- Công thức cô đặc là gì?
- Ví dụ
- Mêtan
- Etane
- Glucose và fructose
- Butan
- Ethanol
- Pentane
- Octan
- Cyclohexane
- Axeton
- A-xít a-xê-tíc
- Nhận xét chung
- Người giới thiệu
Công thức cô đọng là một đại diện hoàn toàn bằng văn bản của một phân tử trong đó các liên kết bị bỏ qua. Mục đích của nó là cho phép biết thứ tự của các nguyên tử là gì. Nói chung, các phân tử mạch thẳng hoặc phân nhánh có công thức cô đọng, ngoại trừ những phân tử mạch vòng hoặc những phân tử có độ phân nhánh cao.
Trong hóa học hữu cơ thường có sự nhầm lẫn về sự khác biệt giữa công thức này và công thức phân tử. Trên thực tế, người ta thường thấy chúng là từ đồng nghĩa. Trong khi đó, trong hóa học vô cơ, công thức phân tử được sử dụng nhiều hơn, vì trong hầu hết các trường hợp, chúng mô tả chính xác các hợp chất cộng hóa trị; như nước, H 2 O.
Công thức trùng ngưng 2-metylheptan. Nguồn: Gabriel Bolívar.
Công thức cô đặc là gì?
Để định nghĩa nó một cách thuận tiện hơn, công thức cô đọng là một đại diện đơn giản của công thức bán khai triển. Không nhất thiết phải viết các liên kết đơn lẻ, cũng như không nhất thiết phải kéo dài nhiều hơn một dòng trong một văn bản. Ví dụ, 2-metylheptan, một ankan phân nhánh, có thể được biểu diễn trên cùng một đường như trong hình trên.
Các công thức cô đặc rất hữu ích để biểu diễn một số phân tử mà không cần phải vẽ chúng. Điều này rất tốt khi viết các phương trình hóa học trong đó các phân tử có mạch cao hoặc mạch vòng không tham gia. Sẽ thấy rằng những công thức này sử dụng dấu ngoặc đơn để đơn giản hóa hơn nữa việc biểu diễn một phân tử.
Ví dụ
Mêtan
Metan là hợp chất hóa học duy nhất có công thức cấu tạo: CH 4 . Điều này tương ứng với thực nghiệm, phân tử, cô đặc và bán phát triển cùng một lúc. Đó là lý do tại sao nhiều khi, để tránh nhầm lẫn giữa tất cả các khái niệm này, người ta muốn gọi đơn giản và không chính xác đến 'công thức hóa học' của một hợp chất.
Etane
Etan có công thức phân tử C 2 H 6 . Công thức đặc thay thế là CH 3 CH 3 . Lưu ý rằng liên kết CC và liên kết CH được bỏ qua. Ý tưởng là có thể viết công thức như thể nó là một “từ” mà không cần phải vẽ đường hoặc vẽ cấu trúc.
Theo định nghĩa, công thức phân tử là C 2 H 6 chứ không phải CH 3 CH 3 ; tuy nhiên, đối với các phân tử đơn giản, cả hai công thức đều được sử dụng để trao đổi, mặc dù nó vẫn không chính xác. Đây là một điểm khác biệt giữa các nguồn khác nhau, nơi dường như không có quy tắc cụ thể nào về vấn đề này.
Glucose và fructose
Đây là một ví dụ mà một lỗi được quan sát thấy ngay lập tức khi muốn trao đổi công thức phân tử cho công thức cô đặc.
Cặp ngọt, glucoza và fructoza, có cùng công thức phân tử: C 6 H 12 O 6 , và do đó, điều này không dùng để phân biệt chúng. Ngược lại, các công thức cấu trúc và công thức bán phát triển trực quan xác định rằng chúng là các phân tử khác nhau.
Tuy nhiên, cả glucose và fructose đều không có công thức đặc. Điều này là do bất kể biểu diễn hay hình chiếu của nó, các cấu trúc của nó không thể được viết trên cùng một dòng; hoặc ít nhất, theo một cách dễ chịu và đơn giản trong mắt người đọc.
Butan
Butan có công thức phân tử C 4 H 10 . Nó có hai đồng phân: mạch thẳng, n-butan, và mạch phân nhánh, 2-metylpropan. Cả hai đều có thể được biểu diễn bằng các công thức cô đọng của chúng. N-butan là CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 hoặc CH 3 (CH 2 ) 2 CH 3 , và 2-metylpropan là CH 3 CH (CH 3 ) 2 hoặc (CH 3 ) 3 CH.
Trong 2-metylpropan, chúng ta có một nhóm CH được bao quanh bởi ba CH 3 . Cả hai công thức của nó đều hợp lệ và dấu ngoặc đơn được sử dụng để đánh dấu các nhánh, chỉ số con là chỉ số cho biết có bao nhiêu nhóm tạo nên nhánh.
Ethanol
Etanol có công thức đặc biệt là CH 3 CH 2 OH. Lưu ý rằng nó gần giống với công thức bán khai triển của nó: CH 3 -CH 2 -OH. Điều tương tự cũng được thực hiện với propanol, CH 3 CH 2 CH 2 OH, n-butanol, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH, và với tất cả các rượu khác.
Nếu chúng có một nhánh, nó sẽ được chỉ ra trong dấu ngoặc đơn ở bên phải của nguyên tử mà nó được liên kết. Ví dụ, 2-metylbutanol có thể được viết thành: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 OH. Lưu ý rằng đối với nhiều phân tử, việc sử dụng công thức cấu trúc hoặc bán phát triển sẽ trở nên thuận tiện hơn.
Pentane
Đồng phân mạch thẳng của pentan, n -pentan, được biểu diễn dễ dàng bằng công thức đặc trưng của nó: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 . Công thức này cũng có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng dấu ngoặc đơn: CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 , chỉ ra rằng giữa hai CH 3 có ba CH 2 .
Tuy nhiên, hai đồng phân khác của pentan phức tạp hơn một chút: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , cho 2-metylbutan, và C (CH 3 ) 4 cho 2,2-đimetylpropan hoặc neopentan. Lưu ý rằng nguyên tử cacbon ở bên trái của dấu ngoặc đơn là nguyên tử tạo liên kết với các nhóm thế hoặc nhánh.
Octan
Đồng phân mạch thẳng của octan, n -octan, do độ dài của nó, nên bây giờ thích hợp để biểu diễn công thức đặc của nó là CH 3 (CH 2 ) 6 CH 3 . Tại thời điểm này, cần phải làm rõ điều gì đó về các công thức cô đọng: chúng tìm cách tiết kiệm thời gian khi biểu diễn các phân tử hoặc hợp chất mà không cần phải viết quá nhiều trên giấy.
Cyclohexane
Trường hợp của xyclohexan cũng tương tự như của glucozơ và fructozơ: nó về mặt hình thức thiếu công thức đặc biệt vì nó là một hợp chất mạch vòng. Một cách để thử biểu diễn nó sẽ là: (CH 2 ) 6 , ngụ ý rằng sáu nhóm CH 2 phải được liên kết, chỉ có thể thực hiện được nếu chúng được đóng trong một vòng lục giác. Tuy nhiên, tốt hơn là bạn nên rút vòng.
Axeton
Axeton có điểm đặc biệt là có nhóm cacbonyl, C = O. Do đó, để viết công thức cấu tạo đặc của nó, chúng ta có ba lựa chọn: (CH 3 ) 2 CO, CH 3 C (O) CH 3 hoặc CH 3 (C = O) CH 3 .
Trên thực tế, trong các phân tử lớn hơn, nhóm cacbonyl thường được biểu diễn là (O), có tính đến nguyên tử cacbon ở bên trái của nó là nguyên tử tạo liên kết đôi với oxy, C = O.
A-xít a-xê-tíc
Công thức đặc của axit axetic là CH 3 COOH hoặc CH 3 CO 2 H. Một điểm quan trọng nảy sinh ở đây: các nhóm chức được viết trên cùng một dòng là các phần của công thức đặc. Đây là trường hợp của etanol và axeton, và cũng áp dụng cho thiol (-SH), anđehit (-CHO), este (-CO 2 R hoặc -COOR) và amin (-NH 2 ).
Nhận xét chung
Có rất nhiều sự nhầm lẫn giữa công thức phân tử và công thức đặc. Có lẽ chỉ vì những biểu diễn này thôi đã cung cấp một bức tranh tổng thể về phân tử, đó là lý do tại sao chúng ta coi nó như là công thức phân tử.
Tương tự như vậy, các công thức như C 6 H 12 O 6 cũng được coi là cô đặc, bởi vì nó được đơn giản hóa, phân tử được "cô đặc" thành các nguyên tử và tiểu phân. Đó là lý do tại sao người ta thường thấy cách hai công thức được đề cập như thể chúng là từ đồng nghĩa.
Trong nhiều nguồn, bao gồm cả các bài viết trên Wikipedia, thuật ngữ 'công thức hóa học' được sử dụng để chỉ phân tử (loại C 6 H 12 O 6 và các loại khác), và 'công thức' để chỉ phân tử cô đặc.
Người giới thiệu
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 18 tháng 11 năm 2019). Định nghĩa Công thức Cô đặc trong Hóa học. Phục hồi từ: thinkco.com
- James Ashenhurst. (Ngày 11 tháng 12 năm 2019). Công thức Cô đọng: Giải mã Ý nghĩa của Dấu ngoặc. Thạc sĩ Hóa học hữu cơ. Được khôi phục từ: masterorganicchemistry.com
- Đồng kỹ thuật. (Ngày 02 tháng 5 năm 2016). Công thức thực nghiệm, cấu trúc và cô đặc. Được khôi phục từ: quimiotecablog.wordpress.com
- Nhập môn Hóa học: Đại cương, Hữu cơ và Sinh học. (sf). Công thức Cấu trúc Cô đọng và Đường-Góc. Phục hồi từ: 2012books.lardbucket.org