- สูตรควบแน่นคืออะไร?
- ตัวอย่าง
- มีเทน
- ก๊าซอีเทน
- กลูโคสและฟรุกโตส
- บิวเทน
- เอทานอล
- เพนเทน
- น้ำมันจำพวกเบนซิน
- cyclohexane
- อาซิโตน
- กรดน้ำส้ม
- ความคิดเห็นทั่วไป
- อ้างอิง
สูตรข้นเป็นตัวแทนต้นฉบับเดิมอย่างหมดจดของโมเลกุลในการที่พันธบัตรจะถูกตัดออก จุดประสงค์คือเพื่อให้รู้ว่าอะไรคือลำดับของอะตอม โดยทั่วไปโมเลกุลเชิงเส้นหรือแบบแยกแขนงจะมีสูตรควบแน่นยกเว้นโมเลกุลที่เป็นวัฏจักรหรือโมเลกุลที่แตกแขนงสูง
ในเคมีอินทรีย์มักจะมีความสับสนว่าความแตกต่างระหว่างสูตรนี้กับโมเลกุลคืออะไร ในความเป็นจริงเป็นเรื่องปกติที่จะพบว่าเป็นคำพ้องความหมาย ในขณะเดียวกันในเคมีอนินทรีย์จะมีการใช้สูตรโมเลกุลมากขึ้นเนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่จะใช้อธิบายสารประกอบโควาเลนต์ได้อย่างถูกต้อง เหมือนน้ำ H 2 O.
สูตรควบแน่น 2 เมทิลเฮปเทน ที่มา: Gabriel Bolívar
สูตรควบแน่นคืออะไร?
เพื่อกำหนดให้สะดวกยิ่งขึ้นสูตรย่อคือการแทนค่ากึ่งขยายอย่างง่าย ไม่จำเป็นต้องเขียนลิงก์เดียวและไม่จำเป็นต้องขยายมากกว่าหนึ่งบรรทัดในข้อความ ตัวอย่างเช่น 2-methylheptane ซึ่งเป็นแอลเคนที่แตกแขนงสามารถแสดงในบรรทัดเดียวกับในภาพด้านบน
สูตรควบแน่นมีประโยชน์ในการแสดงโมเลกุลบางชนิดโดยไม่ต้องวาด สิ่งนี้ยอดเยี่ยมเมื่อเขียนสมการเคมีที่ไม่มีโมเลกุลที่แตกแขนงหรือเป็นวัฏจักรสูง จะเห็นว่าสูตรเหล่านี้ใช้วงเล็บเพื่อทำให้การแทนโมเลกุลง่ายขึ้น
ตัวอย่าง
มีเทน
ก๊าซมีเทนเป็นสารเคมีที่มีเพียงสูตรเดียว: CH 4 สิ่งนี้สอดคล้องกับเชิงประจักษ์โมเลกุลควบแน่นและกึ่งพัฒนาในเวลาเดียวกัน นั่นคือเหตุผลที่หลายครั้งเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนระหว่างแนวคิดเหล่านี้ผู้คนจึงชอบอ้างถึง 'สูตรทางเคมี' ของสารประกอบอย่างเรียบง่ายและไม่ถูกต้อง
ก๊าซอีเทน
ก๊าซอีเทนมีสูตรโมเลกุล C 2 H 6 สูตรข้นแทนคือ CH 3 CH 3 โปรดสังเกตว่าพันธะ CC และพันธะ CH ถูกละไว้ แนวคิดคือสามารถเขียนสูตรได้ราวกับว่ามันเป็น "คำ" โดยไม่ต้องลากเส้นหรือวาดโครงสร้าง
ตามคำนิยามสูตรโมเลกุลคือ C 2 H 6และไม่ CH 3 CH 3 ; อย่างไรก็ตามสำหรับโมเลกุลอย่างง่ายทั้งสองสูตรจะใช้ในการแลกเปลี่ยนกันแม้ว่ามันจะยังไม่ถูกต้องก็ตาม นี่เป็นจุดที่มีความคลาดเคลื่อนระหว่างแหล่งข้อมูลต่างๆซึ่งดูเหมือนจะไม่มีกฎเกณฑ์เฉพาะในเรื่องนี้
กลูโคสและฟรุกโตส
นี่คือตัวอย่างที่พบข้อผิดพลาดทันทีเมื่อต้องการแลกเปลี่ยนสูตรโมเลกุลสำหรับสูตรควบแน่น
คู่หวานคือน้ำตาลกลูโคสและฟรุกโตสมีสูตรโมเลกุลเหมือนกันคือ C 6 H 12 O 6ดังนั้นจึงไม่สามารถแยกความแตกต่างได้ ในทางตรงกันข้ามสูตรโครงสร้างและกึ่งพัฒนาจะสร้างภาพให้เห็นว่าเป็นโมเลกุลที่แตกต่างกัน
อย่างไรก็ตามทั้งกลูโคสและฟรุกโตสไม่มีสูตรควบแน่น เนื่องจากไม่ว่าจะเป็นตัวแทนหรือการฉายภาพโครงสร้างจะไม่สามารถเขียนในบรรทัดเดียวกันได้ หรืออย่างน้อยก็ในทางที่น่าพอใจและเรียบง่ายในสายตาของผู้อ่าน
บิวเทน
บิวเทนมีสูตรโมเลกุล C 4 H 10มันมีสองไอโซเมอร์: ลิเนียร์เอ็น - บิวเทนและ 2-methylpropane ที่แตกแขนง ทั้งสองสามารถแสดงโดยสูตรย่อของพวกเขา n-butane คือ CH 3 CH 2 CH 2 CH 3หรือ CH 3 (CH 2 ) 2 CH 3และ 2-methylpropane คือ CH 3 CH (CH 3 ) 2หรือ (CH 3 ) 3 CH
ใน 2 methylpropane เราได้กลุ่ม CH ล้อมรอบด้วยสาม CH 3 สูตรทั้งสองถูกต้องและใช้วงเล็บเพื่อเน้นสาขาโดยตัวห้อยเป็นตัวบ่งชี้จำนวนกลุ่มที่ประกอบเป็นสาขา
เอทานอล
เอทานอลมีสูตรควบแน่น CH 3 CH 2 OH สังเกตว่าใกล้เคียงกับสูตรกึ่งพัฒนาอย่างไร: CH 3 -CH 2 -OH เช่นเดียวกันกับโพรพานอล CH 3 CH 2 CH 2 OH, n-butanol, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH และแอลกอฮอล์อื่น ๆ ทั้งหมด
หากมีกิ่งก้านสาขาจะระบุไว้ในวงเล็บทางด้านขวาของอะตอมที่เชื่อมโยง ตัวอย่างเช่น 2-methylbutanol สามารถเขียนเป็น: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 OH โปรดทราบว่าสำหรับโมเลกุลจำนวนมากการใช้สูตรโครงสร้างหรือกึ่งพัฒนาจะสะดวกกว่า
เพนเทน
isomer เชิงเส้นของเพนเทน, n -pentane เป็นตัวแทนได้อย่างง่ายดายโดยใช้สูตรแบบย่อที่: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3สูตรนี้ยังสามารถประยุกต์ใช้วงเล็บ: CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3แสดงให้เห็นว่าระหว่างสอง CH 3มีสาม CH 2
อย่างไรก็ตามไอโซเมอร์อีกสองตัวของเพนเทนนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) 2สำหรับ 2-methylbutane และ C (CH 3 ) 4สำหรับ 2,2-dimethylpropane หรือนีโอเพนเทน โปรดสังเกตว่าอะตอมของคาร์บอนทางด้านซ้ายของวงเล็บคืออะตอมที่สร้างพันธะกับสารทดแทนหรือกิ่งก้าน
น้ำมันจำพวกเบนซิน
isomer เชิงเส้นของออกเทน n -octane เนื่องจากความยาวของมันก็คือตอนนี้เหมาะสมที่จะเป็นตัวแทนสูตรแบบย่อที่เป็น CH 3 (CH 2 ) 6 CH 3 ณ จุดนี้ควรมีบางอย่างที่ชัดเจนเกี่ยวกับสูตรควบแน่น: พวกเขาพยายามประหยัดเวลาในการแทนโมเลกุลหรือสารประกอบโดยไม่ต้องเขียนลงบนกระดาษมากนัก
cyclohexane
กรณีของไซโคลเฮกเซนนั้นคล้ายกับกลูโคสและฟรุกโตส: มันขาดสูตรควบแน่นอย่างเป็นทางการเนื่องจากเป็นสารประกอบไซคลิก วิธีหนึ่งในการพยายามแสดงมันคือ: (CH 2 ) 6ซึ่งหมายความว่าต้องเชื่อมโยงกลุ่ม CH 2 6กลุ่มซึ่งเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อพวกมันถูกปิดด้วยวงแหวนหกเหลี่ยม อย่างไรก็ตามจะดีกว่าที่จะวาดวงแหวน
อาซิโตน
อะซิโตนมีลักษณะเฉพาะของการมีหมู่คาร์บอนิล C = O ดังนั้นการเขียนสูตรแบบย่อของเรามีสามตัวเลือก: (CH 3 ) 2 CO, CH 3 C (O) CH 3หรือ CH 3 (C = O) CH 3
ในความเป็นจริงในโมเลกุลที่ใหญ่กว่ากลุ่มคาร์บอนิลมักจะแสดงเป็น (O) โดยคำนึงว่าอะตอมของคาร์บอนทางด้านซ้ายคืออะตอมที่สร้างพันธะคู่กับออกซิเจน C = O
กรดน้ำส้ม
สูตรควบแน่นสำหรับกรดอะซิติกคือ CH 3 COOH หรือ CH 3 CO 2 H จุดสำคัญเกิดขึ้นที่นี่: หมู่ฟังก์ชันที่เขียนในบรรทัดเดียวกันเป็นส่วนของสูตรควบแน่น นี่เป็นกรณีของเอทานอลและอะซิโตนและยังใช้กับ thiols (-SH), aldehydes (-CHO), esters (-CO 2 R หรือ -COOR) และเอมีน (-NH 2 )
ความคิดเห็นทั่วไป
มีความสับสนระหว่างสูตรโมเลกุลและสูตรควบแน่น บางทีอาจเป็นเพราะการแทนค่าเหล่านี้เพียงอย่างเดียวให้ภาพคร่าวๆของโมเลกุลอยู่แล้วซึ่งเป็นสาเหตุที่เราคิดว่ามันเป็นสูตรโมเลกุล
ในทำนองเดียวกันสูตรเช่น C 6 H 12 O 6ก็ถือว่าควบแน่นเช่นกันเนื่องจากในสูตรเหล่านี้ถูกทำให้ง่ายขึ้นโมเลกุลจึง "ควบแน่น" เป็นอะตอมและตัวห้อย นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเรื่องปกติที่จะเห็นว่าทั้งสองสูตรถูกกล่าวถึงราวกับว่าเป็นคำพ้องความหมาย
ในหลายแหล่งรวมถึงบทความ Wikipedia คำว่า 'สูตรเคมี' ถูกใช้เพื่ออ้างถึงโมเลกุล (ประเภท C 6 H 12 O 6และอื่น ๆ ) และ 'สูตร' เพื่ออ้างถึงการควบแน่น
อ้างอิง
- Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (18 พฤศจิกายน 2562). นิยามสูตรควบแน่นในวิชาเคมี. ดึงมาจาก: thoughtco.com
- เจมส์ Ashenhurst (11 ธันวาคม 2562). สูตรแบบย่อ: การถอดรหัสความหมายของวงเล็บ ปริญญาโทเคมีอินทรีย์ ดึงมาจาก: masterorganicchemistry.com
- ร่วมวิศวกรรม (02 พฤษภาคม 2559). สูตรเชิงประจักษ์โครงสร้างและแบบย่อ สืบค้นจาก: quimiotecablog.wordpress.com
- เคมีเบื้องต้น: ทั่วไปอินทรีย์และชีวภาพ (เอสเอฟ) สูตรโครงสร้างแบบควบแน่นและเส้นมุม สืบค้นจาก: 2012books.lardbucket.org