Cara melukis formula struktur sebatian organik

Melukis formula struktur ialah tempat markah organik diperoleh atau hilang, kerana satu ikatan yang tertinggal atau satu karbon yang terlebih ikatan menukar jawapan betul menjadi salah. Dalam sebatian karbon, anda kerap diminta melukis formula terpapar sebatian bernama, atau melukis isomernya. Panduan ini memberi anda satu peraturan dan kaedah boleh-ulang supaya struktur anda sentiasa sah.

Formula yang perlu anda bezakan

SPM menggunakan beberapa jenis formula, dan soalan menetapkan yang mana dikehendaki:

• Formula molekul, berapa banyak setiap atom, cth. C₂H₆ untuk etana.
• Formula struktur (terpapar), setiap atom dan setiap ikatan dilukis penuh, jadi setiap ikatan ialah satu garisan.
• Formula struktur terpadat, ikatan tersirat, ditulis pada satu baris, cth. CH₃CH₃ untuk etana atau CH₃CH₂OH untuk etanol.

Apabila soalan berkata “lukis formula struktur”, ia biasanya mahu versi terpapar dengan semua ikatan ditunjukkan. Baca kata arahan dengan teliti.

Satu peraturan: valensi

Setiap struktur yang anda lukis mesti mematuhi valensi, bilangan tetap ikatan yang dibentuk setiap atom:

• Karbon membentuk 4 ikatan.
• Hidrogen membentuk 1 ikatan.
• Oksigen membentuk 2 ikatan.

Itulah keseluruhan rahsianya. Jika mana-mana karbon dalam lukisan anda ada lebih atau kurang daripada empat garisan keluar daripadanya, struktur itu salah. Menyemak setiap karbon untuk tepat empat ikatan ialah tabiat paling bernilai yang boleh anda bina, dan ia menangkap hampir setiap ralat sebelum pemeriksa.

Kaedah langkah demi langkah

1. Lukis rangka karbon dahulu, hanya atom karbon dalam rantai (atau dengan cabang), disambung dengan ikatan tunggal, abaikan hidrogen buat masa ini.
2. Masukkan kumpulan berfungsi jika ada, ikatan ganda dua C=C untuk alkena, –OH untuk alkohol, –COOH untuk asid karboksilik.
3. Tambah hidrogen untuk mengisi setiap karbon sehingga empat ikatan. Kira ikatan yang sedia ada pada setiap karbon dan tambah atom H sehingga ia mencapai empat.
4. Semak valensi setiap atom, setiap C ada 4 ikatan, setiap O ada 2, setiap H ada 1. Jika semuanya seimbang, struktur itu sah.

Lukisan penyelesaian

Etana, C₂H₆. Rangka: C–C. Tiada kumpulan berfungsi. Setiap karbon sudah ada satu ikatan (kepada karbon satu lagi), jadi setiap satu perlu tiga hidrogen lagi: CH₃–CH₃. Terpapar, itu dua karbon masing-masing terikat kepada tiga H dan antara satu sama lain, setiap karbon ada empat ikatan. Betul.

Propena, C₃H₆. Ini alkena, jadi ia mesti mengandungi C=C. Rangka dengan ikatan ganda dua: C=C–C. Karbon hujung dengan ikatan ganda dua perlu 2 H; karbon tengah ada ikatan ganda dua (2) campur ikatan tunggal kepada karbon ketiga (1) campur 1 H; karbon hujung ada satu ikatan kepada karbon tengah dan perlu 3 H. Hasil: CH₂=CH–CH₃. Semak setiap karbon ada empat ikatan, ada.

Etanol, C₂H₅OH. Rangka C–C, kemudian lekatkan –OH pada satu karbon: C–C–OH. Isi hidrogen: karbon hujung CH₃ perlu 3 H; karbon tengah terikat kepada CH₃, kepada O, dan perlu 2 H. Oksigen ada satu ikatan kepada karbon dan satu kepada hidrogen (2 ikatan, betul). Hasil: CH₃–CH₂–OH.

Asid etanoik, CH₃COOH. Kumpulan –COOH ialah satu karbon berikatan ganda dua dengan satu oksigen dan berikatan tunggal dengan –OH. Lukis CH₃– disambung kepada karbon karboksil itu: CH₃–COOH, di mana karbon asid menunjukkan C=O dan C–O–H. Semak: karbon karboksil ada ikatan tunggal kepada CH₃, ikatan ganda dua kepada O, dan ikatan tunggal kepada O bagi OH, empat ikatan. Betul.

Melukis isomer

Isomer ialah sebatian dengan formula molekul yang sama tetapi formula struktur yang berbeza. Tugas klasik ialah melukis isomer sesuatu formula. Ambil C₄H₁₀: anda boleh lukis rantai lurus, CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ (butana), atau rantai bercabang, CH₃–CH(CH₃)–CH₃ (2-metilpropana). Kedua-duanya C₄H₁₀; kedua-duanya mematuhi peraturan valensi; ia berbeza hanya pada susunan karbon. Alkena beri isomer kedudukan juga, but-1-ena ada ikatan ganda dua di hujung, CH₂=CH–CH₂–CH₃, manakala but-2-ena ada di tengah, CH₃–CH=CH–CH₃. Apabila anda melukis isomer, tukar susunan karbon atau kedudukan kumpulan berfungsi, jangan sekali bilangan atom. Entri glosari keisomeran ada takrif tepat untuk dipetik.

Kesilapan biasa untuk dielakkan

Ralat paling kerap ialah karbon dengan lima ikatan atau hanya tiga, sentiasa kira semula. Kedua ialah lupa bahawa alkena mesti menunjukkan ikatan ganda dua sebagai dua garisan; menulisnya sebagai ikatan tunggal menjadikannya alkana. Ketiga ialah melukis –COOH secara salah, tertinggal sama ada C=O atau O–H. Kerana ikatan ganda dua yang anda lukis mengubah cara molekul bertindak balas, C=C alkena itulah yang membolehkannya menjalani tindak balas penambahan alkena, struktur yang tepat bukan sekadar kemas, ia bermakna dari segi kimia.

Cara menjadi lancar

Formula struktur menghargai membuat, bukan membaca, jadi berlatih melukis setiap sebatian dalam sukatan daripada namanya sehingga semakan empat-ikatan menjadi automatik. Jika struktur anda terus dikembalikan bertanda salah kerana kesilapan valensi yang anda sendiri tidak nampak, seorang guru yang meninjau lukisan anda menangkap coraknya serta-merta. Kelas dalam talian satu-ke-satu kami berjalan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam dengan sesi percubaan satu jam berbayar. Sebaik melukis struktur yang sah menjadi lumrah, bahagian kimia organik yang lain, penamaan, isomer, tindak balas, ada sesuatu yang kukuh untuk berpijak.