Структурная формула - графічная выява рэчывы

Здаўна ў хіміі прынята склад ўсякага рэчыва запісваць скарочана, з дапамогай знакаў і індэксаў (лічбаў). Запіс у такім выглядзе носіць назву «эмпірычнай» формулы. Так, напрыклад, склад фосфарнай кіслаты адлюстроўваецца ў такім выглядзе - H ₃ PO _4. З гэтым запісы вынікае, што малекула фосфарнай кіслаты складаецца з трох атамаў вадароду, аднаго - фосфару, і чатырох - кіслароду. Аднак незразумела, якім чынам элементы злучаныя паміж сабой, г.зн. інфармацыя няпоўная. Для ліквідацыі гэтага прабелу ўжываецца структурная формула рэчыва.

Такі запіс злучэння мае вялікую інфарматыўнасць, бо з яе дапамогай схематычна паказана, якім чынам і ў якой паслядоўнасці элементы рэчывы злучаныя паміж сабой. Пры гэтым кожная кавалентная сувязь (пара электронаў) малюецца рысачкай і адпавядае адной адзінцы валентнасці.

Напрыклад, кісларод мае валентнасць два, ён атачаецца двума рысачкамі, вадарод - валентнасць адзін, такім чынам, адна рысачка, фосфар - пяць, пяць рысачак. На падставе такога напісання можна меркаваць хімічныя ўласцівасці рэчываў, іх класіфікаваць і сістэматызаваць.

Структурная формула можа запісвацца ў поўным і скарочаным выглядзе. Пры разгорнутай запісу паказваюцца ўсе сувязі паміж атамамі, а пры напісанні ў скарочаным выглядзе - не.

Найбольш наглядным і значным з'яўляецца графічнае выява злучэнняў у арганічнай хіміі. Бо ўласцівасці рэчываў залежаць не толькі ад колькасці атамаў і малекул, але і ад парадку іх злучэння. Гэта з'ява атрымала назву «ізамерыю» (разгалінаванне вугляроднага ланцуга).

Так, напрыклад, структурная формула этану кажа пра тое, што ўсе валентнасці ў вугляроду занятыя, і ён не можа больш да сябе далучаць іншыя атамы. З гэтага відаць, што З ₂ Н ₆ - прадстаўнік гранічных вуглевадародаў, сувязі ў малекуле кавалентным, свабодных электронаў няма, такім чынам, для этану магчымыя толькі рэакцыі замяшчэння і г Орен.

Структурная формула рэчывы таксама паказвае на функцыянальныя групы вугляводаў: алкильная група - у спіртоў, альдегидная - у альдэгідаў, бензольное ядро - у араматычных злучэнняў. Акрамя таго, з дапамогай схематычнага малюнка лёгка «убачыць» па наяўнасці характэрных сувязяў гранічныя вуглевадароды - адзінарная кавалентная сувязь. Непредельные: этиленовые - адна падвойная сувязь, диеновые - дзве падвойныя сувязі, трайная - ацэтыленавыя.

Структурная формула фруктозы з'яўляецца прыкладам прасторавай ізамерыю. Дадзены вуглявод мае такі ж колькасны і якасны склад, як і глюкоза. У растворах прыбывае адразу ў некалькіх відах. З графічнага формулы фруктозы відаць, што яна ўтрымлівае кетоновые і гидроксильную групы, г.зн. дадзенае рэчыва валодае «дваістымі» ўласцівасцямі спіртоў і кетонаў. Таксама гэтая формула дазваляе ўсталяваць, што гэты кетоноспирт утвораны рэшткамі цыклічнай а-глюкозы і пентозы (фруктозы).

Такім чынам, структурная формула - гэта графічная выява рэчывы, з дапамогай якога можна даведацца аб размяшчэнні атамаў у малекуле з улікам тыпу сувязі і іх асаблівасцяў.