В полу-разработена формула, известен също като полу-структурната формула, е един от многото възможни представяния, които могат да бъдат дадени на молекулата на съединението. Той е много рецидивиращ в органичната химия, особено в академичните текстове, тъй като показва правилното подреждане на молекулата и нейните ковалентни връзки.
За разлика от разработената формула, която е същата като структурната формула, тази не показва СН връзки, пропускайки ги да опростят представянето. От тази формула всеки читател ще може да разбере какъв е основата на молекулата; но не нейната геометрия или някой от стереохимичните аспекти.
Полуразработена формула на 2-метилхептан. Източник: Габриел Боливар.
За да се изясни този момент имаме над полу-развита формула на 2-метилхептан: разклонен алкан чиято молекулна формула е С 8 Н 18 и която се подчинява на общата формула С п Н 2n + 2. Обърнете внимание, че молекулната формула не казва абсолютно нищо за структурата, докато полуразработената формула вече ни позволява да визуализираме каква е тази структура.
Също така имайте предвид, че СН връзките са пропуснати, подчертавайки само СС връзките, съставляващи въглеродната верига или скелет. Ще се види, че при прости молекули разработената формула съвпада с кондензираната формула; и дори с молекулярния.
Примери
метан
Молекулната формула на метан е СН 4, тъй като тя има четири CH връзки и е четиристенен в геометрията. Тези данни се предоставят от структурната формула с клинове извън или под равнината. За метана кондензираната формула също става СН 4, както емпиричната и полуразработената. Това е единственото съединение, за което тази уникалност е вярна.
Причината, поради която полуразработената формула за метан е СН 4, е, че нейните СН връзки не са написани; в противен случай това би съответствало на структурната формула.
пропан
В полу-разработена формула за пропан е СН 3, -СН 2 -СН 3, като само две включени връзки. Молекула му е линейна, и ако забележите, неговата кондензирано мляко е точно същото: CH 3 CH 2 CH 3, с единствената разлика, че CC облигации са пропуснати. За пропана е вярно, че полуразработената и кондензираната формула съвпадат.
Всъщност това важи за всички алкани с линейна верига, както ще продължи да се вижда в следващите раздели.
бутан
В полу-развита формула бутан е СН 3, -СН 2 -СН 2 -СН 3. Обърнете внимание, че тя може да бъде написана на същия ред. Тази формула строго погледнато съответства на тази на n-бутан, което показва, че това е линеен и неразклонен изомер. Разклоненият изомер, 2-метилпропан, има следната полуразработена формула:
Полуразработена формула на 2-метилпропан. Източник: Габриел Боливар.
Този път тя вече не може да бъде написана или представена на същия ред. Тези два изомера споделят една и съща молекулна формула: C 4 H 10, която не служи за разграничаване на един от друг.
пентан
Отново имаме още един алкан: пентан, чиято молекулна формула е C 5 H 12. В полу-разработена формула за п -пентан е СН 3, -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 3, лесно да представлява и тълкува, без да е необходимо да се поставят CH връзки. В CH 3 групи се наричат метил или метилови и CH 2 са метилени.
Пентанът има други разклонени структурни изомери, които могат да се видят на долното изображение, представено от съответните им полуразвити формули:
Полуразработени формули на двата разклонени изомера на пентан. Източник: Габриел Боливар.
Изомерът е 2-метилбутан, наричан още изопентан. Междувременно изомерът Ь е 2,2-диметилпропан, известен също като неопентан. Полуразработените му формули правят ясната разлика между двата изомера; но не се казва много за това как биха изглеждали такива молекули в космоса. За това ще са необходими структурни формули и модели.
Етанол
Полуразработените формули не се използват само за алкани, алкени или алкини, но за всякакъв вид органично съединение. Така, етанол, алкохол, е полу-развита формула: CH 3 -СН 2 -ОН. Обърнете внимание, че сега е представена CO връзка, но не и OH. Всички водородни връзки са пренебрегвани.
Линейните алкохоли са лесни за представяне, както и алканите. Накратко: всички полуразвити формули за линейни молекули се пишат лесно.
Диметилов етер
Етерите могат да бъдат представени и с полуразвити формули. В случай на диметилов етер, чиято молекулна формула е С 2 Н 6 О, полу-развита формула е: CH 3 -О-СН 3. Обърнете внимание, че диметиловият етер и етанолът са структурни изомери, тъй като те споделят една и съща молекулна формула (бройте С, Н и О атомите).
циклохексан
Полуразработените формули за разклонени съединения са по-досадни за представяне от линейните; но още повече са цикличните съединения, като циклохексан. Неговата молекулна формула съответства на същата като за хексена и неговите структурни изомери: C 6 H 12, тъй като шестоъгълният пръстен се счита за ненаситеност.
Да представлява циклохексан, шестоъгълна пръстен е изготвен в чиито върхове метиленовите групи, СН 2, ще се намира, както се вижда по-долу:
Полуразработена формула на циклохексан. Източник: Габриел Боливар.
Разработената формула за циклохексан ще показва СН връзките, сякаш пръстенът има телевизионни "антени".
Фосфорна киселина
Молекулната формула на фосфорна киселина е Н 3 PO 3. За много неорганични съединения молекулната формула е достатъчна, за да добиете представа за структурата. Но има няколко изключения и това е едно от тях. С това, че Н 3 PO 3 е дипротична киселина, полу-развита формула е: HPO (ОН) 2.
Тоест един от водородите е директно свързан към фосфорния атом. Въпреки това, с формула Н 3 РО 3 също признава молекула с полу-развита формула: РО (ОН) 3. И двете всъщност са това, което е известно като тавтомери.
Полуразработените формули в неорганичната химия са много подобни на кондензираните в органичната химия. При неорганичните съединения, тъй като те нямат СН връзки и защото по принцип са по-прости, молекулните им формули обикновено са достатъчни, за да ги опишат (когато те са ковалентни съединения).
Общ коментар
Полуразработените формули са много често срещани, когато студентът усвоява правилата на номенклатурата. Но веднъж асимилирани, като цяло, бележките по химия са натъпкани със скелетни структурни формули; Тоест, не само че CH връзките са пропуснати, но и времето се спестява чрез игнориране на C.
В останалата част, в органичната химия кондензираните формули са по-повтарящи се, отколкото полуразработените, тъй като първите дори не е необходимо да пишат връзките, както в втората. А що се отнася до неорганичната химия, тези полуразвити формули се използват по-малко.
Препратки
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
- Wikipedia. (2020). Полуразработена формула. Възстановено от: es.wikipedia.org
- Siyavula. (SF). Органични молекулярни структури. Възстановени от: siyavula.com
- Жан Ким и Кристина Бонет. (05 юни 2019 г.). Чертеж на органични структури. Химия Libretexts. Възстановено от: chem.libretexts.org
- Учителите. MARL и JLA. (SF). Въведение в въглеродните съединения., Възстановено от: ipn.mx