерия углеродного скелета.

В молекулах метана, этана и пропана может быть только один единственный порядок соединения атомов углерода:

Н Н Н Н Н Н

│ │ │ │ │ │

Н – С – Н Н - С - С - Н Н - С - С - С - Н

│ │ │ │ │ │

Н Н Н Н Н Н

Метан этан пропан

Если в молекуле углеводорода содержится больше трех атомов, то порядок соединения их между собой может быть различен. Например, бутан С 4 Н 8 , может содержать два изомера: линейный и разветвленный.

Пример 2.3. Составить и назвать все возможные изомеры пентана С 5 Н 12 .

При выводе структурных формул отдельных изомеров можно поступать следующим образом.

1. Согласно общему числу углеродных атомов в молекуле (5) вначале записываю прямую углеродную цепь – углеродный скелет:

2. Затем «отщепляя» по одному крайнему атому углерода, располагают их у оставшихся в цепи углеродов так, чтобы получить максимально возможное количество совершенно новых структур. При отщеплении одного углеродного атома от пентана может быть получен только еще один изомер:

3. Получить другой изомер, переставляя «вынутый» из цепи углерод нельзя, так как при перестановке его к третьему углеродному атому главной цепи по правилам составления названий нумерацию главной цепи нужно будет провести справа налево. При отщеплении двух углеродных атомов от пентана может быть получен еще один изомер:

4. Соблюдая условия четырехвалентности углеродных атомов, заполняют оставшиеся свободные валентности атомов углерода в углеродном скелете атомами водорода

(см. пример 2.2.)

Примечание: необходимо понимать, что «изогнув» произвольно молекулу, нельзя получить новый изомер. Образование изомеров наблюдается лишь в том случае, когда нарушается первоначальное строение соединения. Например, приведенные ниже соединения

С – С – С - С – С и С – С – С

не являются изомерами, это углеродный скелет одного и того же соединения пентана.

3. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

(задачи №№ 51 – 75)

Литература:

Н.Л. Глинка. Общая химия. – Л.: Химия, 1988, гл.XV, п. 164, с. 452 – 455.

Пример 3.1. На примере пентана охарактеризуйте химические свойства алканов. Укажите условия протекания реакций и назовите продукты реакций.

Решение:

1. Основные реакции алканов – реакции замещения водорода, идущие по свободно-радикальному механизму.

1.1. Галогенирование h n

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + Cl 2 ¾¾® СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 Сl + HСl

пентан 1-хлорпентан

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + Cl 2 ¾¾® СН 3 – СН – СН 2 – СН 2 – СН 3 + HСl

2-хлорпентан

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + Cl 2 ¾¾® СН 3 – СН 2 – СН – СН 2 – СН 3 + HСl

3-хлорпентан

На первой стадии реакции в молекуле пентана замещение атома водорода будет происходить как у первичного, так и у вторичного атома углерода, в результате чего образуется смесь изомерных монохлорпроизводных.

Однако энергия связи атома водорода с первичным атомом углерода больше, чем со вторичным атомом углерода и больше, чем с третичным атомом углерода, поэтому легче идет замещение атома водорода, связанного с третичным атомом углерода. Данное явление называется селективностью. Оно выражено ярче у менее активных галогенов (брома, иода). При повышении температуры селективность ослабляется.

1.2. Нитрование (реакция М.М. Коновалова)

НNО 3 = ОНNО 2 Катализатор Н 2 SO 4 конц.

В результате реакции образуется смесь нитропроизводных.

t = 120-150 0 С

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + ОНNО 2 ¾¾® СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 NO 2 + H 2 O

пентан 1-нитропентан

t = 120-150 0 С

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + ОНNО 2 ¾¾® СН 3 – СН – СН 2 – СН 2 – СН 3 + H 2 O

NO 2 2-нитропентан

t = 120-150 0 С

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + ОНNО 2 ¾¾® СН 3 – СН 2 – СН – СН 2 – СН 3 + H 2 O

NO 2 3-нитропентан

1.3. Реакция сульфирования Концентрированная Н 2 SO 4 = ОНSO 3 Н

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 + ОНSO 3 Н ® СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 SO 3 Н + H 2 O

пентан 1-сульфопентан

2. Реакция полного окисления – горение.

С 5 Н 12 + 8(О 2 + 3,76 N 2) ® 5СО 2 + 6Н 2 О + 8×3,76N 2

3. Термическое разложение

С 5 Н 12 ® 5С + 6Н 2

4. Крекинг – реакция расщепления с образованием алкана и алкена

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 ¾¾® СН 3 – СН 3 + СН 2 = СН – СН 3

пентан этан пропен

5. Реакция изомеризации

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 ¾¾® СН 3 ¾ С ¾ СН 3

CН 3 2,2-диметилпропан

Пример 3.2. Охарактеризуйте способы получения алканов. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить пропан.

Решение:

1. Крекинг алканов

СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 ® СН 3 – СН 2 – СН 3 + СН 2 = СН – СН 3

гексан пропан пропен

2. Реакция Вюрца

CH 3 – Cl + 2Na + Cl – СН 2 – СН 3 ® СН 3 – СН 2 – СН 3 + 2NaCl

хлорметан хлорэтан пропан

3. Восстановление галогенпроизводных алканов

3.1. Восстановление водородом

СН 3 – СН 2 – СН 2 – I + H – H ® СН 3 – СН 2 – СН 3 + HI

1-иодпропан водород пропан

3.2. Восстановление галогеноводородом

СН 3 – СН 2 – СН 2 – I + H – I ® СН 3 – СН 2 – СН 3 + I 2

1-иодпропан иодо- пропан иод

сплавление

СН 3 – СН 2 – СН 2 – С = О + NaOH ¾¾¾® СН 3 – СН 2 – СН 3 + Na 2 CO 3

натриевая соль \ гидроксид пропан карбонат

бутановой кислоты ОNa натрия натрия (сода)

5. Гидрирование непредельных углеводородов

5.1. Гидрирование алкенов

СН 2 = СН – СН 3 + Н 2 ® СН 3 – СН 2 – СН 3

пропен пропан

5.2. Гидрирование алкинов

СН º С – СН 3 + 2Н 2 ® СН 3 – СН 2 – СН 3

Теории строения органических соединений. Типы связей в молекулах органических веществ

Теория А.М. Бутлерова

1. Атомы в молекулах соединены между собой в определенной последовательности химическими связями в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов называется их химическим строением. Углерод во всех органических соединениях четырехвалентен.

2. Свойства веществ определяются не только качественным и количественным составом молекул, но и их строением.

3. Атомы или группы атомов взаимно влияют друг на друга, от чего зависит реакционная способность молекулы.

4. Строение молекул может быть установлено на основании изучения их химических свойств.

Органические соединения обладают рядом характерных особенностей, которые отличают их от неорганических. Почти все они (за редким исключением) горючи; большинство органических соединений не диссоциирует на ионы, что обусловлено природой ковалентной связи в органических веществах. Ионный тип связи реализуется только в солях органических кислот, например, Ch4COONa.

Гомологический ряд – это бесконечный ряд органических соединений, имеющих сходное строение и, следовательно, сходные химические свойства и отличающихся друг от друга на любое число СН2– групп (гомологическая разность).

Еще до создания теории строения были известны вещества одинакового элементного состава, но c разными свойствами. Такие вещества были названы изомерами, а само это явление – изомерией.

В основе изомерии, как показал А.М. Бутлеров, лежит различие в строении молекул, состоящих из одинакового набора атомов.

Изомерия – это явление существования соединений, имеющих одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение и, следовательно, разные свойства.

Различают 2 вида изомерии: структурную изомерию и пространственную изомерию.

Структурная изомерия

Структурные изомеры – соединения одинакового качественного и количественного состава, отличающиеся порядком связывания атомов, т.е химическим строением.

Пространственная изомерия

Пространственные изомеры (стереоизомеры) при одинаковом составе и одинаковом химическом строении различаются пространственным расположением атомов в молекуле.
Пространственными изомерами являются оптические и цис-транс изомеры (геометрические).

Цис-транс-изомерия

заключается в возможности расположения заместителей по одну или по разные стороны плоскости двойной связи или неароматического цикла.В цис-изомерах заместители находятся по одну сторону от плоскости кольца или двойной связи, в транс-изомерах – по разные.

В молекуле бутена-2 СН3–СН=СН–СН3 группы СН3 могут находиться либо по одну сторону от двойной связи — в цис-изомере, либо по разные стороны — в транс-изомере.

Оптическая изомерия

Появляется тогда, когда углерод имеет четыре разных заместителя.
Если поменять местами любые два из них, получается другой пространственный изомер того же состава. Физико-химические свойства таких изомеров существенно различаются. Соединения такого типа отличаются способностью вращать плоскость пропускаемого через раствор таких соединений поляризованного света на определенную величину. При этом один изомер вращает плоскость поляризованного света в одном направлении, а его изомер – в противоположном. Вследствие таких оптических эффектов этот вид изомерии называют оптической изомерией.

Основные положения теории химического строения А.М. Бутлерова

1. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям. Последовательность межатомных связей в молекуле называется ее химическим строением и отражается одной структурной формулой (формулой строения).

2. Химическое строение можно устанавливать химическими методами. (В настоящее время используются также современные физические методы).

3. Свойства веществ зависят от их химического строения.

4. По свойствам данного вещества можно определить строение его молекулы, а по строению молекулы - предвидеть свойства.

5. Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга.

Теория Бутлерова явилась научным фундаментом органической химии и способствовала быстрому ее развитию. Опираясь на положения теории, А.М. Бутлеров дал объяснение явлению изомерии, предсказал существование различных изомеров и впервые получил некоторые из них.

Развитию теории строения способствовали работы Кекуле, Кольбе, Купера и Вант-Гоффа. Однако их теоретические положения не носили общего характера и служили, главным образом, целям объяснения экспериментального материала.

2. Формулы строения

Формула строения (структурная формула) описывает порядок соединения атомов в молекуле, т.е. ее химическое строение. Химические связи в структурной формуле изображают черточками. Связь между водородом и другими атомами обычно не указывается (такие формулы называются сокращенными структурными формулами).

Например, полная (развернутая) и сокращенная структурные формулы н-бутана C4h20имеют вид:

Другой пример - формулы изобутана.

Часто используется еще более краткая запись формулы, когда не изображают не только связи с атомом водорода, но и символы атомов углерода и водорода. Например, строение бензола C6H6 отражают формулы:

Структурные формулы отличаются от молекулярных (брутто) формул, которые показывают только, какие элементы и в каком соотношении входят в состав вещества (т.е. качественный и количественный элементный состав), но не отражают порядка связывания атомов.

Например, н-бутан и изобутан имеют одну молекулярную формулу C4h20, но разную последовательность связей.

Таким образом, различие веществ обусловлено не только разным качественным и количественным элементным составом, но и разным химическим строением, которое можно отразить лишь структурными формулами.

3. Понятие о изомерии

Еще до создания теории строения были известны вещества одинакового элементного состава, но c разными свойствами. Такие вещества были названы изомерами, а само это явление - изомерией.

В основе изомерии, как показал А.М. Бутлеров, лежит различие в строении молекул, состоящих из одинакового набора атомов. Таким образом,

изомерия - это явление существования соединений, имеющих одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение и, следовательно, разные свойства.

Например, при содержании в молекуле 4-х атомов углерода и 10-ти атомов водорода возможно существование 2-х изомерных соединений:

В зависимости от характера отличий в строении изомеров различают структурную и пространственную изомерию.

4. Структурные изомеры

Структурные изомеры - соединения одинакового качественного и количественного состава, отличающиеся порядком связывания атомов, т.е химическим строением.

Например, составу C5h22 соответствует 3 структурных изомера:

Другой пример:

5. Стереоизомеры

Пространственные изомеры (стереоизомеры) при одинаковом составе и одинаковом химическом строении различаются пространственным расположением атомов в молекуле.

Пространственными изомерами являются оптические и цис-транс изомеры (шарики разного цвета обозначают разные атомы или атомные группы):

Молекулы таких изомеров несовместимы в пространстве.

Стереоизомерия играет важную роль в органической химии. Подробнее эти вопросы будут рассматриваться при изучении соединений отдельных классов.

6. Электронные представления в органической химии

Применение электронной теории строения атома и химической связи в органической химии явилось одним из важнейших этапов развития теории строения органических соединений. Понятие о химическом строении как последовательности связей между атомами (А.М. Бутлеров) электронная теория дополнила представлениями обэлектронном и пространственном строении и их влиянии на свойства органических соединений. Именно эти представления дают возможность понять способы передачи взаимного влияния атомов в молекулах (электронные и пространственные эффекты) и поведение молекул в химических реакциях.

Согласно современным представлениям свойства органических соединений определяются:

природой и электронным строением атомов;

типом атомных орбиталей и характером их взаимодействия;

типом химических связей;

химическим, электронным и пространственным строением молекул.

7. Свойства электрона

Электрон имеет двойственную природу. В разных экспериментах он может проявлять свойства как частицы, так и волны. Движение электрона подчиняется законам квантовой механики. Связь между волновыми и корпускулярными свойствами электрона отражает соотношение де Бройля.

Энергию и координаты электрона, как и других элементарных частиц, невозможно одновременно измерить с одинаковой точностью (принцип неопределенностиГейзенберга). Поэтому движение электрона в атоме или в молекуле нельзя описать с помощью траектории. Электрон может находиться в любой точке пространства, но с разной вероятностью.

Часть пространства, в котором велика вероятность нахождения электрона, называют орбиталью или электронным облаком.

Например:

8. Атомные орбитали

Атомная орбиталь (АО) - область наиболее вероятного пребывания электрона (электронное облако) в электрическом поле ядра атома.

Положение элемента в Периодической системе определяет тип орбиталей его атомов (s-, p-, d-, f-АО и т.д.), различающихся энергией, формой, размерами и пространственной направленностью.

Для элементов 1-го периода (Н, He) характерна одна АО - 1s.

В элементах 2-го периода электроны занимают пять АО на двух энергетических уровнях: первый уровень 1s; второй уровень - 2s, 2px, 2py, 2pz. (цифры обозначают номер энергетического уровня, буквы - форму орбитали).

Состояние электрона в атоме полностью описывают квантовые числа.

Тип водорода:

Такие формулы несколько похожи на современные. Но сторонники теории типов не считали их отражающими реальное строение веществ и писали множество различных формул одного соединения в зависимости от химических реакций, которые пытались записать с помощью этих формул. Строение молекул они считали принципиально непознаваемым, что наносило вред развитию науки.

3. Введение Й. Берцелиусом в 1830 г. термина «изомерия » для явления существования веществ одинакового состава, обладающих различными свойствами.

4. Успехи в синтезе органических соединений, в результате которых было развеяно учение о витализме, то есть о «жизненной силе», под влиянием которой якобы в организме живых существ образуются органические вещества:

В 1828 г. Ф. Велер из неорганического вещества (цианата аммония) синтезировал мочевину;

В 1842 г. русский химик Н. Н. Зинин получил анилин;

В 1845 г. немецкий химик А. Кольбе синтезировал уксусную кислоту;

В 1854 г. французский химик М. Бертло синтезировал жиры, и, наконец,

В 1861 г. сам А. М. Бутлеров синтезировал сахароподобное вещество.

5. В середине XVIII в. химия становится более строгой наукой. В результате работ Э. Франкланда и А. Кекуле утвердилось понятие о валентности атомов химических элементов. Кекуле развил представление о четырехвалентности углерода. Благодаря трудам Канниццаро четче стали понятия об атомных и молекулярных массах, уточнены их значения и способы определения.

В 1860 г. более 140 ведущих химиков из разных стран Европы собрались на международный конгресс в г. Карлсруэ. Конгресс стал очень важным событием в истории химии: были обобщены успехи науки и подготовлены условия для нового этапа в развитии органической химии - появления теории химического строения органических веществ А. М. Бутлерова (1861 г.), а также для фундаментального открытия Д. И. Менделеева - Периодического закона и системы химических элементов (1869 г.).

В 1861 г. А. М. Бутлеров выступил на съезде врачей и естествоиспытателей в г. Шпейере с докладом «О химическом строении тел». В нем он изложил основы разработанной им теории химического строения органических соединений. Под химическим строением ученый понимал порядок соединения атомов в молекулах.

Личностные качества А. М. Бутлерова

А. М. Бутлерова отличали энциклопедичность химических знаний, умение анализировать и обобщать факты, прогнозировать. Он предсказал существование изомера бутана, а затем получил его, равно как изомер бутилена - изобутилен.

Бутлеров Александр Михайлович (1828-1886)

Русский химик, академик Петербургской АН (с 1874 г.). Окончил Казанский университет (1849 г.). Работал там же (с 1857 г. - профессор, в 1860 и 1863 гг. - ректор). Создатель теории химического строения органических соединений, лежащей в основе современной химии. Обосновал идею о взаимном влиянии атомов в молекуле. Предсказал и объяснил изомерию многих органических соединений. Написал «Введение к полному изучению органической химии» (1864 г.) - первое в истории науки руководство, основанное на теории химического строения. Председатель Отделения химии Русского физико-химического общества (1878-1882).

А. М. Бутлеров создал первую в России школу химиков-органиков, из которой вышли блестящие ученые: В. В. Марковников, Д. П. Коновалов, А. Е. Фаворский и др.

Недаром Д. И. Менделеев писал: «А. М. Бутлеров - один из величайших русских ученых, он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов».

Основные положения теории строения химических соединений

Теория химического строения органических соединений, выдвинутая А. М. Бутлеровым во второй половине прошлого века (1861 г.), была подтверждена работами многих ученых, в том числе учениками Бутлерова и им самим. Оказалось возможным на ее основе объяснить многие явления, до той поры не имевшие толкования: изомерию, гомологию, проявление атомами углерода четырехвалентности в органических веществах. Теория выполнила и свою прогностическую функцию: на ее основе ученые предсказывали существование неизвестных еще соединений, описывали свойства и открывали их.

Так, в 1862-1864 гг. А. М. Бутлеров рассмотрел изомерию пропиловых, бутиловых и амиловых спиртов, определил число возможных изомеров и вывел формулы этих веществ. Существование их позднее было экспериментально доказано, причем некоторые из изомеров синтезировал сам Бутлеров.

В течение XX в. положения теории химического строения химических соединений были развиты на основе новых воззрений, распространившихся в науке: теории строения атома, теории химической связи, представлений о механизмах химических реакций. В настоящее время эта теория имеет универсальный характер, то есть справедлива не только для органических веществ, но и для неорганических.

Первое положение. Атомы в молекулах соединяются в определенном порядке в соответствии с их валентностью. Углерод во всех органических и в большинстве неорганических соединений четырехвалентен.

Очевидно, что последнюю часть первого положения теории легко объяснить тем, что в соединениях атомы углерода находятся в возбужденном состоянии:

а) атомы четырехвалентного углерода могут соединяться друг с другом, образуя различные цепи:

Открытые разветвленные
- открытые неразветвленные
- замкнутые

б) порядок соединения атомов углерода в молекулах может быть различным и зависит от вида ковалентной химической связи между атомами углерода - одинарной или кратной (двойной и тройной).

Второе положение. Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от строения их молекул.

Это положение объясняет явление изомерии. Вещества, имеющие одинаковый состав, но разное химическое или пространственное строение, а следовательно, и разные свойства, называют изомерами. Основные виды изомерии:

Структурная изомерия, при которой вещества различаются порядком связи атомов в молекулах:

1) изомерия углеродного скелета

3) изомерия гомологических рядов (межклассовая)

Пространственная изомерия, при которой молекулы веществ отличаются не порядком связи атомов, а положением их в пространстве: цис-транс-изомерия (геометрическая).

Эта изомерия характерна для веществ, молекулы которых имеют плоское строение: алкенов, циклоалканов и др.

К пространственной изомерии относится и оптическая (зеркальная) изомерия.

Четыре одинарные связи вокруг атома углерода, как вы уже знаете, расположены тетраэдрически. Если атом углерода связан с четырьмя различными атомами или группами, то возможно разное расположение этих групп в пространстве, то есть две пространственные изомерные формы.

Две зеркальные формы аминокислоты аланина (2-аминопропановой кислоты) изображены на рисунке 17.

Представьте себе, что молекулу аланина поместили перед зеркалом. Группа -Nh3 находится ближе к зеркалу, поэтому в отражении она будет впереди, а группа -СООН - на заднем плане и т. д. (см. изображение справа). Алании существует в двух пространственных формах, которые при наложении не совмещаются одна с другой.

Универсальность второго положения теории строения химических соединений подтверждает существование неорганических изомеров.

Так, первый из синтезов органических веществ - синтез мочевины, проведенный Велером (1828 г.), показал, что изомерны неорганическое вещество - цианат аммония и органическое - мочевина:

Если заменить атом кислорода в мочевине на атом серы, то получится тиомочевина, которая изомерна роданиду аммония, хорошо известному вам реактиву на ионы Fе 3+ . Очевидно, что тиомочевина не дает этой качественной реакции.

Третье положение. Свойства веществ зависят от взаимного влияния атомов в молекулах.

Например, в уксусной кислоте в реакцию со щелочью вступает только один из четырех атомов водорода. На основании этого можно предположить, что только один атом водорода связан с кислородом:

С другой стороны, из структурной формулы уксусной кислоты можно сделать вывод о наличии в ней одного подвижного атома водорода, то есть о ее одноосновности.

Чтобы убедиться в универсальности положения теории строения о зависимости свойств веществ от взаимного влияния атомов в молекулах, которое существует не только у органических, но и у неорганических соединений, сравним свойства атомов водорода в водородных соединениях неметаллов. Они имеют молекулярное строение и в обычных условиях представляют собой газы или летучие жидкости. В зависимости от положения неметалла в Периодической системе Д. И. Менделеева можно выявить закономерность в изменении свойств таких соединений:

Метан не взаимодействует с водой. Отсутствие основных свойств у метана объясняется насыщенностью валентных возможностей атома углерода.

Аммиак проявляет основные свойства. Его молекула способна присоединять к себе ион водорода за счет его притяжения к неподеленной электронной паре атома азота (донорно-акцепторный механизм образования связи).

У фосфина РН3 основные свойства слабо выражены, что связано с радиусом атома фосфора. Он значительно больше радиуса атома азота, поэтому атом фосфора слабее притягивает к себе атом водорода.

В периодах слева направо увеличиваются заряды ядер атомов, уменьшаются радиусы атомов, увеличивается сила отталкивания атома водорода с частичным положительным зарядом §+, а потому кислотные свойства водородных соединений неметаллов усиливаются.

В главных подгруппах сверху вниз увеличиваются радиусы атомов элементов, атомы неметаллов с 5- слабее притягивают атомы водорода с 5+, уменьшается прочность водородных соединений, они легко диссоциируют, а потому их кислотные свойства усиливаются.

Различная способность водородных соединений неметаллов к отщеплению или присоединению катионов водорода в растворах объясняется неодинаковым влиянием, которое оказывает атом неметалла на атомы водорода.

Различным влиянием атомов в молекулах гидроксидов, образованных элементами одного периода, объясняется также изменение их кислотно-основных свойств.

Основные свойства гндроксидов убывают, а кислотные усиливаются, так как увеличивается степень окисления центрального атома, следовательно, растет энергия связи его с атомом кислорода (8-) и отталкивание им атома водорода (8+).

Гидроксид натрия NаОН. Так как у атома водорода радиус очень мал, его сильнее Притягивает к себе атом кислорода и связь между атомами водорода и кислорода будет более прочной, чем между атомами натрия и кислорода. Гидроксид алюминия Аl(0Н)3 проявляет амфотерные свойства.

В хлорной кислоте НСlO 4 атом хлора с относительно большим положительным зарядом прочнее связан с атомом кислорода и сильнее отталкивает от себя атом водорода с 6+. Диссоциация происходит по кислотному типу.

Основные направления развития теории строения химических соединений и ее значение

Во времена А. М. Бутлерова в органической химии широко использовали эмпирические (молекулярные) и структурные формулы. Последние отражают порядок соединения атомов в молекуле согласно их валентности, которая обозначается черточками.

Для простоты записи часто используют сокращенные структурные формулы, в которых черточками обозначают только связи между атомами углерода или углерода и кислорода.

Сокращенные структурные формулы

Затем, по мере развития знаний о природе химической связи и о влиянии электронного строения молекул органических веществ на их свойства, стали пользоваться электронными формулами, в которых ковалентную связь условно обозначают двумя точками. В таких формулах часто показывают направление смещения электронных пар в молекуле.

Именно электронным строением веществ объясняют мезомерный и индукционный эффекты.

Индукционный эффект - смещение электронных пар гамма-связей от одного атома к другому вследствие их разной электроотрицательности. Обозначается (->).

Индукционный эффект атома (или группы атомов) отрицательный (-/), если этот атом имеет большую электроотрицательность (галогены, кислород, азот), притягивает к себе электроны гамма-связи и приобретает при этом частичный отрицательный заряд. Атом (или группа атомов) имеет положительный индукционный эффект (+/), если он отталкивает электроны гамма-связей. Этим свойством обладают некоторые предельные радикалы С2H5). Вспомните правило Марковникова о том, как присоединяется к алкенам (пропену) водород и галоген галогеноводорода и вы поймете, что это правило носит частный характер. Сравните эти два примера уравнений реакций:

[[Теория_строения_химических_соединений_А._М._Бутлерова|]]

В молекулах отдельных веществ проявляются и индукционный, и мезомерный эффекты одновременно. В этом случае они или усиливают друг друга (в альдегидах, карбоновых кислотах), или взаимно ослабляются (в хлорвиниле).

Результатом взаимного влияния атомов в молекулах является перераспределение электронной плотности.

Идею о пространственном направлении химических связей впервые высказали французский химик Ж. А. Ле Бель и голландский химик Я. X. Вант-Гофф в 1874 г. Предположения ученых полностью подтвердила квантовая химия. На свойства веществ значительное влияние оказывает пространственное строение их молекул. Например, мы уже приводили формулы цис- и транс-изомеров бутена-2, которые отличаются по своим свойствам (см. рис. 16).

Средняя энергия связи, которую необходимо разорвать при переходе одной формы в другую, равна примерно 270 кДж/моль; такого большого количества энергии при комнатной температуре нет. Для взаимного перехода форм бутена-2 из одной в другую необходимо одну ковалентную связь разорвать и взамен образовать другую. Иными словами, этот процесс - пример химической реакции, а обе рассмотренные формы бутена-2 представляют собой различные химические соединения.

Вы, очевидно, помните, что важнейшей проблемой при синтезе каучука было получение каучука стереорегулярного строения. Необходимо было создать такой полимер, в котором структурные звенья располагались бы в строгом порядке (натуральный каучук, например, состоит только из цис-звеньев), ведь от этого зависит такое важнейшее свойство каучука, как его эластичность.

Современная органическая химия различает два основных типа изомерии: структурную (изомерию цепи, изомерию положения кратных связей, изомерию гомологических рядов, изомерию положения функциональных групп) и стереоизоме-рию (геометрическую, или цис-транс-изомерию, оптическую, или зеркальную, изомерию).

Итак, вы смогли убедиться в том, что второе положение теории химического строения, четко сформулированное А. М. Бутлеровым, было неполным. С современных позиций это положение требует дополнения:
свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от их:

Химического,

Электронного,

Пространственного строения.

Создание теории строения веществ сыграло важнейшую роль в развитии органической химии. Из науки преимущественно описательной она превращается в науку созидательную, синтезирующую, появилась возможность судить о взаимном влиянии атомов в молекулах различных веществ (см. табл. 10). Теория строения создала предпосылки для объяснения и прогнозирования различных видов изомерии органических молекул, а также направлений и механизмов протекания химических реакций.

На основе этой теории химики-органики создают вещества, которые не только заменяют природные, но по своим свойствам значительно их превосходят. Так, синтетические красители гораздо лучше и дешевле многих природных, например известных в древности ализарина и индиго. В больших количествах производят синтетические каучуки с самыми разнообразными свойствами. Широкое применение находят пластмассы и волокна, изделия из которых используют в технике , быту, медицине, сельском хозяйстве.

Значение теории химического строения А. М. Бутлерова для органической химии можно сравнить со значением Периодического закона и Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева для неорганической химии. Недаром в обеих теориях так много общего в путях их становления, направлениях развития и общенаучном значении. Впрочем, в истории любой другой ведущей научной теории (теории Ч. Дарвина, генетике, квантовой теории и т. д.) можно найти такие общие этапы.

1. Установите параллели между двумя ведущими теориями химии - Периодическим законом и Периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева и теорией химического строения органических соединений А. М. Бутлерова по следующим признакам: общее в предпосылках, общее в направлениях их развития, общее в прогностической роли.

2. Какую роль сыграла теория строения химических соединений в становлении Периодического закона?

3. Какие примеры из неорганической химии подтверждают универсальность каждого из положений теории строения химических соединений?

4. Фосфористая кислота Н3РО3 относится к двухосновным кислотам. Предложите ее структурную формулу и рассмотрите взаимное влияние атомов в молекуле этой кислоты.

5. Напишите изомеры, имеющие состав С3Н8O. Назовите их по систематической номенклатуре. Определите виды изомерии.

6. Известны следующие формулы кристаллогидратов хлорида хрома(III): [Сг(Н20)6]Сl3; [Сг(Н20)5Сl]Сl2 Н20; [Сг(Н20)4 * С12]Сl 2Н2О. Как вы назовете описанное явление?

Как наука оформилась в начале XIX в., когда шведский ученый Й. Я. Берцелиус впервые ввел понятие об органических веществах и об органической химии. Первая теория в органической химии - теория радикалов. Химиками было обнаружено, что при химических превращениях группы из нескольких атомов в неизменном виде переходят из молекулы одного вещества в молекулу другого вещества, подобно тому как переходят из молекулы в молекулу атомы элементов. Такие «неизменяемые» группы атомов и получили название радикалов.

Однако далеко не все ученые были согласны с теорией радикалов. Многие вообще отвергали идею атомистики - представления о сложном строении молекулы и существовании атома как ее составной части. То, что неоспоримо доказано в наши дни и не вызывает ни малейших сомнений, в XIX в. было предметом ожесточенных споров.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Подобно тому как в неорганической химии основополагающей теоретической базой являются Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, так в органической химии ведущей научной основой служит теория строения органических соединений Бутлерова-Кекуле-Купера.

Как и любая другая научная теория, теория строения органических соединений явилась результатом обобщения богатейшего фактологического материала, который накопила органическая химия, оформившаяся как наука в начале XIX в. Открывались все новые и новые соединения углерода, количество которых лавинообразно возрастало (табл. 1).

Таблица 1
Число органических соединений, известных в разные годы

Объяснить это многообразие органических соединений ученые начала XIX в. не могли. Еще больше вопросов вызывало явление изомерии.

Например, этиловый спирт и диметиловый эфир - изомеры: эти вещества имеют одинаковый состав С 2 Н 6 О, но разное строение, т. е. различный порядок соединения атомов в молекулах, а потому и разные свойства.

Уже известный вам Ф. Вёлер в одном из писем к Й. Я. Берцелиусу так описывал органическую химию: «Органическая химия может сейчас кого угодно свести с ума. Она кажется мне дремучим лесом, полным удивительных вещей, безграничной чащей, из которой нельзя выбраться, куда не осмеливаешься проникнуть...»

Большое влияние на развитие химии оказали работы английского ученого Э. Франкланда, который, опираясь на идеи атомистики, ввел понятие валентность (1853).

В молекуле водорода Н 2 образуется одна ковалентная химическая связь Н-Н, т. е. водород одновалентен. Валентность химического элемента можно выразить числом атомов водорода, которые присоединяет к себе или замещает один атом химического элемента. Например, сера в сероводороде и кислород в воде двухвалентны: H 2 S, или Н-S-Н, Н 2 O, или Н-О-Н, а азот в аммиаке трехвалентен:

В органической химии понятие «валентность» является аналогом понятия «степень окисления», с которым вы привыкли работать в курсе неорганической химии в основной школе. Однако это не одно и то же. Например, в молекуле азота N 2 степень окисления азота равна нулю, а валентность - трем:

В пероксиде водорода Н 2 O 2 степень окисления кислорода равна -1, а валентность - двум:

В ионе аммония NH + 4 степень окисления азота равна -3, а валентность - четырем:

Обычно по отношению к ионным соединениям (хлорид натрия NaCl и многие другие неорганические вещества с ионной связью) не используют термин «валентность» атомов, а рассматривают их степень окисления. Поэтому в неорганической химии, где большинство веществ имеют немолекулярное строение, предпочтительнее применять понятие «степень окисления», а в органической химии, где большинство соединений имеют молекулярное строение, как правило, используют понятие «валентность».

Теория химического строения - результат обобщения идей выдающихся ученых-органиков из трех европейских стран: немца Ф. Кекуле, англичанина А. Купера и русского А. Бутлерова.

В 1857 г. Ф. Кекуле отнес углерод к четырехвалентным элементам, а в 1858 г. он одновременно с А. Купером отметил, что атомы углерода способны соединяться друг с другом в различные цепи: линейные, разветвленные и замкнутые (циклические).

Работы Ф. Кекуле и А. Купера послужили основой для разработки научной теории, объясняющей явление изомерии, взаимосвязь состава, строения и свойств молекул органических соединений. Такую теорию создал русский ученый А. М. Бутлеров. Именно его пытливый ум «осмелился проникнуть» в «дремучий лес» органической химии и начать преобразование этой «безграничной чащи» в залитый солнечным светом регулярный парк с системой дорожек и аллей. Основные идеи этой теории впервые были высказаны А. М. Бутлеровым в 1861 г. на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в г. Шпейере.

Кратко сформулировать основные положения и следствия теории строения органических соединений Бутлерова-Кекуле-Купера можно следующим образом.

1. Атомы в молекулах веществ соединены в определенной последовательности согласно их валентности. Углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен, а его атомы способны соединяться друг с другом, образуя различные цепи (линейные, разветвленные и циклические).

Органические соединения можно расположить в ряды сходных по составу, строению и свойствам веществ - гомологические ряды.

    Бутлеров Александр Михайлович (1828-1886) , Русский химик, профессор Казанского университета (1857-1868), с 1869 по 1885 г. - профессор Петербургского университета. Академик Петербургской академии наук (с 1874 г.). Создатель теории химического строения органических соединений (1861). Предсказал и изучил изомерию многих органических соединений. Синтезировал многие вещества.

Например, метан СН 4 - родоначальник гомологического ряда предельных углеводородов (алканов). Его ближайший гомолог - этан С 2 Н 6 , или СН 3 -СН 3 . Следующие два члена гомологического ряда метана - пропан С 3 Н 8 , или СН 3 -СН 2 -СН 3 , и бутан С 4 Н 10 , или СН 3 -СН 2 -СН 2 -СН 3 , и т. д.

Нетрудно заметить, что для гомологических рядов можно вывести общую формулу ряда. Так, для алканов эта общая формула С n Н 2n + 2 .

2. Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от строения их молекул.

Это положение теории строения органических соединений объясняет явление изомерии. Очевидно, что для бутана С 4 Н 10 , помимо молекулы линейного строения СН 3 -СН 2 -СН 2 -СН 3 , возможно также и разветвленное строение:

Это уже совершенно новое вещество со своими индивидуальными свойствами, отличными от свойств бутана линейного строения.

Бутан, в молекуле которого атомы расположены в виде линейной цепочки, называют нормальным бутаном (н-бутаном), а бутан, цепь атомов углерода которого разветвлена, называют изобутаном.

Существует два основных типа изомерии - структурная и пространственная.

В соответствии с принятой классификацией различают три вида структурной изомерии.

Изомерия углеродного скелета. Соединения отличаются порядком расположения углерод-углеродных связей, например рассмотренные н-бутан и изобутан. Именно этот вид изомерии характерен для алканов.

Изомерия положения кратной связи (С=С, С=С) или функциональной группы (т. е. группы атомов, определяющих принадлежность соединения к тому или иному классу органических соединений), например:

Межклассовая изомерия . Изомеры этого вида изомерии относятся к разным классам органических соединений, например рассмотренные выше этиловый спирт (класс предельных одноатомных спиртов) и диметиловый эфир (класс простых эфиров).

Различают два вида пространственной изомерии: геометрическую и оптическую.

Геометрическая изомерия характерна, прежде всего, для соединений с двойной углерод-углеродной связью, так как по месту такой связи молекула имеет плоскостное строение (рис. 6).

Рис. 6.
Модель молекулы этилена

Например, для бутена-2, если одинаковые группы атомов у атомов углерода при двойной связи находятся по одну сторону от плоскости С=С-связи, то молекула является цисизомером, если по разные стороны - трансизомером.

Оптической изомерией обладают, например, вещества, молекулы которых имеют асимметрический, или хиральный, атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями. Оптические изомеры являются зеркальным изображением друг друга, подобно двум ладоням, и не совместимы. (Теперь вам, очевидно, стало понятным второе название этого вида изомерии: греч. хирос - рука - образец несимметричной фигуры.) Например, в виде двух оптических изомеров существует 2-оксипропановая (молочная) кислота, содержащая один асимметрический атом углерода.

У хиральных молекул возникают изомерные пары, в которых молекулы изомеров относятся по своей пространственной организации одна к другой так же, как соотносятся между собой предмет и его зеркальное отображение. Пара таких изомеров всегда обладает одинаковыми химическими и физическими свойствами, за исключением оптической активности: если один изомер вращает плоскость поляризованного света по часовой стрелке, то другой - обязательно против. Первый изомер называют правовращающим, а второй - левовращающим.

Значение оптической изомерии в организации жизни на нашей планете очень велико, так как оптические изомеры могут существенно отличаться как по своей биологической активности, так и по совместимости с другими природными соединениями.

3. Атомы в молекулах веществ влияют друг на друга. Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений вы рассмотрите при дальнейшем изучении курса.

Современная теория строения органических соединений основывается не только на химическом, но и на электронном и на пространственном строении веществ, которое подробно рассматривается на профильном уровне изучения химии.

В органической химии широко используют несколько видов химических формул.

Молекулярная формула отражает качественный состав соединения, т. е. показывает число атомов каждого из химических элементов, образующих молекулу вещества. Например, молекулярная формула пропана: С 3 Н 8 .

Структурная формула отражает порядок соединения атомов в молекуле согласно валентности. Структурная формула пропана такова:

Часто нет необходимости детально изображать химические связи между атомами углерода и водорода, поэтому в большинстве случаев используют сокращенные структурные формулы. Для пропана такую формулу записывают так: СН 3 -СН 2 -СН 3 .

Строение молекул органических соединений отражают с помощью различных моделей. Наиболее известны объемные (масштабные) и шаростержневые модели (рис. 7).

Рис. 7.
Модели молекулы этана:
1 - шаростержневая; 2 - масштабная

Новые слова и понятия

  1. Изомерия, изомеры.
  2. Валентность.
  3. Химическое строение.
  4. Теория строения органических соединений.
  5. Гомологический ряд и гомологическая разность.
  6. Формулы молекулярные и структурные.
  7. Модели молекул: объемные (масштабные) и шаростержневые.

Вопросы и задания

  1. Что такое валентность? Чем она отличается от степени окисления? Приведите примеры веществ, в которых значения степени окисления и валентности атомов численно одинаковы и различны,
  2. Определите валентность и степень окисления атомов в веществах, формулы которых Сl 2 , СО 2 , С 2 Н 6 , С 2 Н 4 .
  3. Что такое изомерия; изомеры?
  4. Что такое гомология; гомологи?
  5. Как, используя знания об изомерии и гомологии, объяснить многообразие соединений углерода?
  6. Что понимают под химическим строением молекул органических соединений? Сформулируйте положение теории строения, которое объясняет различие в свойствах изомеров, Сформулируйте положения теории строения, которые объясняют многообразие органических соединений.
  7. Какой вклад внес каждый из ученых - основоположников теории химического строения - в эту теорию? Почему ведущую роль в становление этой теории сыграл вклад русского химика?
  8. Возможно существование трех изомеров состава С 5 Н 12 , Запишите их полные и сокращенные структурные формулы,
  9. По представленной в конце параграфа модели молекулы вещества (см, рис. 7) составьте его молекулярную и сокращенную структурную формулы.
  10. Рассчитайте массовую долю углерода в молекулах первых четырех членов гомологического ряда алканов.

Программа для построения химических формул. Как составляется структурная формула органических веществ

В веществах атомы связаны друг с другом в определённой последовательности, а между парами атомов (между химическими связями) имеются определённые углы. Всё это необходимо для характеристики веществ, так как от этого зависят их физические и химические свойства. Сведения о геометрии связей в веществах частично (иногда полностью) отражаются в структурных формулах.

В структурных формулах связь между атомами изображается чертой. Например:

Химическая формула воды h3O, а структурная H-O-H,

Химическая формула пероксида натрия Na2O2, а структурная Na-O-O–Na,

Химическая формула азотистой кислоты HNO2, а структурная H-O-N=O.

При изображении структурных формул чёрточками обычно показывают стехиометрическую валентность элементов. Структурные формулы, построенные по стехиометрическим валентностям, иногда называются графическими .Такие структурные формулы несут информацию о составе и порядке расположения атомов, но не содержат правильных сведений о химических связях между атомами.

Структурная формула - это графическое изображение химического строения молекулы вещества, в котором показывается порядок связи атомов, их геометрическое расположение. Кроме того, она наглядно показывает валентность атомов входящих в ее состав.

Для правильного написания структурной формулы того или иного химического вещества вы должны хорошо знать и представлять, что такое способность атомов образовывать определенное количество электронных пар с другими атомами. Ведь именно валентность поможет вам нарисовать химические связи. Например, дана молекулярная формула аммиака Nh4. Вы должны написать структурную формулу. Учитывайте то, что водород всегда одновалентен, поэтому его атомы не могут быть связаны между собой, следовательно, они будут соединены с азотом.

Чтобы правильно написать структурные формулы органических соединений, повторите основные положения теории А.М. Бутлерова, согласно которой существуют изомеры – вещества с одинаковым элементарным составом, но с разными химическими свойствами. Например, изобутан и бутан. Молекулярная формула у них одинаковая: C4h20, а структурные – отличаются.

В линейной формуле каждый атом записывается отдельно, поэтому такое изображение занимает много места. Однако при составлении структурной формулы, вы можете указать общее число атомов водорода при каждом атоме углерода. А между соседними углеродами нарисуйте химические связи в виде линий.

Написание изомеров начните с углеводорода нормального строения, то есть с неразветвленной цепью углеродных атомов. Затем сократите на один атом углерода, который присоедините к другому, внутреннему углероду. Исчерпав все варианты написания изомеров с данной длиной цепи, сократите ее еще на один углеродный атом. И опять присоедините его к внутреннему углеродному атому цепи. Например, структурные формулы н-пентана, изопентана, тетраметилметана. Таким образом, углеводород с молекулярной формулой C5h22 имеет три изомера. Про явления изомерии и гомологии узнайти подробнее в следующих статьях!

Структурная формула представляет собой графическое изображение химического строения вещества. В ней указывается порядок расположения атомов, а также связь между отдельными частями вещества. К тому же структурные формулы веществ наглядно демонстрируют валентности всех атомов, включенных в молекулу.

Особенности написания структурной формулы

Для составления потребуется бумага, ручка, периодическая система элементов Менделеева.

Если нужно нарисовать графическую формулу аммиака, нужно учитывать, что водород способен образовывать только одну связь, поскольку его валентность равна единице. Азот находится в пятой группе (главной подгруппе), имеет на внешнем энергетическом уровне пять валентных электронов.

Три из них он использует для образования простых связей с атомами водорода. В итоге структурная формула будет представлять собой следующий вид: в центре находится азот, вокруг него располагаются атомы водорода.

Инструкция по написанию формул

Чтобы структурная формула была написана правильно для определенного химического вещества, важно иметь представление о строении атома, валентности элементов.

Именно с помощью данного понятия можно изображать графическое строение органических и неорганических веществ.

Органические соединения

Органическая химия предполагает использование графического строения химических веществ разных классов при написании химических реакций. Структурная формула составляется на основе теории строения органических веществ Бутлерова.

Она включает в себя четыре положения, согласно которым записываются структурные формулы изомеров, выдвигается предположение о химических свойствах анализируемого вещества.

Пример составления структур изомеров

Изомерами называют в органической химии вещества, которые имеют одинаковый качественный и количественный состав, но отличаются по расположению атомов в молекуле (структуре), химической активности.

Вопросы, касающиеся составления графического строения органических веществ, включены в вопросы единого государственного экзамена, проводимого в 11 классе. Например, нужно составить, а также дать название структурных формул изомеров состава С 6 Н 12 . Как справиться с подобной задачей?

Для начала нужно понять, к какому классу органических веществ, могут принадлежать вещества с таким составом. Учитывая, что общую формулу C n H 2n имеют сразу два класса углеводородов: алкены и циклоалканы, нужно составить структуры всех возможных веществ для каждого класса.

Для начала можно рассмотреть формулы всех углеводородов, принадлежащих к классу алкенов. Они характеризуются наличием одной кратной (двойной) связи, что должно быть отражено при составлении структурной формулы.

Учитывая, что в молекуле шесть атомов углерода, составляем главную цепь. После первого углерода ставим двойную связь. Пользуясь первым положением теории Бутлерова, для каждого атома углерода (валентность четыре) ставим необходимое количество водородов. Называя полученное вещество, используем систематическую номенклатуру, получаем гексен-1.

Оставляем в главной цепи шесть углеродных атомов, перемещаем положение двойной связи после второго углерода, получаем гексен-2. Продолжая передвигать по структуре кратную связь, составляем формулу гексена-3.

Пользуясь правилами систематической номенклатуры, получаем 2 метилпентен-1; 3 метилпентен-1; 4 метилпентен-1. Затем перемещаем кратную связь после второго углерода в главной цепи, а алкильный радикал располагаем у второго, затем у третьего углеродного атома, получая 2 метилпентен-2, 3 метилпентен-2.

Аналогичным образом продолжаем составлять и называть изомеры. Рассмотренные структуры представляют собой два вида изомерии: углеродного скелета, положения кратной связи. Необязательно указывать по отдельности все водородные атомы, можно использовать варианты сокращенных структурных формул, суммируя каждого атома углерода число водорода, указывая их соответствующими индексами.

Учитывая, что у алкенов и циклоалканов сходна общая формула, при составлении структур изомеров необходимо учитывать этот факт. Сначала можно составить структуру замкнутого циклогексана, затем посмотреть возможные изомеры боковой цепи, получив метилциклопентан, диметилциклобутан, и т. д.

Линейные структуры

Структурные формулы кислот являются типичными представителями подобного строения. Предполагается указание каждого отдельного атома при создании их графических формул, указанием черточками числа валентностей между атомами.

Заключение

По готовым структурным формулам можно определить валентность каждого элемента, входящего в состав вещества, предположить возможные химические свойства молекулы.

После того как была разработана теория строения органических веществ Бутлерова, удалось объяснить различие в свойствах между веществами, которые имеют одинаковый качественный и количественный составом явлением изомерии. Пользуясь определением валентности, периодической системой элементов Менделеева, можно представить в графическом виде любое неорганическое и органическое вещество. В органической химии структурные формулы составляют для того, чтобы понять алгоритм протекания химических превращений и объяснить их суть.

Инструкция

Полезный совет

Для определения валентности атомов при составлении структурных формул используйте периодическую систему. Показать точно расстояние атомов в молекуле поможет трехмерная структурная формула.

Источники:

  • структурная формула веществ
  • Составление формул комплексных соединений

Некоторые до сих пор с содроганием вспоминают школьные уроки химии, на которых нужно было составлять структурные формулы углеводородов и их изомеров. А между тем, ничего сверхсложного в этом нет. Достаточно руководствоваться при составлении формул определенным алгоритмом.

Инструкция

Ознакомьтесь с молекулярной формулой углеводорода. Исходя из нее, составьте формулу сначала неразветвленного углеродного скелета (углеродную цепь).

Уменьшите углеродную цепь на один атом. Расположите его как боковое ответвление углеродной цепи. Не забудьте, что атомы, которые располагаются у крайних атомов цепи, являться боковыми ответвлениями.

Определите, к какому краю ближе боковое ответвление. Пронумеруйте заново углеродную цепь, начиная с этого края. Расставьте атомы водорода в соответствии с углерода.

Определите, можно ли располагать боковое ответвление у прочих атомов углерода в цепи. В случае положительных выводов составьте формулы . Если же такая возможность отсутствует, уменьшите основную углеродную цепь еще на атом и расположите его в качестве еще одного бокового ответвления. Обратите внимание: возле одного углерода можно располагать не больше 2-х боковых ответвлений.

Расставьте порядковые номера над с того края, к которому ближе всего располагается боковое ответвление. Расположите возле каждого атома атомы водорода с учетом валентности углерода.

Снова проверьте, есть ли возможность боковые ответвления у прочих атомов углерода в основной цепи. Если такая возможность , то составьте формулы возможных изомеров, если нет - уменьшите углеродную цепь еще на атом и расположите его как боковое ответвление. Теперь пронумеруйте всю цепь атомов и снова попробуйте составить формулы изомеров. В том случае, если уже два боковых ответвления находятся на одинаковом удалении от краев цепи, начинайте нумерацию с края, у которого боковых ответвлений больше.

Продолжайте выполнять эти действия до тех пор, пока не исчерпаете все возможности для расположения боковых ответвлений.

Для удобства записи химического состава и структуры химического вещества были созданы определенные правила составления химических формул с помощью специальных символов-обозначений, чисел и вспомогательных знаков.

Инструкция

Химические формулы в написании уравнений химических , схематичного изображения химических процессов, связей. Для их используется так называемый язык , который представляет собой набор условных обозначений, таких как символы химических элементов, количество атомов каждого элемента в описываемом веществе и пр.

Символы химических элементов – одна или несколько букв латинского алфавита, из которых первая заглавная. Это схематичная запись полного называния элемента, например, Ca – это кальций или лат. Calcium.

Количество атомов выражается математическими числами, например, H_2 – это два атома водорода.

Существует несколько способов записи химической формулы : простейшая, эмпирическая, рациональная и . Простейшая записи отражает соотношение химических элементов с указанием атомной массы, которая указывается после знака химического элемента в виде нижнего индекса. Например, H_2O – простейшая формула молекулы воды, т.е. два атома водорода и один атом кислорода.

Эмпирическая отличается от простейшей тем, что отражает состав вещества, но не структуру молекул. Формула показывает количество атомов в одной молекуле, которое также изображается в виде нижнего индекса.

Различие между простейшей и эмпирической формулами показывает запись формулы бензола: CH и C_6H_6 соответственно. Т.е. простейшая формула показывает прямое соотношение атомов углерода и водорода, в то время как эмпирическая говорит, что в молекуле вещества содержится 6 атомов углерода и 6 – водорода.

Рациональная формула четко показывает наличие атомов элементов в соединении. Такие группы круглыми скобками, а их количество указывается нижним индексом после скобок. В формуле используются также квадратные скобки, в которые заключаются комплексные соединения атомов (соединений с нейтрально молекулой, ионом).

Структурная формула изображается графически в двух- или трехмерном пространстве. Химические связи между атомами изображаются в виде линий, при этом атомы указываются столько раз, сколько их участвует в соединении. Наиболее наглядно формулу вещества выражает трехмерное изображение, которые показывают взаимное расположение атомов и расстояния между ними.

Видео по теме

Углеводород – это органическое вещество, в состав которого входят только два элемента: углерод и водород. Он может быть предельным, непредельным с двойной или тройной связью, циклическим и ароматическим.

Одной из самых главных задач в химии является правильное составление химических формул. Химическая формула — это письменное представление состава химического вещества с помощью латинского обозначения элемента и индексов. Для правильного составления формулы нам обязательно понадобится таблица Менделеева и знание простых правил. Они достаточно простые и запомнить их смогут даже дети.

Как составлять химические формулы

Основным понятием при составлении химических формул является «валентность «. Валентность — это свойство одного элемента удерживать определенное число атомов в соединении. Валентность химического элемента можно посмотреть в таблице Менделеева, а также нужно помнить и уметь применять простые общие правила.

  • Валентность металла всегда равна номеру группы, при условии, что он находится в главной подгруппе. Например, калий имеет валентность 1, а кальций — 2.
  • С неметаллами немного сложнее. Неметалл может иметь высшую и низшую валентности. Высшая валентность равна номеру группы. Низшую валентность можно определить вычтя номер группы элемента из восьми. При соединении с металлами неметаллы всегда имеют низшую валентность. Кислород всегда имеет валентность 2.
  • В соединении двух неметаллов низшую валентность имеет тот химический элемент, который находится в таблице Менделеева правее и выше. Однако, фтор всегда имеет валентность 1.
  • И еще одно важное правило при расстановке коэффициентов! Общее число валентностей одного элемента всегда должно быть равно общему количеству валентностей другого элемента!

Закрепим полученные знания на примере соединения лития и азота. Металл литий имеет валентность, равную 1. Неметалл азот располагается в 5 группе и имеет высшую валентность 5 и низшую — 3. Как мы уже знаем, в соединениях с металлами неметаллы всегда имеют низшую валентность, поэтому азот в данном случае будет иметь валентность равную трем. Расставляем коэффициенты и получаем искомую формулу: Li 3 N.

Вот так, достаточно просто, мы научились составлять химические формулы! А для лучшего запоминания алгоритма составления формул мы подготовили его графическое представление.

На основе этих идей А. М. Бутлеров разработал принципы построения графических формул химических веществ. Для этого требуется знать валентность каждого элемента, которую изображают на рисунке в виде соответствующего числа чёрточек. Пользуясь этим правилом, легко установить, возможно или невозможно существование вещества с определённой формулой. Так, существует соединение, называемое метаном и имеющее формулу СН 4 . Соединение с формулой СН 5 невозможно, так как для пятого водорода у углерода уже не найдётся свободной валентности.

Рассмотрим сначала принципы строения наиболее просто устроенных органических соединений. Их называют углеводородами, так как в их состав входят только атомы углерода и водорода (рис. 138). Самым простым из них является упомянутый метан, в котором есть всего один атом углерода. Прибавим к нему ещё один такой же атом и посмотрим, как будет выглядеть молекула вещества, называемого этаном. У каждого атома углерода одна валентность занята его собратом – другим углеродным атомом. Теперь надо заполнить водородом оставшиеся валентности. У каждого атома осталась по три свободных валентных связи, к которым и присоединим по одному атому водорода. Получилось вещество, имеющее формулу С 2 Н 6 . Прибавим к нему ещё один атом углерода.

Рис. 138. Полные и сокращённые структурные формулы органических соединений

Теперь мы видим, что у среднего атома осталось только две свободных валентности. К ним мы присоединим по атому водорода. А к крайним углеродным атомам добавим, как и прежде, по три атома водорода. Получим пропан – соединение с формулой С 3 Н 8 . Такую цепочку можно продолжать, получая всё новые и новые углеводороды.

Но углеродные атомы необязательно должны располагаться в молекуле в линейном порядке. Допустим, что мы хотим добавить к пропану ещё один углеродный атом. Оказывается, это можно сделать двумя способами: присоединить его либо к крайнему, либо к среднему атому углерода пропана. В первом случае мы получим бутан с формулой С 4 Н 10 . Во втором случае общая, так называемая эмпирическая, формула будет такой же, но изображение на рисунке, называемое структурной формулой , будет выглядеть иначе. И название вещества будет несколько иное: не бутан, а изобутан.

Вещества, имеющие одну и ту же эмпирическую, но разные структурные формулы, называют изомерами , а способность вещества существовать в виде различных изомеров – изомерией . Мы, например, употребляем в пищу различные вещества, имеющие одну и ту же формулу С 6 Н 12 О 6 , но структурные формулы они имеют различные и носят разные названия: глюкоза, фруктоза или галактоза.

Углеводороды, которые мы рассмотрели, называют предельными. В них все атомы углерода связаны между собой одинарной связью. Но так как атом углерода четырёхвалентен и имеет четыре валентных электрона, то теоретически он может образовывать двойные, тройные и даже четверные связи. Четверные связи между атомами углерода в природе не существуют, тройные встречаются редко, а вот двойные присутствуют во многих органических веществах, в том числе и в углеводородах. Соединения, в которых имеются двойные или тройные связи между атомами углерода, называют непредельными или ненасыщенными углеводородами. Возьмём снова молекулу углеводорода, содержащую два атома углерода, но соединим их с помощью двойной связи (см. рис. 138). Мы видим, что теперь у каждого атома углерода осталось по две свободных связи, к каждой из которых он может присоединить по одному атому водорода. Получаемое соединение имеет формулу С 2 Н 4 и называется этиленом. Этилен, в отличие от этана, имеет меньше атомов водорода при том же числе углеродных атомов. Поэтому углеводороды, имеющие двойную связь, и называют ненасыщенными в том смысле, что они не насыщены водородом.

5.1: Изомеры - Chemistry LibreTexts

Результаты обучения

  • Определите изомер.
  • Определите изомерные отношения между парой молекул.
  • Определите хиральные центры в молекуле.
  • Опишите различные типы изомеров.

Одним из интересных аспектов органической химии является то, что она трехмерна. Молекула может иметь форму в пространстве, которая может влиять на ее свойства. Молекулы могут отличаться по расположению атомов - одна и та же комбинация атомов может быть собрана более чем одним способом.Эти соединения известны как изомеры . Изомеры - это молекулы с одинаковыми молекулярными формулами, но с различным расположением атомов. Существует несколько различных типов изомеров, которые будут описаны, и блок-схема (см. Рисунок ниже) может помочь вам определить, какой тип изомеров присутствует.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): блок-схема изомера.

Конформационные изомеры

Конформационные изомеры , также известные как конформеры, отличаются друг от друга своим вращением вокруг одинарной связи.Вращения происходят свободно вокруг одинарных углерод-углеродных связей. В отличие от двойных и тройных связей, которые «заблокированы» в своей ориентации, одинарные связи не имеют таких ограничений.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Конформационные изомеры пентана.

Структурные изомеры

Структурный изомер , также известный как конституционный изомер, представляет собой изомер, в котором два или более органических соединения имеют одинаковые молекулярные формулы, но разные структуры. Две молекулы, представленные ниже, имеют одинаковую химическую формулу, но являются разными молекулами, потому что они различаются расположением метильной группы.

Алкены также могут демонстрировать структурную изомерию. В алкенах существует несколько структурных изомеров в зависимости от того, где в цепи встречается двойная связь. Конденсированные структурные формулы 1-бутена и 2-бутена показывают это.

Число в названии алкена относится к атому углерода с наименьшим номером в цепи, которая является частью двойной связи.

Стереоизомеры

Стереоизомеры имеют одинаковую связность в своих атомах, но другое расположение в трехмерном пространстве.Существуют разные классификации стереоизомеров в зависимости от того, как их расположение отличается друг от друга. Обратите внимание, что в структурных изомерах была некоторая разница в связи атомов. Например, 1-бутен имеет двойную связь, за которой следуют две одинарные связи, в то время как 2-бутен имеет одинарную связь, затем двойную связь, затем одинарную связь. Стереоизомер будет иметь одинаковую связь между всеми атомами в молекуле.

Геометрические изомеры

С такой молекулой, как 2-бутен, можно наблюдать другой тип изомерии, называемый геометрической изомерией. Геометрические изомеры - это изомеры, в которых порядок связи атомов одинаков, но расположение атомов в пространстве отличается. Двойная связь в алкене не может свободно вращаться из-за природы связи. Таким образом, существует два разных способа создания молекулы 2-бутена (см. Рисунок ниже). На изображении ниже показаны два геометрических изомера, названные цис -2-бутен и транс -2-бутен.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): 2-бутен

Изомер цис имеет два одиночных атома водорода на одной стороне молекулы, а изомер транс имеет их на противоположных сторонах молекулы.В обеих молекулах порядок связывания атомов одинаков. Для существования геометрических изомеров в молекуле должна быть жесткая структура, предотвращающая свободное вращение вокруг связи. Это происходит с двойной связью или кольцом. Кроме того, каждый из двух атомов углерода должен иметь две разные группы, чтобы существовали геометрические изомеры. Пропен (см. Рисунок ниже) не имеет геометрических изомеров, потому что один из атомов углерода (крайний слева), участвующих в двойной связи, имеет два связанных с ним простых атома водорода.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): пропен не имеет геометрического изомера.

Физические и химические свойства геометрических изомеров в целом различны. Как и алкены, алкины проявляют структурную изомерию, начиная с 1-бутина и 2-бутина. Однако геометрических изомеров с алкинами не существует, потому что есть только одна другая группа, связанная с атомами углерода, которые участвуют в тройной связи.

Авторы и авторство

  • Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

  • Эллисон Соулт, Ph.D. (Кафедра химии, Университет Кентукки)

структурная формула бутана

• Например: изомеры бутана, C4h20. Структурная формула бутена: Ch3 = CH-Ch3-Ch4. Вышеупомянутые конформации бутана показывают шахматные и затененные конформации бутана. Химическая формула бутана: он представляет собой комбинацию двух углеводородов, то есть его структурная формула выглядит следующим образом. Связанные вопросы 0 голосов.и 1 бромциклогептан. Изопентан - чрезвычайно летучая и чрезвычайно легковоспламеняющаяся жидкость при комнатной температуре и давлении. Изомеры, которые различаются связностью связей, являются структурными изомерами или структурными изомерами. Какая структурная формула представляет собой насыщенное соединение? Изобразите структурную формулу для следующего: 2,3-диметилбутан. Кроме того, что представляет собой структурный изомер 2-метилбутана? CH 3-C≡CH. Нарисуйте структурные формулы для каждого из следующих элементов: 2, 3 - диметилбутан. Бутан имеет молекулярную формулу Кат. № 1021003 C4h20 Его структурная формула - Ch4.Ch3.Ch3.Ch4 Одни и те же атомы могут быть преобразованы в модели органических молекул TM MolecM0de1s3D Другой пример. Когда два или более вещества имеют одинаковое количество и вид атомов, но разные структуры, их называют изомерами. (та же молекулярная формула) различное расположение атомов углерода и водорода. 0 0 1. Это нормальный пентан. Изомеры молекулярной формулы C 5 H 12 показаны как простые модели «шар и палочка» и модели заполнения пространства (вверху), а также сокращенные (но недвусмысленные) структурная формула и скелетная формула (внизу).(ii) И A, и R являются… Q. Реакции, которым они подвергаются, включают реакцию замещения и горение. Этан 13. CH 3-CH = CH 2. Глядя на эти две структуры, вы можете увидеть структурные различия. (1) (3) (2) (4) 33. Бутан, один из двух бесцветных газообразных углеводородов без запаха (соединения углерода и водорода), входящих в ряд парафиновых углеводородов. бутан CBSE CBSE (английский средний), класс 10. Первые 3 алкана не имеют изомеров (их можно получить только в одном направлении). C4h20. и 1 бромциклогептан.[рисунок 2.4] Они дают больше структурной информации, чем молекулярные формулы, такие как C2H6 (этан) или C3H8 (пропан), поскольку молекулярные формулы показывают только типы и количество атомов в молекуле, но не их расположение. Изобразите структуры возможных изомеров бутана, C4h20. Важные решения 3111. Примечания для просмотра: C 4 H 10 имеет только одинарные связи. 2) Пропин - это алкин с химической формулой C 3 H 4. Основными компонентами бензина являются изомеры октана. Какова структурная формула пропана и бутана? Это резюме Perm 45, глава к структурным формулам этих соединений, бутана и льда мятежа, показанных здесь, превратила молекулярную формулу каждого So JIA County Adams So 12344 углерода и 123456789 10 водорода Sze, затем здесь 1234 углерода и 123456789 10.Бутан может использоваться для обозначения любого из двух структурных изомеров, н-бутана или изобутана (метилпропана), или смесей двух изомеров. В отличие от стереоизомеров, это может привести к совершенно другим соединениям (например, бутану и 2-метилпропану, оба из которых имеют формулу C 4 H 10) или к близкородственным видам (таким как очень большие алканы с небольшими разветвлениями). Бутан представляет собой C 4 H 10, в то время как метан имеет химическую формулу - CH 4. Гексан и бутан - это алканы. Итак, эти два соединения имеют одинаковую молекулярную формулу.C4h20. Напишите структурную формулу изомеров бутана (C4h20). Два изомера представляют собой разные соединения с разными температурами кипения. Утверждение: Ниже приведены структурные изомеры бутана. Структурные изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разную структурную формулу. Концептуальные заметки и видео 224. В следующем посте мы обсудили, как химики используют аббревиатуры, чтобы объяснить, какие атомы присутствуют в молекуле, молекулярные формулы. «ane» говорит нам, что между атомами углерода в цепи есть только одинарные связи.Различные соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, называются изомерами. Соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разные структурные формулы и свойства. Алканы, как правило, не реагируют. CH 3-CH = CH 2. Структурные изомеры начинаются с бутана. для алкана: C n H 2n + 2 (ii) структурная формула (минимальная деталь, показывающая расположение атомов в молекуле), например Бутан - это органический углеводород и алкан с четырьмя атомами углерода, который является газом при нормальной температуре и давлении. Структурная формула химического соединения - это графическое представление молекулярной структуры (определяемой методами структурной химии), показывающее, как атомы, возможно, расположены в реальном трехмерном пространстве.Химическая связь внутри молекулы также показана явно или неявно. Свойства: Горючий газ. 1b. Нарисуйте структурную формулу эфира, не имеющего запаха ананаса. Структурная изомерия - соединения, которые проявляют изомерию из-за различия в их структурах, известны как структурные изомеры. какова структурная формула циклобутана. Молекула представляет собой четвертый более простой алкан, образованный 4 атомами углерода и 10 атомами водорода, связанными простыми связями CH 3 CH 2 CH 2 CH 3. Геометрия молекулы тетраэдрическая со всеми атомами углерода sp 3 и связями. угла 109 °.Алканы с более чем тремя атомами углерода могут оставаться в различных структурных изомерах. Изопентан, также называемый метилбутаном или 2-метилбутаном, представляет собой насыщенный углеводород с разветвленной цепью (алкан) с пятью атомами углерода с формулой C5h22 или CH (Ch4) 2 (C2H5). Хороший вопрос с несколькими вариантами ответов. Структурная формула бутана. Молекулярная формула = C 4h20. Структурная формула 3-метилпропана. Молекулярная формула.Отправитель. Однако одним из структурных представлений бутана является CH 3 CH 2 CH 2 CH 3, в то время как изобутан можно описать с помощью структурной формулы (CH 3) 3 CH. Структурная формула бутана. Типы структурной изомерии. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 бутан Это чрезвычайно легковоспламеняющееся соединение, находящееся в жидкой и парообразной форме. Свойства: Горючий газ. Соединение с такой разветвленной цепью называется изобутаном (рис. 12.4 «Бутан и изобутан»). Ульрике Виттиг. Он состоит из двух изомеров - н-бутана и изобутана.Химическая книга: CB7255315, eMolecules: 477309, MolPort-000-871-940, ZINC000000895412. Это явление известно как структурная изомерия. Его структурная формула выглядит следующим образом. Бутан - легковоспламеняющийся, бесцветный, легко сжижаемый газ, который быстро испаряется при комнатной температуре. Это газообразное молекулярное соединение и алкан. Молекулярная формула по-прежнему C 4 H 10, та же формула, что и бутан. 1 ответ. Все следующие три структуры представляют собой бутан. Ни одна из структурных формул не передает точно форму бутана.Рисование структуры Льюиса для C 4 H 10 (бутан). Молярная масса бутана составляет около 58 г / моль. Сбалансированное уравнение горения бутана объединяет две молекулы бутана с 13 молекулами кислорода. Молекулярная формула соединения может быть эмпирической формулой или может быть кратной эмпирической формуле. Изомеры - это соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разные структуры. Структурная формула бутана. Все это просто версии четырех атомов углерода, соединенных в линию.Структурные формулы. углеводород с формулой: CH CH-Ch4 3- ~ Ch4 2. Различные соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, называются изомерами. Соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разные структурные формулы и свойства. Всякий раз, когда вы видите соединение, состоящее из углерода и водорода, которое оканчивается на -ane, что означает, что у него будут только одинарные связи. Пентан, 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан являются структурными изомерами, потому что они имеют: одинаковое количество атомов углерода и водорода. 5-гидроксиметилцитозин.Это можно показать следующей структурной формулой: Если C = 2, то; C n H 2n + 2 = C 2 H 2x2 + 2 = C 2 H 6. Какой тип структуры дает наилучшую информацию о трехмерной форме углеродного каркаса или основной цепи молекулы? Бутан (C 4 H 10) имеет два структурных изомера. Изомер 1 представляет собой нормальную структуру с прямой цепью для бутана (называемого н-бутаном). Изомер 2 (называемый 2-метилпропаном) представляет собой другую структуру с разветвленной цепью, которая имеет атом углерода * присоединен к трем другим атомам углерода.. все возможные структурные изомеры (структурная формула или сжатая формула) для бутана, пентана, гексана и гептана и. Загрузите изображения ваших ответов. Такие как: C 1: метан; C 2: этан; C 3: пропан; C 4: 2 изомеры: н-бутан и изобутан; Изомеры C 5: 3: пентан, изопентан и неопентан Приведенные формулы. Эта группа соединений включает гомологический ряд с общей молекулярной формулой C n H 2 n + 2, где равно любому целому числу. Органическая химия Class-10 Goyal Brothers ICSE Solutions Ch-11.На окисление спирта до альдегида указывает изменение цвета раствора дихромата, когда он восстанавливается от оранжевого цвета Cr 2 O 72– до зеленого цвета ионов хрома (III) (Cr 3+). d. 3этилгексан а. Отделить от смеси отдельные компоненты будет довольно сложно. Бутан - это алкан с молекулярной формулой c4h20. Название этой молекулы - 2-метилпропан. Химическая формула бутана - C 4 H 10. Бутан или н-бутан имеет линейную цепную структуру и ковалентные связи между C - C и C - H.Каждый атом углерода имеет 4 сигма-связи. Итак, каждый атом углерода sp3-гибридизован и имеет тетраэдрическую форму. Его молекулярная формула - C4h20, а эмпирическая формула - C2H5. Учитывая структурную формулу… Противоположностью структурной изомерии является стереоизомерия. Один объем воды растворяет 0,15 объема и 1 объем спирта 18 объемов газа при 17 ° и 770 мм; 1 объем эфира или хлороформа при 17 ° растворяет 25 или 30 объемов газа, соответственно. Вопрос Bank Solutions 20334. 1 ответ. Концентрированные структурные формулы В сжатой структурной формуле • каждый атом углерода и присоединенные к нему атомы водорода записываются в виде группы • нижний индекс указывает количество атомов водорода, связанных с каждым атомом углерода. Конденсированная структурная формула бутана содержит четыре атома углерода.Учебное пособие 17528. Бутан () или н-бутан представляет собой алкан с формулой C 4 H 10. Стенограмма видео. какова структурная формула циклобутана. В химии структурный изомер (или конституционный изомер в номенклатуре iupac) соединения - это другое соединение, молекула которого имеет. 1 ответ. 2 Ohc4h71 13. Звезды. На бумаге мы можем использовать структурные формулы бутана и изобутана типа, показанного на рис. 2.14, или, чтобы сэкономить место, мы часто используем сжатые структурные формулы: Метилпропан и бутан имеют одинаковую молекулярную формулу C4h20, но структурно различаются (метилпропан слева, бутан справа).Концентрированная структурная формула бутана: $ \ mathrm {CH} _ {3} \ mathrm {CH} _ {2} \ mathrm {CH} _ {2} \ mathrm {CH} _ {3}. $ Объясните, почему эта формула не показывает геометрию реальной молекулы. 1.1.2 Подробнее о способах представления структуры молекул и классах формул. Страница 1 из 2 те же атомы обведены сердечком. для бутана: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 или CH 3 (CH 2) 2 CH 3 (iii) отображаемая формула (относительное расположение атомов и связи между ними) Бутан представляет собой газ при комнатной температуре и атмосферном давлении.Бутан - это алкан с четырьмя атомами углерода, поэтому молекулярная формула представляет собой двумерную структуру (даже если она меняет свою форму тысячи раз в секунду). Обратите внимание, что вершины представляют атомы углерода, и что все атомы водорода, связанные с атомами углерода, не показаны. Изобразите структурные формулы конституционных изомеров вторичного и третичного спирта для C4h20O. Вещество, используемое в термодинамическом цикле теплового насоса или холодильном цикле, которое претерпевает фазовый переход от газа к жидкости и обратно.Общая формула алкана - C n H 2n + 2. Формула Количество возможных структурных изомеров C 4H 10 2 C 5H 12 3 C 6H 14 5 C 10H 22 75 C 20H 42 366 319 C 30H 62 4 111 847 763 Конформации Ниже показаны две из нескольких возможных конформаций бутана. Преобразование одной конформации в другую путем поворота вокруг центральная связь CC Конформации Конформации не являются структурными изомерами 3d. Ответ эксперта: Бутан имеет два структурных изомера. а структура есть. Обратите внимание на разницу температур кипения изомеров.Двухмерное изображение химической структуры 2-метилбутана также называют скелетной формулой, которая является стандартной записью для органических молекул. Продукция из Нефти. Имеет запах бензина. Мы будем использовать этот подход в наших последующих примерах. Молекулярная масса практически вдвое превышает формульную массу (60/29 = 2,1), поэтому простейшую формулу нужно умножить на 2, чтобы получить молекулярную формулу: молекулярная формула бутана = 2 x C2H5 = C4h20 Ответ В свободном месте ниже нарисуйте структурная формула одного изомера этого углеводорода.2 Метилбутан - это органический алкан, также известный как изопентиан, этилдиметилметан и изоамилгидрид. Соединение с такой разветвленной цепью называется изобутаном (рис. 12.4 «Бутан и изобутан»). Формула и структура: Химическая формула бутана - C 4 H 10, молярная масса - 58,12 г / моль. Молекула углеводорода считается насыщенной, если молекула содержит (1) одинарные ковалентные связи, только (2) двойную ковалентную связь, только (3) тройную ковалентную связь. Напишите молекулярную и структурную формулу циклического углеводорода, молекула которого содержит 8 атомы углерода.Изобутан является конституционным изомером н-бутана. Соответственно, пропан имеет 20 валентных электронов. метан CH 4 CH 4. этан C 2H 6 CH 3CH 3. пропан C 3H 8 CH 3CH 2CH 3. бутан C 4H 10 CH 3CH 2CH 2CH 3. Изопентан является чрезвычайно летучей и чрезвычайно легковоспламеняющейся жидкостью при комнатной температуре и давлении. 2,3-бутандион | Ch4COCOCh4 или C4H6O2 | CID 650 - структура, химические названия, физические и химические свойства, классификация, патенты, литература, биологическая активность, информация о безопасности / опасностях / токсичности, списки поставщиков и многое другое.Определение. Он состоит из двух изомеров - н-бутана и изобутана. Изопентан, также называемый 2-метилбутаном или этилдиметилметаном, представляет собой насыщенный жидкий углеводород, имеющий структуру: Ch4 3. н-Бутан - бесцветный газ, имеющий структурную формулу: 4. Вы должны помнить, что каждая линия представляет собой пара общих электронов. Его структурная формула выглядит следующим образом. метан + кислород ---> углекислый газ + вода. Его структурная формула выглядит следующим образом. 2-Бутанол, или втор-бутанол, представляет собой органическое соединение с формулой Ch4CH (OH) Ch3Ch4.Связанные вопросы 0 голосов. Изомеры: органические соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное структурное расположение атомов в их молекулах, называются изомерами. Структурная формула пропана. Пропан 14. 1. н - бутан 2. изобутан (метилпропан) Структурные и полуструктурные формулы Например: пропан. Молекула метана образует тетраэдрическую структуру, а бутан - линейную структуру. Обратите внимание, что изобутан имеет ту же молекулярную формулу, C 4 H 1 0, что и н-бутан, но имеет другую структурную формулу.Приведенная ниже формула представляет собой углеводород. Теперь попробуйте следующее - вместо того, чтобы запоминать каждую структуру, охватите структурную формулу и попытайтесь вывести ее только по названию изомера. Метан 12. Вы никогда не знаете, как устроена молекула. Бутановый продукт также будет образовываться, когда числа, участвующие в реакции, реагируют по отдельности. Соединение бутандиола, имеющее две гидроксигруппы в положениях 1 и 3. Температура плавления бутана составляет 133–139 К, а температура кипения - 272–274 К. Бутан - это общее название, используемое для обозначения всех молекул с этой формулой.Изобразите структурную формулу для следующего: 2,3-диметилбутан - химия. Причина: структурные изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но различаются по своей структуре. Он был обнаружен растворенным в сырой нефти в 1864 году Эдмундом Рональдсом, который первым описал его свойства. Пропан, или диметилметан, представляет собой газообразный алкан со следующей структурной формулой: [~. ~ *) Это означает, что для одной и той же молекулярной формулы можно иметь два или более различных структурных устройства, явление, известное как изомерия.Простейшими примерами скелетных формул органических молекул являются линейные алканы. Бутан - это газ при комнатной температуре и атмосферном давлении. Общая формула циклических алканов: C n H 2n, n> 3. Структурная формула октана приведена ниже. спросил 16 августа 2019 года в классе X Science by navnit40 (-4 938 баллов) углерод и его соединения. Мы узнали, что существует ограниченное количество типов атомов (также называемых элементами) и что эти разные атомы могут образовывать молекулы, такие как жиры, углеводы и белки.Их можно далее сжать и записать в одной строке, используя круглые скобки для выделения групп, ответвляющихся от более длинной цепи, как в этом представлении изобутана:

существует три структурных изомера с формулой c5h22

Цепные изомеры имеют схожие химические свойства, но разные физические свойства, поскольку более разветвленные изомеры имеют более слабые ван-дер-ваальсовы свойства и, следовательно, более низкие температуры кипения. Следовательно, изомер представляет собой 2-метилбутан. Ни в одном из этих изомеров нет двойных связей, тройных связей или колец.но изомеры возможны для соединений после 3-го в алкановом ряду. Это общее определение изомера. ответ дан Liongrl 14 июня 2017 г. Три структурных изомера имеют формулу C5h22. Найдите в лаборатории справочник или каталог по химии (возможно, вам придется попросить его на складе). (Предположим, что углеводороды нециклические и имеется не более одной кратной связи.) Изопентан h4C CH CH Ch4. Соответственно $ \ ce {C5h22O} $ будет всего 14 структурных изомеров. а. C5h22 б. C3H6 c.C7h22 г. C11h32 Скелетная изомерия. a 0 голосов. Изобразите структурные формулы трех изомеров пентана C5h22. (CH 3) 2 CHCH (CH 3) 2 и (CH 3) 3 CCH 2 CH 3. В одном из них атом брома находится на конце цепи, а в другом - в середине. Обозначение алканов Изобразите структуру 1,3-диметилциклогексана. Назовите структурные изомеры. В. Мы можем собрать эти группы вместе и записать структурную формулу как CH 3 (CH 2) 3CH 3. 1) Первый изомер - это простой изомер с прямой цепью без разветвления.1. 1. 1. Возможны три изомера: пентан, изопентан и неопентан. Пентан представляет собой алкан с пятью атомами углерода. Причина существования такого колоссального количества органических соединений - более 10 миллионов - отчасти кроется в изомерии. Следовательно, из пентана можно извлечь три структурных изомера. При необходимости используйте дефис (), а не тире (-) в полноэкранном режиме. Структурная изомерия, или конституционная изомерия, представляет собой форму изомерии, при которой молекулы с одной и той же молекулярной формулой имеют разные образцы связывания и атомную организацию.Гексан является алифатическим насыщенным углеводородом и имеет пять возможных структурных изомеров для этой формулы CH 3 (CH 2) 4 CH 3. Узнав о предательстве. Обязательно нарисуйте все водороды. Основываясь на молекулярной формуле, определите, является ли каждое соединение алканом, алкеном или алкином. Гексан - неразветвленный алкан с конденсированной структурой Ch4Ch3Ch3Ch3Ch3Ch4. Существует три структурных изомера пентана: н-пентан - это первый изомер с прямой цепью с нормальной структурой пентана.Изомеры молекулярной формулы C 5 H 12 показаны как простые модели «шар и палочка» и модели заполнения пространства (вверху), а также сокращенные (но недвусмысленные) структурная формула и скелетная формула (внизу). Например, молекулярная формула C 4 H 10 говорит нам, что в молекуле 4 атома углерода и 10 атомов водорода, но не делает различия между бутаном и изобутаном. Вы можете получить 4 изомера метилнонана. Нарисуйте и назовите изомеры, используя названия IUPAC. Пентан (C 5 H 12) имеет три структурных изомера.формула Структурная формула в сжатом виде Мы можем записать структурные формулы алканов в еще одной сокращенной форме. Число атомов водорода записано в нижнем индексе. Дайте название IUPAC для следующего галогеналкана. а. Дайте имена и нарисуйте графические формулы для любых двух изомеров с разветвленной цепью C4H8Br2. «Н-пентан Ch4. Структурные изомеры Определение Структурная изомерия или структурная изомерия - это тип изомерии, при котором изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но имеют разное расположение. атомов в молекуле.13. wohoo спасибо uu. C6h24 имеет пять различных изомеров цепи: для получения алкана с нечетным числом атомов углерода необходимы два разных галогеналкана; один с нечетным числом, а другой с… Бутеном и пентеном существуют как разные изомеры. Какие изомеры бутанола ?. Скелетный изомер соединения - это структурный изомер, который отличается от него атомами и связями, которые считаются составляющими «скелет» молекулы. Этот алкан входит в состав некоторых видов топлива и используется в лаборатории в качестве специального растворителя.присоединены к трем другим атомам углерода. Нарисуйте точечные структуры Льюиса ниже. 1. Если вы создали модель, вы не сможете повернуть одну молекулу, чтобы превратить ее в другую. Пентан (C5h22) имеет три структурных изомера. В неопентане (C 5 H 12) все атомы H эквивалентны и, следовательно, при фотохимическом хлорировании образуется только один тип моногалогенпроизводного. Ii. В этих соединениях молекулярная формула - одна и та же, но структурная формула другая. 8 изомеров с функциональной группой спирта: (1) $ \ ce {Ch4Ch3Ch3Ch3OH} $: н-пентанол. Следовательно, возникает вопрос, сколько структурных изомеров с формулой c6h24? Назовите и обрисуйте механизм, показывающий, как образуется любой из алкенов.Его химическая формула - C5h22. Сколько структурно изомерных циклических изомеров молекулярной формулы возможно: 33104044. Царство. Молярная масса пентана составляет 72 грамма на моль. Эта бумага. Структурная формула пентана, например, содержит три группы CH 2 (метилен) в середине цепи. В. ... Пентан имеет молекулярную формулу C5h22. В этих соединениях молекулярная формула - одна и та же, но структурная формула другая. Следовательно, изомер представляет собой 2-метилбутан. Предварительные условия для чтения: структурная изомерия, типы водорода, свободнорадикальное галогенирование.Изменение положения двойной связи в алкене дает другой изомер. Химическая структура молекулы включает расположение атомов и химические связи, которые удерживают атомы вместе. Вы можете их идентифицировать? Алканы могут быть очень простыми примерами этого. Если вы создали модель, вы не сможете повернуть одну молекулу, чтобы превратить ее в другую. 60 секунд. Изомер 2 представляет собой 2-метилбутан, разветвленную цепь с атомом углерода *. полная структурная формула и сжатая структурная формула изобутана.C5h22 Изомеры Cont. Например: бутан и изобутан - два изомера. Но ключ ответа говорит, что их 5. Мы можем нарисовать структурную формулу бутана, используя информацию в его названии: «но» говорит нам, что в цепи 4 атома углерода. Их обычно называют н-пентаном, изопентаном (2-метилбутаном) и неопентаном (2,2-диметилпропаном). Структурные изомеры - это молекулы, которые имеют одну и ту же молекулярную формулу, но имеют разные связи (порядок, в котором они собраны). (e) €€€ Есть много структурных изомеров с молекулярной формулой C8h28. Изобразите структуру 2,3,3-триметилпентана.Пример структурных изомеров алканов: бутан. например 2 Метилбутан • Это один из трех изомеров C5h22. (3) Никакие атомы углерода не записываются для атомов углерода, за исключением необязательно для групп Ch4 на конце цепи или разветвления. В связи с этим, сколько изомеров возможно для углеводорода с молекулярной формулой c6h24? Три структурных изомера имеют формулу C5h22. Нарисуйте три разных изомера в соответствии с числом атомов C в их основной цепи 5 атомов C в основной цепи 4 - d. Жизнь - это ребенок, играющий, двигая фишки в игре.При структурной формуле C 4 H 10 возможны два различных изомера. Цепные изомеры имеют схожие химические свойства, но разные физические свойства, потому что более разветвленные изомеры имеют более слабые ван-дер-ваальсовы свойства и, следовательно, более низкие температуры кипения. Вы можете получить 4 изомера метилнонана. Ответ 1: Молекулярная формула C 6 H 14 содержит максимальное количество атомов H для 6C (C n H 2n + 2), поэтому он не может содержать двойные связи или кольца. Следовательно, единственная функциональная группа, которая может присутствовать, - это алкан. .это для органической химии. Гексан, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, прямая цепь из шести атомов углерода. Что касается этого, сколько различных молекул конституционных изомеров имеют формулу c5h22? Гексан представляет собой алифатический насыщенный углеводород и имеет пять возможных структурных изомеров для этой формулы CH 3 (CH 2) 4 CH 3. При структурной формуле C 4 H 10 возможны два различных изомера. ЧТО ТАКОЕ КОНДЕНСИРОВАННАЯ СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА 2,3-ДИМЕТИЛ-2-БУТЕНА. В одном из них атом брома находится на конце цепи, а в другом - в середине.остальные три изомера октана были самой длинной полностью транс-формой. Ответ: (3) 3. 1. Изомер 1 представляет собой н-пентан, нормальную структуру с прямой цепью для пентана. Вопрос: нарисуйте два конституционных изомера, имеющих общую молекулярную формулу C2H6O. Все соединения имеют одинаковую молярную массу и относительную форму. Дополнительный факт • Существует три различных типа структурной изомерии: цепь, положение и функциональная группа 6. Существует два основных класса (типа) изомеров, и в рамках этих основных классов существуют дополнительные классификации изомеров, как показано на рисунке 1.В одной молекуле пентана присутствует пять атомов углерода и двенадцать атомов водорода. В одном из них атом брома находится на конце цепи, а в другом - в середине. (Подсказка: их восемь.) 5 3. Для алканов не существует «формулы числа изомеров цепи», и число быстро становится громоздким (например, декан или C 10 H 22 имеет колоссальные 75 изомеров). Название механизма _____ $ 's i "' a. Дайте название IUPAC следующему галогеналкану. Три структурных изомера имеют формулу c5h22.Бут-1-ен, Бут-2-ен и 2-метилпроп-1-ен являются примерами структурных изомеров C 4 H 8. Изобразите структурную формулу, сжатую структурную формулу и формулу углеродного скелета для каждого изомера. Ch5 C2H6 C 3H8 C4h20 C5h22 1 изомер 1 изомер 1 изомер 2 изомеры 3 изомера Нарисуйте молекулы на холсте, выбирая кнопки из окна Вместо этого вы сможете построить… Сколько геометрических изомеров возможно для данного соединения? Изомер 3 - это 2,2-диметилпропан, разветвленная цепь с… это для органической химии.Молекула ПЕНТАНА содержит в общей сложности 16 связей. Существует 4 не-Н-связи и 2 вращающихся связи. Определения Изомеры - молекулы с одинаковой химической формулой, но разными химическими структурами. Ответ: (3) 3. Имеет (а) 5 ковалентных связей. 7. Четыре изомера бутанола показаны ниже. Бутанол (C 4 H 9 OH) обычно представлен молекулой бутан-1-ол, первичного спирта, который имеет структурную формулу. По мере увеличения количества атомов углерода в алканах количество структурных изомеров также будет увеличиваться.Существует три структурных изомера для соединения с формулой C5h22, тогда как C6h24 имеет пять структурных изомеров. Существование структурных изомеров является одной из причин, почему существует такое большое количество различных органических соединений. Посмотреть этот ответ. Изображения химической структуры ПЕНТАНА приведены ниже: 2-мерное (2D) изображение химической структуры ПЕНТАНА. Три структурных изомера имеют формулу c5h22. Как «нарисовано» выше, отрицательный диполь находится слева, а положительный - справа.если вы видите бутан, Ch4-Ch3-Ch3-Ch4 - это цепная форма. Продукция из Нефти. Структурные изомеры • Изомеры - это органические молекулы, которые имеют: - одну и ту же молекулярную формулу - но другую структурную формулу. 1. Теги: Вопрос 7. имеет 75 (Таблица F.1). 11 класс. Запишите (а) сжатые и (б) скелетные структурные формулы для изомеров органического вещества, химическая формула которого состоит из 5 атомов углерода и 12 атомов водорода, и (в) дайте общее название каждому изомеру. 2.9k + 58.8k + ... Во избежание ошибок.Изобразите структурные формулы трех изомеров пентана C5h22. Объясните, как эта реакция может привести к образованию каждого из этих трех алкенов. Геометрические изомеры имеют одинаковые молекулярные и структурные формулы, но разное расположение в пространстве. В позиционной изомерии основной углеродный скелет остается неизменным, но важные группы перемещаются по нему. Среди изомерных алканов с молекулярной формулой C5h22 определите тот, который при фотохимическом хлорировании дает: (a) Один монохлорид (c) Четыре изомерных монохлорида (b) Три изомерных монохлорида (d) Два изомерных... Посмотреть ответ. Ложь. Существуют различные типы изомеров. Hi stef44-ga: Существует три изомера C2h3Cl2: 1) 1,1-дихлорэтилен или (Cl2) C = Ch3. С Н 3 - С Н = С Н - С Н = С Н - С 2 Н 5

Лучшие перспективы Италии, Мебельные магазины Колумбус Огайо, 1-я по величине каста в Пакистане, Сальвадор, Бразилия Население, Определение архитектуры раздела, Письмо Ирса из Филадельфии, штат Пенсильвания, 19255–1498 гг., Что означает Sttm в тексте, Schlage Fe599 Smartthings, Список для чтения Navy Cno 2021,

Unt bsc training

На этой степени в области электротехники вы будете развивать инженерные навыки с упором на проектирование систем электроснабжения, электроники, алгоритмов обработки сигналов, антенн и полупроводниковых устройств.Вы будете готовы к карьере пионера новых технологий в энергетическом секторе, робототехнике, вычислительной технике и не только. BSC История транзакций за последние 14 дней. Посмотреть подробную диаграмму.

Университет Нью-Гэмпшира сочетает в себе условия жизни и обучения гуманитарного колледжа Новой Англии с широтой, духом открытий и гражданской приверженностью исследовательского учреждения, предоставляющего земельные участки. Здесь определено значение аббревиатуры Training BSC. Что означает BSC в обучении? Верхняя аббревиатура BSC, относящаяся к Training: Base Switching Center.

Одна из важных теорий трудовых отношений в промышленности была выдвинута Джоном Данлопом в 1950-х годах. Согласно Данлопу, системная модель производственных отношений состоит из трех агентов - управленческих организаций, рабочих, формальных / неформальных форм их организации и государственных учреждений. Индивидуальные курсы: Учебный центр «ООН-женщины» постоянно выявляет пробелы в обучении и реагирует на потребности в обучении по новому содержанию. Эти курсы доступны по запросу ...

Журнал «Протоколы военно-морского института».Диплом открытого вуза о высшем образовании. Лучшие университеты германии по маркетингу. Региональный офис образования Кимберли. Сотрудники католического образования в Мельбурне. Пример бизнес-плана производства pdf. Рецензии на книги о приключениях. Производство по-прежнему является жизненно важной и процветающей отраслью в Соединенных Штатах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *