Come creare isomeri: formule

Cerca di capire come creare isomeri. materia organica. Ad esempio, prendere gli idrocarburi saturi e insaturi.

definizione

In primo luogo, scopri cos'è l'isomerismo. A seconda del numero di atomi di carbonio nella molecola, è possibile formare composti che differiscono per struttura, proprietà fisiche e chimiche. L'isomerismo è un fenomeno che spiega la diversità delle sostanze organiche.

Isomeria degli idrocarburi saturi

Come fare gli isomeri, chiamare i rappresentanti di questa classe composti organici? Per affrontare il compito, per l'inizio selezioniamo le caratteristiche distintive di questa classe di sostanze. Idrocarburi saturi avere la formula generale SpN2n + 2, solo i legami semplici (singoli) sono presenti nelle loro molecole. Isomerismo per i rappresentanti di un certo numero di metano suggerisce l'esistenza di varie sostanze organiche che hanno la stessa composizione qualitativa e quantitativa, ma differiscono nella sequenza di disposizione degli atomi.

In presenza di idrocarburi saturi di quattro o più atomi di carbonio nella composizione, si osserva isomerismo dello scheletro di carbonio per i membri di questa classe. Ad esempio, è possibile formulare la formula delle sostanze degli isomeri della composizione C5H12 sotto forma di pentano normale, 2-metilbutano, 2,2-dimetilpropano.

sequenza

Gli isomeri strutturali caratteristici degli alcani sono compilati utilizzando uno specifico algoritmo di azione. Per capire come comporre gli isomeri degli idrocarburi saturi, soffermiamoci su questo problema in modo più dettagliato. In primo luogo, consideriamo la catena diretta del carbonio, che non ha rami aggiuntivi. Ad esempio, in presenza di sei atomi di carbonio in una molecola, è possibile creare una formula di esano. Poiché gli alcani hanno tutti i singoli legami, solo gli isomeri strutturali possono essere scritti per loro.

Isomeri strutturali

Per formulare le formule dei possibili isomeri, lo scheletro di carbonio è accorciato di un atomo C, si trasforma in una particella attiva - il radicale. Il gruppo metilico può essere localizzato su tutti gli atomi della catena, escludendo gli atomi estremi, formando così vari derivati ​​organici degli alcani.

Ad esempio, puoi creare la formula 2-metilpentano, 3-metilpentano. Quindi il numero di atomi di carbonio nella catena principale (principale) viene ridotto di un altro, di conseguenza compaiono due gruppi metilici attivi. Possono essere localizzati negli atomi di carbonio uguali o adiacenti, ottenendo vari composti isomerici.

Ad esempio, è possibile creare le formule di due isomeri: 2,2-dimetilbutano, 2,3-dimetilbutano, che differiscono nelle caratteristiche fisiche. Con il successivo accorciamento dello scheletro di carbonio di base, si possono ottenere altri isomeri strutturali. Quindi, per gli idrocarburi di una serie limitante, il fenomeno dell'isomerismo è spiegato dalla presenza di singoli (semplici) legami nelle loro molecole.

Caratteristiche dell'isomerismo degli alcheni

Per capire come costruire gli isomeri, è necessario notare le caratteristiche specifiche di questa classe di sostanze organiche. Abbiamo la formula generale SpN2p. Nelle molecole di queste sostanze, oltre al legame singolo, c'è anche un doppio legame, che influenza la quantità di composti isomerici. Oltre all'isomerismo strutturale caratteristico degli alcani, per questa classe si può anche individuare l'isomerismo della posizione di un legame multiplo, l'isomerismo interclassico.

Ad esempio, per un idrocarburo C4H8, si possono formulare due formule che differiscono nella disposizione del doppio legame: butene-1 e butene-2.

Per capire come creare isomeri con la formula generale C4H8, è necessario avere un'idea che, oltre agli alcheni, gli idrocarburi ciclici hanno la stessa formula generale. Come isomeri appartenenti ai composti ciclici, possono essere rappresentati ciclobutano e metilciclopropano.

Inoltre, le formule degli isomeri geometrici possono essere scritte per composti insaturi della serie dell'etilene: forme cis e trans. Per gli idrocarburi che hanno un doppio legame tra gli atomi di carbonio, sono caratteristici diversi tipi di isomerismo: strutturale, interclass, geometrico.

alchini

Per i composti che appartengono a questa classe di idrocarburi, la formula generale è SpN2p-2. Tra le caratteristiche distintive di questa classe, si può menzionare la presenza di un triplo legame nella molecola. Uno di questi è semplice, formato da nuvole ibride. Si formano due legami quando le nubi non ibride si sovrappongono, determinano le caratteristiche dell'isomerismo di questa classe.

Ad esempio, per un idrocarburo C5H8 possono essere costituite formule di sostanze con una catena di carbonio non ramificata. Poiché esiste un legame multiplo nel composto originale, può essere localizzato diversamente, formando penty-1, penty-2. Ad esempio, è possibile scrivere la formula dispiegata e ridotta di un composto con una data composizione qualitativa e quantitativa, in cui la catena di carbonio sarà ridotta di un atomo, che sarà rappresentato nel composto come un radicale. Inoltre, ci sono isomeri interclass per gli alchini, che sono idrocarburi dienici.

Per gli idrocarburi che hanno un triplo legame, si possono comporre isomeri di scheletro di carbonio, scrivere formule di diene e considerare anche composti con una diversa disposizione di un legame multiplo.

conclusione

Nella preparazione delle formule strutturali delle sostanze organiche, gli atomi di ossigeno e gli atomi di carbonio possono essere disposti in modi diversi, producendo sostanze chiamate isomeri. A seconda della specificità della classe di composti organici, il numero di isomeri può variare. Ad esempio, per gli idrocarburi di una serie limitante, a cui appartengono i composti della serie di metano, è caratteristico solo l'isomerismo strutturale.

Per gli omologhi dell'etilene, che sono caratterizzati dalla presenza di un legame multiplo (doppio), oltre agli isomeri strutturali, si può anche considerare l'isomerismo della posizione di un legame multiplo. Inoltre, altri composti appartenenti alla classe dei cicloalcani hanno la stessa formula generale, cioè è possibile l'isomerismo interclassico.

Per le sostanze contenenti ossigeno, ad esempio, per gli acidi carbossilici, si possono anche scrivere formule di isomeri ottici.