Sisältö
Sana isomeeri tulee kreikkalaisista sanoista iso, tarkoittaen "tasavertainen" ja meros, joka tarkoittaa "osa" tai "jaa". Isomeerin osat ovat atomit yhdisteessä. Luettelemalla kaikki atomien tyypit ja lukumäärät yhdisteessä saadaan molekyylikaava. Näyttämällä kuinka atomit yhdistyvät yhdisteessä, saadaan rakennekaava. Kemistit nimittivät yhdisteet, jotka koostuvat samasta molekyylikaavasta, mutta erilaisista rakennekaavan isomeereistä. Yhdisteen isomeerin piirtäminen on prosessi, jolla järjestetään paikkoja, joissa atomit ovat sitoutuneet rakenteeseen. Se on samanlainen kuin rakennuspalikoiden pinoaminen erilaisiin järjestelyihin noudattamalla sääntöjä.
Tunnista ja laske kaikki isomeereihin vedettävät atomit. Tämä antaa molekyylikaavan. Mahdolliset piirretyt isomeerit sisältävät saman määrän jokaisesta atomityypistä, joka löytyy yhdisteen alkuperäisestä molekyylikaavasta. Yleinen esimerkki molekyylikaavasta on C4H10, mikä tarkoittaa, että yhdisteessä on neljä hiiliatomia ja 10 vetyatomia.
Katso jaksollisesta elementtitaulukosta, kuinka monta sidosta elementin yksi atomi voi muodostaa. Yleensä jokainen sarake voi muodostaa tietyn määrän sidoksia. Ensimmäisen sarakkeen elementit, kuten H, voivat muodostaa yhden sidoksen. Toisen sarakkeen elementit voivat muodostaa kaksi sidosta. Sarakkeessa 13 voidaan tehdä kolme sidosta. Sarakkeessa 14 voidaan tehdä neljä sidosta. Sarakkeessa 15 voidaan tehdä kolme sidosta. Sarake 16 voi muodostaa kaksi sidosta. Sarake 17 voi muodostaa yhden sidoksen.
Huomaa, kuinka monta sidosta jokainen yhdisteen atomityyppi voi muodostaa. Kunkin isomeerin atomin on muodostettava sama määrä sidoksia, kuin se muodosti toisessa isomeerissä. Esimerkiksi C4H10: lle hiili on 14. sarakkeessa, joten se muodostaa neljä sidosta, ja vety on ensimmäisessä sarakkeessa, joten se muodostaa yhden sidoksen.
Ota elementti, joka vaatii enemmän sidoksia, ja vedä tasaisesti etäisyydellä oleva rivi näistä atomista. Esimerkissä C4H10 hiili on elementti, joka vaatii enemmän sidoksia, joten rivillä C-kirjain toistetaan vain neljä kertaa.
Yhdistä kaikki rivin atomit vasemmalta oikealle yhdellä linjalla. C4H10-esimerkissä olisi rivi, joka näytti C-C-C-C.
Laske atomit vasemmalta oikealle. Tämä varmistaa, että käytetään oikea määrä atomia molekyylikaavasta. Se auttaa myös identifioimaan isomeerin rakennetta. C4H10-esimerkissä C: n vasemmalla puolella olisi merkintä 1. C: n suoraan oikealla puolella olisi 2. C: n suora oikeanpuoleinen C merkitään 3: ksi ja oikeassa reunassa oleva C merkitään 4: ksi.
Laske jokainen viiva piirrettyjen atomien välillä yhtenä sidoksena. Esimerkissä C4H10 olisi 3 sidosta rakenteessa C-C-C-C.
Määritä, onko kukin atomi luonut enimmäismäärän sidoksia elementtien jaksollisen taulukon huomautusten mukaisesti. Laske joukkovelkakirjoja, joita edustavat rivien kutakin atomia yhdistävät linjat. C4H10-esimerkissä käytetään hiiltä, joka vaatii neljä sidosta. Ensimmäisessä C: ssä on yksi linja, joka yhdistää sen toiseen C: ään, joten siinä on yksi sidos. Ensimmäisessä C: ssä ei ole enimmäismäärää joukkovelkakirjoja. Toisessa C: ssä on yksi linja, joka yhdistää sen ensimmäiseen C: hen, ja yksi linja, joka yhdistää sen kolmanteen C: hen, joten siinä on kaksi sidosta. Myös toisella C: llä ei ole enimmäismäärää joukkovelkakirjoja. Sidosten lukumäärä on laskettava jokaisesta atomista, jotta et voi piirtää vääriä isomeerejä.
Aloita niiden elementin atomien lisääminen, jotka vaativat seuraavan pienimman määrän sidoksia, aiemmin luotuun kytkettyjen atomien riviin. Jokainen atomi on kytkettävä toiseen atomiin linjalla, joka lasketaan yhdeksi sidokseksi. C4H10-esimerkissä atomi, joka vaatii seuraavan pienimman määrän sidoksia, on vety. Jokaisella esimerkin C: llä olisi yksi H, joka on vedetty lähelle sitä linjan kanssa, joka yhdistää C: n ja H: n. Nämä atomit voidaan piirtää aiemmin piirretyn ketjun kunkin atomin yläpuolelle, alapuolelle tai sivulle.
Määritä uudelleen, onko kukin atomi muodostanut enimmäismäärän sidoksia jaksollisen elementtitaulukon huomautusten mukaisesti. C4H10-esimerkissä ensimmäinen C olisi kytketty toiseen C ja H: seen. Ensimmäisellä C: llä olisi kaksi viivaa ja siten vain kaksi sidosta. Toinen C olisi kytketty ensimmäiseen C ja kolmas C ja H. Toisessa C olisi kolme linjaa ja siten kolme sidosta. Toisella C: llä ei ole enimmäismäärää joukkovelkakirjoja. Jokainen atomi on tutkittava erikseen nähdäkseen, onko sillä maksimaalinen sidosten lukumäärä. Vety muodostaa vain yhden sidoksen, joten jokaisella C-atomiin yhdistävällä viivalla piirretyllä H-atomilla on suurin sidosten lukumäärä.
Jatka atomien lisäämistä aikaisemmin piirrettyyn ketjuun, kunnes jokaisessa atomissa on suurin sallittu sidosten lukumäärä. C4H10-esimerkissä ensimmäinen C olisi kytketty kolmeen H-atomiin ja toinen C. Toinen C olisi yhteydessä ensimmäiseen C, kolmas C ja kaksi H-atomia. Kolmas C liittyisi toiseen C, neljänteen C ja kahteen H-atomiin. Neljäs C liittyisi kolmanteen C ja kolme H-atomia.
Lasketaan kunkin atomityypin lukumäärä piirretyssä isomeerissä sen määrittämiseksi, vastaako se alkuperäistä molekyylikaavaa. C4H10-esimerkissä olisi neljä C-atomia peräkkäin ja 10 H-atomia ympäröivät rivi. Jos molekyylikaavan luku vastaa alkuperäistä lukua ja kukin atomi on muodostanut suurimman määrän sidoksia, niin ensimmäinen isomeeri on valmis. Neljä C-atomia peräkkäin aiheuttaa tämän tyyppisen isomeerin kutsumisen suoraketjuiseksi isomeeriksi. Suora ketju on yksi esimerkki isomeerin mahdollisesta muodosta tai rakenteesta.
Aloita toisen isomeerin piirtäminen uuteen sijaintiin noudattamalla samaa prosessia kuin vaiheet 1-6. Toinen isomeeri on esimerkki haarautuneesta rakenteesta suoraketjun sijasta.
Poista viimeinen atomi ketjun oikealta puolelta. Tämä atomi muodostaa yhteyden erilaiseen atomiin kuin se teki edellisessä isomeerissä. C4H10-esimerkissä olisi kolme C-atomia peräkkäin.
Etsi toinen atomi riviltä ja piirrä viimeinen siihen liittyvä atomi. Tätä pidetään haarana, koska rakenne ei enää muodosta suoraa ketjua. Esimerkissä C4H10 olisi neljäs C, joka yhdistyy toiseen C kolmannen C sijasta.
Määritä, onko jokaisella atomilla maksimaalinen sidosten lukumäärä jaksotaulukosta tehtyjen huomautusten mukaisesti. C4H10-esimerkissä ensimmäinen C olisi kytketty toiseen C yhdellä linjalla, joten sillä olisi vain yksi sidos. Ensimmäisessä C: ssä ei ole enimmäismäärää joukkovelkakirjoja. Toinen C olisi kytketty ensimmäiseen C, kolmanteen C ja neljänteen C, joten sillä olisi kolme sidosta. Toisella C: llä ei olisi enimmäismäärää joukkovelkakirjoja. Jokainen atomi on määritettävä erikseen, jotta saadaan selville, onko sillä sidosten enimmäismäärä.
Lisää elementin atomit, jotka vaativat seuraavan pienimman määrän sidoksia samassa prosessissa kuin vaiheissa 9-11. C4H10-esimerkissä ensimmäinen C olisi kytketty toiseen C ja kolme H-atomia. Toinen C olisi kytketty ensimmäiseen C, kolmanteen C, neljänteen C ja yhteen H-atomiin. Kolmas C olisi kytketty toiseen C ja kolme H-atomia. Neljäs C olisi kytketty toiseen C ja kolme H-atomia.
Laske kunkin atomityypin ja sidosten numerot. Jos yhdiste sisältää saman määrän kutakin atomityyppiä kuin alkuperäinen molekyylikaava ja kukin atomi on muodostanut suurimman määrän sidoksia, toinen isomeeri on valmis. Esimerkissä C4H10 olisi kaksi täydellistä isomeeriä, suoraketjuinen ja haarautunut rakenne.
Toista vaiheet 13-18 luodaksesi uusia isomeerejä valitsemalla eri paikat haaroittaakseen atomit. Haarojen pituudet voivat muuttua myös oksassa olevien atomien lukumäärän mukaan. C4H10-esimerkissä on vain kaksi isomeeriä, joten sitä pidetään täydellisenä.