- מה הנוסחה המעובה?
- דוגמאות
- מתאן
- איתן
- גלוקוז ופרוקטוז
- גָז בּוטָאן
- אתנול
- פנטן
- אוֹקטָן
- ציקלוהקסאן
- אֲצֵטוֹן
- חומצה אצטית
- תגובה כללית
- הפניות
נוסחה המרוכזת היא ייצוג טקסטואלי גרידא של מולקולה שבה אג"ח מושמט. מטרתו לאפשר לדעת מהו סדר האטומים. באופן כללי, מולקולות ליניאריות או מסועפות יש נוסחאות מרוכזות, למעט מולקולות מחזוריות או כאלה המסתעפות מאוד.
בכימיה אורגנית יש לעיתים קרובות בלבול מה ההבדל בין פורמולה זו למולקולרית. למעשה, מקובל למצוא אותם כמילים נרדפות. בינתיים, בכימיה לא אורגנית משתמשים בנוסחאות מולקולריות יותר, מכיוון שברוב המקרים הם מתארים במדויק תרכובות קוולנטיות; כמו מים, H 2 O.
פורמולה מעובה של 2-מתיל-הפטאן. מקור: גבריאל בוליבר.
מה הנוסחה המעובה?
כדי להגדיר זאת בצורה נוחה יותר, הנוסחה המעובה היא ייצוג מפושט של זו המורחבת למחצה. אין צורך לכתוב קישורים בודדים, וגם לא צריך לפרוש יותר משורה אחת בטקסט. לדוגמה, ניתן לייצג 2-מתיל-הפטאן, אלקן מסועף, באותו קו כמו בתמונה למעלה.
נוסחאות מרוכזות מועילות לייצוג מולקולות מסוימות מבלי שיהיה צורך לצייר אותן. זה מצוין בעת כתיבת משוואות כימיות בהן אין מעורבות מולקולות מסועפות או מחזוריות. ניתן לראות כי נוסחאות אלו משתמשות בסוגריים כדי לפשט עוד יותר את הייצוג של מולקולה.
דוגמאות
מתאן
מתאן הוא התרכובת הכימית היחידה עם נוסחה יחידה: CH 4 . זה תואם לאמפירי, מולקולרי, מעובה ומפותח למחצה בו זמנית. זו הסיבה שפעמים רבות, כדי למנוע בלבול בין כל המושגים הללו, אנשים מעדיפים להתייחס בפשטות ובאופן מדויק ל"נוסחה הכימית "של תרכובת.
איתן
לאתן הנוסחה המולקולרית C 2 H 6 . הנוסחה המעובה במקום היא CH 3 CH 3 . שים לב כי איגרות החוב CC ו- CH מושמטות. הרעיון הוא להיות מסוגל לכתוב את הנוסחה כאילו הייתה "מילה", מבלי שתצטרך לצייר קווים או לצייר מבנים.
על פי הגדרה, הנוסחה המולקולרית היא C 2 H 6 ולא CH 3 CH 3 ; עם זאת, עבור מולקולות פשוטות שתי הנוסחאות משמשות להחלפה, אם כי היא עדיין לא נכונה. זוהי נקודת אי התאמה בין מקורות שונים, כאשר ככל הנראה אין כללים ספציפיים בעניין זה.
גלוקוז ופרוקטוז
להלן דוגמא שבה נצפתה מיד שגיאה כאשר רוצים להחליף את הנוסחה המולקולרית עבור המתעבה.
לזוג המתוק, גלוקוז ופרוקטוז, יש את אותה הנוסחה המולקולרית: C 6 H 12 O 6 , ולכן זה לא משמש להבדיל ביניהם. לעומת זאת הנוסחאות המבניות והמחצי מפותחות אכן מראות חזותית שמדובר במולקולות שונות.
עם זאת, לא לגלוקוזה ולא לפרוקטוז אין נוסחה מרוכזת. הסיבה לכך היא ללא קשר לייצוג או השלכתו, אי אפשר לכתוב את המבנים באותו קו; או לפחות, בדרך שהיא נעימה ופשוטה בעיני הקורא.
גָז בּוטָאן
לבוטאן הנוסחה המולקולרית C 4 H 10 . יש לו שני איזומרים: הליניארית, n-בוטאן, והענף, 2-מתילפרופאן. את שניהם ניתן לייצג על ידי הנוסחאות המעובדות שלהם. ה-בוטאן הוא CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 או CH 3 (CH 2 ) 2 CH 3 , וה -2-מתילפרופאן הוא CH 3 CH (CH 3 ) 2 או (CH 3 ) 3 CH.
ב 2-מתילפרופאן יש לנו קבוצת CH המוקפת בשלושה CH 3 . שתי הנוסחאות שלו תקפות, והסוגריים משמשים להדגשת הענפים, כאשר התסריט הוא אינדיקטור לכמה קבוצות המרכיבות את הענף.
אתנול
לאתנול יש את הנוסחה המעובה CH 3 CH 2 OH. הערת מידה שבה הוא דומה לנוסחה למחצה המפותחת שלה: CH 3 -CH 2 -OH. באותו אופן זה נעשה עם פרופנול, CH 3 CH 2 CH 2 OH, n-butanol, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH, ועם כל האלכוהולים האחרים.
אם יש להם ענף, הוא יצוין בתוך סוגריים מימין לאטום אליו הוא מקושר. לדוגמה, 2-מתילבוטנול יכול להיכתב כך: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 OH. שימו לב שעבור מולקולות רבות נעשית נוחה יותר להשתמש בנוסחה מבנית או מפותחת למחצה.
פנטן
האיזומר הליניארי של פנטן, n-pentane, מיוצג בקלות על ידי הנוסחה המעובה שלו: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 . ניתן לפשט את הנוסחה הזו באמצעות סוגריים: CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 , מה שמצביע על כך שבין שני CH 3 ישנם שלושה CH 2 .
איזומרים השניים האחרים של פנטן, לעומת זאת, הם קצת יותר מסובך: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , עבור 2-methylbutane, ו- C (CH 3 ) 4 עבור 2,2-dimethylpropane או נאופנטאן. שימו לב כי אטום הפחמן שמשמאל לסוגריים הוא זה היוצר קשרים עם התאים או הענפים.
אוֹקטָן
האיזומר הליניארי של אוקטן, n- אוקטן, בגלל אורכו, ראוי כעת לייצג את הנוסחה המעובה שלו כ- CH 3 (CH 2 ) 6 CH 3 . בשלב זה צריך להיות ברור משהו בנוסחאות מרוכזות: הם מבקשים לחסוך זמן כאשר הם מייצגים מולקולות או תרכובות, מבלי שיצטרכו לכתוב כל כך הרבה על הנייר.
ציקלוהקסאן
המקרה של ציקלוהקסאן דומה לזה של גלוקוז ופרוקטוז: הוא רשמי חסר פורמולה מעובה מכיוון שמדובר בתרכובת מחזורית. אחת הדרכים לנסות לייצג אותה תהיה: (CH 2 ) 6 , שמשמעותה שיש לקשר שש קבוצות CH 2 , דבר אפשרי רק אם הן סגורות בטבעת משושה. עם זאת, עדיף לצייר את הטבעת.
אֲצֵטוֹן
לאצטון יש את המוזרויות שיש בקבוצה קרבונילית, C = O. לכן, כדי לכתוב את הנוסחה המעובה שלה יש לנו שלוש אפשרויות: (CH 3 ) 2 CO, CH 3 C (O) CH 3 או CH 3 (C = O) CH 3 .
למעשה, במולקולות גדולות יותר מיוצגת בדרך כלל קבוצת הקרבוניל כ- (O), תוך התחשבות בכך שאטום הפחמן שמשמאלו הוא זה שיוצר את הקשר הכפול עם החמצן, C = O.
חומצה אצטית
הנוסחה המרוכזת לחומצה אצטית היא CH 3 COOH או CH 3 CO 2 H. נקודה חשובה מתעוררת כאן: קבוצות פונקציונליות שנכתבות באותה שורה הן חלקים מנוסחה מעובה. זה היה המקרה של אתנול ואצטון, והוא תקף גם לתיולים (-SH), אלדהידים (-CHO), אסטרים (-CO 2 R או -COOR) ואמינים (-NH 2 ).
תגובה כללית
יש הרבה בלבול בין נוסחאות מולקולריות ומעבות. אולי זה מכיוון שייצוגים אלו בלבד מספקים תמונה גסה של המולקולה, וזו הסיבה שאנו חושבים עליה כנוסחה המולקולרית.
כמו כן, נוסחאות כמו C 6 H 12 O 6 נחשבות גם למעובות, מכיוון שהן מפשטות, המולקולה "מעובה" לאטומים ותת-סקריפטים. לכן מקובל לראות כיצד מוזכרות שתי הנוסחאות כאילו היו מילים נרדפות.
במקורות רבים, כולל מאמרים בוויקיפדיה, משתמשים במונחים 'נוסחה כימית' להתייחסות למולקולרית (סוג C 6 H 12 O 6 ואחרים), ו'נוסחה 'להתייחס למרוכזים.
הפניות
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
- הלמנסטין, אן מארי, דוקטורט. (18 בנובמבר 2019). הגדרת הנוסחה המעובה בכימיה. התאושש מ: thoughtco.com
- ג'יימס אשנהרסט. (11 בדצמבר, 2019). נוסחאות מרוכזות: פענוח מה המשמעות של הסוגריים. בעל כימיה אורגנית. התאושש מ: masterorganicchemistry.com
- הנדסה משותפת. (02 במאי 2016). פורמולה אמפירית, מבנית ומרוכזת. התאושש מ: quimiotecablog.wordpress.com
- מבוא לכימיה: כללי, אורגני וביולוגי. (sf). נוסחאות מבניות וקווי זווית מעובה. התאושש מ: 2012books.lardbucket.org