Как составлять изомеры
- Изомерия: ключевое понятие в органической химии
- Как составить изомер: рассмотрим на примере алкана C6H14
- Шаг 1: Формула углеводородного скелета
- С – С – С – С – С - С
- Шаг 2: Нумерация атомов углерода
- Пронумеруйте все атомы углерода в цепи:
- 1 2 3 4 5 6
- С – С – С - С – С - С
- Шаг 3: Добавление атомов водорода
- 1 2 3 4 5 6
- СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СН3
- С - С - С - С - С С
- Шаг 5: Нумерация и добавление атомов водорода
- 1 2 3 4 5
- СН3 – СН - СН2 - СН2 - СН3
- СН3
- Шаг 6: Поиск возможных изомеров
- 1 2 3 4 5
- СН3 - СН2 – СН - СН2 - СН3
- СН3
- Шаг 7: Уменьшение цепочки и добавление новых боковых ответвлений
- С С - С - С - С
- Шаг 8: Нумерация и добавление атомов водорода
- СН3 1 2 3 4
- СН3 - С - СН2 – СН3
- Шаг 9: Поиск дополнительных изомеров
- 1 2 3 4
- СН3 – СН – СН - СН3
- СН3
- Шаг 10: Продолжение составления изомеров
Изомерия: ключевое понятие в органической химии
Одним из важнейших понятий в органической химии является - изомерия. Ее смысл заключается в том, что существуют вещества, различающиеся пространственным расположением своих атомов или атомных групп, при этом обладающих одинаковой молекулярной массой и составом. Именно изомерия является главной причиной огромного разнообразия органических веществ в природе.
Как составить изомер: рассмотрим на примере алкана C6H14
Для составления изомеров алкана C6H14, необходимо следовать определенной инструкции. Процесс составления изомеров включает несколько шагов:
Шаг 1: Формула углеводородного скелета
Сначала нужно составить формулу углеводородного скелета в неразветвленном виде, исходя из данных его молекулярной формулы. Для алкана C6H14 это будет следующая формула:
С – С – С – С – С - С
Шаг 2: Нумерация атомов углерода
Пронумеруйте все атомы углерода в цепи:
1 2 3 4 5 6
С – С – С - С – С - С
Шаг 3: Добавление атомов водорода
Зная, что углерод четырехвалентен, подставьте атомы водорода к каждому атому углерода в цепи:
1 2 3 4 5 6
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СН3
Шаг 4: Сокращение углеродной цепочки и расположение бокового ответвления
Уменьшите углеродную цепочку на один атом, расположив его в виде бокового ответвления. Не забывайте, что боковые атомы цепочки углерода не могут стать боковыми ответвлениями:
С - С - С - С - С С
Шаг 5: Нумерация и добавление атомов водорода
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
Шаг 6: Поиск возможных изомеров
Если есть возможность расположить боковое ответвление у других атомов углеродной цепи, составьте все возможные изомеры:
1 2 3 4 5
СН3 - СН2 – СН - СН2 - СН3
СН3
Шаг 7: Уменьшение цепочки и добавление новых боковых ответвлений
Если для бокового ответвления больше нет возможности, уменьшите изначальную цепочку углерода на один атом, расположив его как боковое ответвление. При этом помните, что при одном атоме в углеродной цепи находятся не больше двух ответвлений:
С С - С - С - С
Шаг 8: Нумерация и добавление атомов водорода
Пронумеруйте новую цепь атомов 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
Шаг 9: Поиск дополнительных изомеров
Проверяйте, можно ли расположить еще боковые ответвления к углеродной цепи. 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. При нумерации, если боковые ответвления находятся на одинаковом расстоянии от краев цепи, начинайте нумерацию с края, у которого больше боковых ответвлений:
1 2 3 4
СН3 – СН – СН - СН3
СН3
Шаг 10: Продолжение составления изомеров
Продолжайте последовательность всех действий, пока будет иметься возможность для расположения боковых ответвлений.
Составление изомеров алкана C6H14 является довольно сложной задачей, требующей внимательности и аккуратности. Однако, понимание процесса позволяет создавать разнообразие структурных формул органических молекул, что открывает большие возможности для изучения и применения органической химии.
