Совет 1: Как составлять изомеры

Одним из важнейших понятий в органической химии является - изомерия. Ее смысл заключается в том, что существуют вещества, различающиеся пространственным расположение своих атом или атомных групп, при этом обладающих одинаковой молекулярной массой и составом. В этом и заключается главная причина того что в природе наблюдается огромное разнообразие органических веществ.
Вам понадобится
  • Как составить изомер рассмотрим на примере алкана C6H14
Инструкция
1
Сначала нужно составить формулу углеводородного скелета в неразветвленном виде, исходя из данных его молекулярной формулы.
С – С – С – С – С - С
2
Пронумеровать все атомы углерода.
1 2 3 4 5 6
С – С – С - С – С - С
3
Зная о том, что углерод четырехвалентен, подставить атомы водорода углеродную цепь.
1 2 3 4 5 6
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СН3
4
Уменьшите углеродную цепочку на один атом, расположив его в виде бокового ответвления. Важно понимать, что боковые атомы цепочки углерода не могут стать боковыми ответвлениями.
С - С - С - С - С
С
5
Со стороны, к которой ближе боковое ответвление начните нумерацию цепочки, а затем расставьте атомы водорода, соблюдая правила валентности.
1 2 3 4 5
СН3 – СН - СН2 - СН2 - СН3
СН3
6
Если есть возможность чтобы расположить боковое ответвление у других атомов углеродной цепи, составьте все возможные изомеры.
1 2 3 4 5
СН3 - СН2 – СН - СН2 - СН3
СН3
7
Если для бокового ответвления больше нет возможностей, уменьшите изначальную цепочку углерода на один его атом, при этом расположив его как боковое ответвление. Не забывайте, что при одном атоме в углеродной цепочке находятся не больше двух ответвлений.
С
С - С - С - С
С
8
Пронумеруйте новую цепь атом с того же края, к которому ближе ответвление. Добавьте атомы водорода, помня о четырехвалентности атома углерода.
СН3
1 2 3 4
СН3 - С - СН2 – СН3
СН3
9
Проверяйте дальше можно ли расположить еще боковые ответвления к углеродной цепочке. Если можно составьте формулы изомеров. Если нельзя продолжайте уменьшать цепочку атомов углерода, постепенно на один атом, располагая его как боковое ответвление. Пронумеровав цепочку, продолжайте составлять формулы изомеров. Нумерация, в случае если боковые ответвления, находятся на одинаковом расстоянии от краев цепи, будет начинаться с края, у которого больше боковых ответвлений.
1 2 3 4
СН3 – СН – СН - СН3
СН3 СН3
10
Продолжайте последовательность всех действий, пока будет иметься возможность для расположения боковых ответвлений.

Совет 2: Виды изомерии органических веществ

В органической химии существует понятие изомеров. Это молекулы с одинаковым количеством атомов каждого элемента, но отличающиеся структурой или пространственным расположением. Существуют миллионы изомеров. Их принято делить на группы: цепочечные, позиционные, функциональные, геометрические и оптические.

Цепочечные изомеры



Цепочечные изомеры имеют молекулы с одинаковой структурой, но отличаются составом углеродного «скелета» - основой, на которой размещены все атомы. Все органические молекулы скрепляются цепочками атомов углерода. И эта связь может быть организована по-разному: либо одной непрерывной цепью, либо в виде цепочек с несколькими боковыми ответвлениями групп атомов углерода. Названия изомеров отличаются между собой, чтобы отразить это различие. Ответвления от основной цепи часто могут быть представлены более чем в одном варианте. Это приводит к большому числу возможных изомеров, так как число атомов углерода в молекуле увеличивается.

Позиционные изомеры



Позиционные изомеры различаются положением «функциональной группы атомов» в молекуле. Такая группа в органической химии является частью молекулы, которая придает ей уникальные свойства. Существует множество различных функциональных групп. Наиболее распространенным из них даются названия: углеводородные, галогенные, водородные и т.д.

Функциональные изомеры



У функциональных изомеров основная группа не меняет своего положения, а изменяется формула вещества. Это возможно путем перестановки атомов в молекуле и при их соединении друг с другом различными способами. Например, стандартная прямая цепочка алкана (содержащего только атомы углерода и водорода) может иметь функциональную группу, которая представляет собой циклоалкан. Это вещество является просто атомами углерода соединенными друг с другом таким образом, что они образуют кольцо. Различные изомеры могут существовать для одних и тех же функциональных групп.

Геометрические изомеры



Геометрическая изомерия, на самом деле, термин, который «настоятельно не рекомендуется» Международным союзом теоретической и прикладной химии. Тем не менее, обозначение «геометрическая изомерия» по-прежнему используется во многих школьных и вузовских учебниках для обозначения такого класса веществ.

Этот тип изомерии наиболее часто включает двойные углеродные связи. Вращательное движение этих связей сильно ограничено, по сравнению с одинарными связями, которые могут вращаться свободно. Если в двойном типе связи две цепочки меняются местами, возникает изомер.

Оптические изомеры



Оптические изомеры получили такое название за счет влияния на них плоскополяризованного света. Они, как правило (но не всегда), содержат хиральный центр. Это молекула углерода, состоящая из четырех различных атомов (или групп атомов), прикрепленных к нему. Эти атомы или группы могут быть расположены по-разному вокруг центральной части. Таким образом, молекула преломляет свет не так как другие.

Важность изомерии



Изомеры одной и той же молекулы обладают различными свойствами. Эта особенность широко применяется в химии для получения новых химических соединений из уже существующих.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500