Структурна формула - графічне зображення речовини

Відео: Структурні формули речовини. Правила побудови структурних формул.

З давніх-давен в хімії прийнято склад всякого речовини записувати скорочено, за допомогою символів та індексів (цифр). Запис в такому вигляді носить назву «емпіричної» формули. Так, наприклад, склад фосфорної кислоти відбивається в такому вигляді - H₃PO_4. З цього запису випливає, що молекула фосфорної кислоти складається з трьох атомів водню, одного - фосфору, і чотирьох - кисню. Однак незрозуміло, яким чином елементи з`єднані між собою, тобто інформація неповна. Для усунення цієї прогалини застосовується структурна формула речовини.

Такий запис з`єднання має більшу інформативність, тому що з її допомогою схематично показано, яким чином і в якій послідовності елементи речовини з`єднані між собою. При цьому кожна ковалентний зв`язок (Пара електронів) зображується рискою і відповідає одній одиниці валентності.

Наприклад, кисень має валентність два, він оточується двома рисками, водень - валентність один, отже, одна риска, фосфор - п`ять, п`ять рисок. На підставі такого написання можна припустити хімічні властивості речовин, їх класифікувати і систематизувати.

Відео: Хімічна формула речовини

Структурна формула може записуватися в повному і скороченому вигляді. При розгорнутій записи вказуються всі зв`язки між атомами, а при написанні в скороченому вигляді - ні.

Найбільш наочним і значущим є графічне зображення з`єднань в органічній хімії. Адже властивості речовин залежать не тільки від кількості атомів і молекул, але і від порядку їх сполуки. Це явище отримало назву «ізомерії» (розгалуження вуглецевого ланцюга).

Відео: Урок 1 Хімічні формули

Так, наприклад, структурна формула етану говорить про те, що всі валентності у вуглецю зайняті, і він не може більше до себе приєднувати інші атоми. З цього видно, що С₂Н₆ - представник граничних вуглеводнів, зв`язку в молекулі ковалентні, вільних електронів немає, отже, для етану можливі лише реакції заміщення і гОрен.

Структурна формула речовини також вказує на функціональні групи вуглеводів: алкильная група - у спиртів, альдегидная - у альдегідів, бензольное ядро - у ароматичних сполук. Крім того, за допомогою схематичного зображення легко «побачити» наявністю характерних зв`язків граничні вуглеводні - одинарна ковалентний зв`язок. Ненасичені: Етиленові - одна подвійна зв`язок, дієнових - дві подвійні зв`язку, потрійна - ацетиленові.

Відео: Електронні формули d-елементів. Явище проскока електрона.

Структурна формула фруктози є прикладом просторової ізомерії. Даний вуглевод має такий же кількісний і якісний склад, як і глюкоза. У розчинах прибуває відразу в декількох видах. З графічної формули фруктози видно, що вона містить кетонові і гідроксильну групи, тобто дана речовина має «подвійними» властивостями спиртів та кетонів. Також ця формула дозволяє встановити, що цей кетоноспірти утворений залишками циклічної а-глюкози і пентози (фруктози).

Таким чином, структурна формула - це графічне зображення речовини, за допомогою якого можна дізнатися про розташування атомів в молекулі з урахуванням типу зв`язку і їх особливостей.