- Mikä on tiivistetty kaava?
- esimerkit
- Metaani
- etaani
- Glukoosi ja fruktoosi
- Butaani
- etanoli
- pentaani
- Oktaani
- sykloheksaani
- Asetoni
- Etikkahappo
- Yleinen kommentti
- Viitteet
Kondensoitu kaava on puhtaasti tekstuaalinen esitys molekyyli, jossa sidokset on jätetty pois. Sen tarkoituksena on antaa tietää, mikä on atomien järjestys. Yleensä lineaarisilla tai haarautuneilla molekyyleillä on kondensoituneet kaavat, paitsi sykliset tai voimakkaasti haarautuneet.
Orgaanisessa kemiassa on usein sekaannusta siitä, mikä ero on tämän kaavan ja molekyylikaavan välillä. Itse asiassa on yleistä löytää ne synonyymeinä. Samaan aikaan epäorgaanisessa kemiassa käytetään enemmän molekyylikaavoja, koska useimmissa tapauksissa ne kuvaavat tarkasti kovalenttisia yhdisteitä; kuten vesi, H 2 O.
2-metyyliheptaani tiivistetty kaava. Lähde: Gabriel Bolívar.
Mikä on tiivistetty kaava?
Jotta se voidaan määritellä helpommin, tiivistetty kaava on yksinkertaistettu esitys puolittain laajennetusta kaavasta. Ei tarvitse kirjoittaa yksittäisiä linkkejä, eikä sen tarvitse kattaa useampaa kuin yhtä riviä tekstissä. Esimerkiksi 2-metyyliheptaani, haarautunut alkaani, voidaan edustaa samalla viivalla kuin yllä olevassa kuvassa.
Tiivistetyt kaavat ovat hyödyllisiä edustamaan joitain molekyylejä tarvitsematta piirtää niitä. Tämä on erinomaista kirjoitettaessa kemiallisia yhtälöitä, joissa ei ole haarautuneita tai syklisiä molekyylejä. Nähdään, että nämä kaavat käyttävät sulkuja molekyylin esityksen yksinkertaistamiseksi edelleen.
esimerkit
Metaani
Metaani on ainoa kemiallinen yhdiste, jossa on yksi on kaava: CH 4. Tämä vastaa empiiristä, molekyylistä, tiivistettyä ja puoliksi kehitettyä samanaikaisesti. Tästä syystä ihmiset ovat mieluummin viitata yksinkertaisesti ja epätäsmällisesti yhdisteen 'kemialliseen kaavaan', jotta vältetään sekaannukset kaikkien näiden käsitteiden välillä.
etaani
Etaani molekyylikaava on C 2 H 6. Kondensoitunut kaava sen sijaan on CH 3 CH 3. Huomaa, että CC-sidos ja CH-sidokset jätetään pois. Ajatuksena on pystyä kirjoittamaan kaava ikään kuin se olisi ”sana” tarvitsematta piirtää viivoja tai rakenteita.
Määritelmän molekyylikaava on C 2 H 6 eikä CH 3 CH 3; yksinkertaisissa molekyyleissä kuitenkin vaihdetaan molempia kaavoja, vaikka se on edelleen väärä. Tämä on eri lähteiden välinen ero, jossa ilmeisesti ei ole erityisiä sääntöjä tältä osin.
Glukoosi ja fruktoosi
Tässä on esimerkki, jossa virhe havaitaan heti, kun halutaan vaihtaa molekyylikaava tiivistettyyn.
Makea parilla, glukoosilla ja fruktoosilla, on sama molekyylikaava: C 6 H 12 O 6, ja siksi tämä ei tarkoita niiden erottelua. Sitä vastoin rakenteelliset ja puoliksi kehitetyt kaavat osoittavat visuaalisesti, että ne ovat erilaisia molekyylejä.
Kuitenkaan glukoosilla tai fruktoosilla ei ole tiivistettyä kaavaa. Tämä johtuu siitä, että riippumatta sen esityksestä tai projektiosta, sen rakenteita ei voida kirjoittaa samalle riville; tai ainakin tavalla, joka on lukijan mielestä miellyttävä ja yksinkertainen.
Butaani
Butaani molekyylikaava on C 4 H 10. Sillä on kaksi isomeeriä: lineaarinen, n-butaani ja haarautunut, 2-metyylipropaani. Molemmat voidaan edustaa tiivistettyinä kaavoineen. N-butaani on CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 tai CH 3 (CH 2) 2 CH 3, ja 2-metyylipropaani on CH 3 CH (CH 3) 2 tai (CH 3) 3 CH.
2-metyylipropaani meillä on CH-ryhmä ympäröi kolme CH 3. Molemmat sen kaavat ovat kelvollisia, ja sulkuja käytetään korostamaan haarat; alaindeksi osoittaa kuinka monta ryhmää haara muodostuu.
etanoli
Etanoli on kondensoitu kaava CH 3 CH 2 OH. Huomaa, kuinka läheisesti se muistuttaa sen osittain kehittyneet kaava: CH 3 -CH 2 -OH. Sama tehdään propanolilla, CH 3 CH 2 CH 2 OH, n-butanoli, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH, ja kaikki muut alkoholit.
Jos heillä on haara, se ilmoitetaan sulkeissa sen atomin oikealla puolella, johon se on kytketty. Esimerkiksi, 2-metyylibutanoli voidaan kirjoittaa: CH 3 CH 2 CH (CH 3) CH 2 OH. Huomaa, että monille molekyyleille on yhä mukavampaa turvautua rakenteelliseen tai puoliksi kehitettyyn kaavaan.
pentaani
Lineaarinen isomeeri pentaani, n-pentaani, on helposti edustaa sen kondensoituneita kaava: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3. Tätä kaavaa voidaan myös yksinkertaistaa käyttämällä sulkuihin: CH 3 (CH 2) 3 CH 3, mikä osoittaa, että kahden CH 3 on kolme CH 2.
Kaksi muuta isomeerit pentaania, ovat kuitenkin hieman monimutkainen: CH 3 CH 2 CH (CH 3) 2, 2-metyylibutaani, ja C (CH 3) 4 ja 2,2-dimetyylipropaani tai neopentaani. Huomaa, että sulkujen vasemmalla puolella oleva hiiliatomi muodostaa sidoksia substituenttien tai haarojen kanssa.
Oktaani
Lineaarinen isomeeri oktaani, n-oktaani, koska sen pituus on nyt tarkoituksenmukaista, joka edustaa sen kondensoituneita kaavaa CH 3 (CH 2) 6 CH 3. Juuri tässä vaiheessa jotakin pitäisi olla selvää tiivistetyistä kaavoista: he pyrkivät säästämään aikaa edustaessaan molekyylejä tai yhdisteitä tarvitsematta kirjoittaa niin paljon paperille.
sykloheksaani
Sykloheksaanitapaus on samanlainen kuin glukoosin ja fruktoosin tapaus: muodollisesti siitä puuttuu tiivistetty kaava, koska se on syklinen yhdiste. Yksi tapa yrittää edustaa se olisi: (CH 2) 6, mikä merkitsee sitä, että kuusi CH 2 ryhmää on liitetty, jolloin on mahdollista vain, jos ne ovat suljettuna kuusikulmainen rengas. On kuitenkin parempi piirtää rengas.
Asetoni
Asetonilla on erikoisuus, että sillä on karbonyyliryhmä, C = O. Näin ollen, kirjoittaa sen kondensoitunut kaava meillä on kolme vaihtoehtoa: (CH 3) 2 CO, CH 3 C (O) CH 3 tai CH 3 (C = O) CH 3.
Itse asiassa isoissa molekyyleissä karbonyyliryhmä esitetään yleensä muodossa (O), ottaen huomioon, että sen vasemmalla puolella oleva hiiliatomi muodostaa kaksoissidoksen hapen kanssa, C = O.
Etikkahappo
Kondensoitunut kaava etikkahappo on CH 3 COOH tai CH 3 CO 2 H. Tärkeä asia syntyy tässä: funktionaaliset ryhmät kirjoitetaan samalla rivillä ovat osia kondensoidun kaava. Tämä tapaus oli etanolin ja asetonin, ja koskee myös tiolit (-SH), aldehydit (-CHO), esterit (-CO 2 R tai -COOR) ja amiinien (-NH 2).
Yleinen kommentti
Molekyyli- ja tiivistettyjen kaavojen välillä on paljon sekaannusta. Ehkä johtuu siitä, että pelkästään nämä esitykset antavat jo karkean kuvan molekyylistä, minkä vuoksi ajattelemme sitä molekyylikaavana.
Samoin, kaavoja, kuten C 6 H 12 O 6 pidetään myös tiivistetty, koska ne yksinkertaistavat, molekyyli on "tiivistetty" atomeiksi ja alaindeksejä. Siksi on tavallista nähdä, kuinka nämä kaksi kaavaa mainitaan ikään kuin ne olisivat synonyymejä.
Monissa lähteissä, myös Wikipedia-artikkeleissa, termeillä 'kemiallinen kaava' tarkoitetaan viitaten molekyyliin (tyyppi C 6 H 12 O 6 ja muut) ja 'kaavalla' viitaten tiivistyneisiin.
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Helmenstine, tohtori Anne Marie (18. marraskuuta 2019). Tiivistetty kaavan määritelmä kemiassa. Palautettu osoitteesta: gondo.com
- James Ashenhurst. (11. joulukuuta 2019). Lyhennetyt kaavat: Sulujen merkitseminen. Orgaanisen kemian pääaine. Palautettu osoitteesta: masterorganicchemistry.com
- Co-insinööri. (2. toukokuuta 2016). Empiirinen, rakenteellinen ja tiivistetty kaava. Palautettu osoitteesta: quimiotecablog.wordpress.com
- Johdatus kemiaan: yleinen, orgaaninen ja biologinen. (SF). Tiivistetyt rakenne- ja suorakulmakaavat. Palautettu: 2012books.lardbucket.org