Inhoud
Het woord isomeer komt van het Griekse woord iso, wat 'gelijk' betekent, en meros, wat 'deel' of 'delen' betekent. De delen van een isomeer zijn de atomen in de verbinding. Een lijst van alle soorten en aantallen atomen in een verbinding levert de moleculaire formule op. Tonen hoe de atomen zich verbinden binnen een verbinding geeft de structurele formule. Chemici noemen verbindingen die uit dezelfde molecuulformule maar verschillende isomeren met een andere structuurformule bestaan. Het trekken van een isomeer van een verbinding is het proces van het herschikken van de plaatsen waar atomen in een structuur zijn gebonden. Het is vergelijkbaar met het stapelen van bouwstenen in verschillende opstellingen door regels te volgen.
Identificeer en tel alle atomen die in de isomeren moeten worden getrokken. Dit levert een moleculaire formule op. Alle getrokken isomeren zullen hetzelfde aantal van elk type atoom bevatten dat wordt aangetroffen in de oorspronkelijke moleculaire formule van de verbinding. Een veelgebruikt voorbeeld van een moleculaire formule is C4H10, wat betekent dat er vier koolstofatomen en 10 waterstofatomen in de verbinding zijn.
Raadpleeg een periodiek systeem van elementen om te bepalen hoeveel bindingen een atoom van een element kan maken. Over het algemeen kan elke kolom een bepaald aantal obligaties maken. Elementen in de eerste kolom zoals H kunnen één binding maken. Elementen in de tweede kolom kunnen twee bindingen maken. Kolom 13 kan drie bindingen maken. Kolom 14 kan vier bindingen maken. Kolom 15 kan drie bindingen maken. Kolom 16 kan twee bindingen maken. Kolom 17 kan één binding maken.
Merk op hoeveel bindingen elk type atoom in de verbinding mag maken. Elk atoom in een isomeer moet hetzelfde aantal bindingen maken dat het in een ander isomeer heeft gemaakt. Voor C4H10 bevindt koolstof zich bijvoorbeeld in de 14e kolom, dus het maakt vier bindingen en waterstof bevindt zich in de eerste kolom, dus het maakt een binding.
Neem het element waarvoor meer bindingen nodig zijn en teken een gelijkmatig verdeelde rij van die atomen. In het voorbeeld C4H10 is de koolstof het element dat meer bindingen vereist, dus de rij zou gewoon de letter C vier keer moeten herhalen.
Verbind elk atoom in de rij van links naar rechts met een enkele lijn. Het C4H10-voorbeeld zou een rij hebben die eruitziet als C-C-C-C.
Nummer de atomen van links naar rechts. Dit zorgt ervoor dat het juiste aantal atomen uit de molecuulformule wordt gebruikt. Het zal ook helpen bij het identificeren van de structuur van het isomeer. In het C4H10-voorbeeld zou de C aan de linkerkant worden gelabeld als 1. De C direct rechts ervan zou 2. De C direct rechts van 2 zou worden gelabeld als 3 en de C aan de rechterkant zou worden gelabeld als 4.
Tel elke lijn tussen de getekende atomen als één binding. Het C4H10-voorbeeld zou 3 bindingen in de structuur C-C-C-C hebben.
Bepaal of elk atoom het maximale aantal bindingen heeft gemaakt volgens de notities uit het periodiek systeem der elementen. Tel het aantal bindingen dat wordt voorgesteld door lijnen die elk van de atomen in de rij verbinden. Het C4H10-voorbeeld gebruikt koolstof, waarvoor vier bindingen nodig zijn. De eerste C heeft één lijn die hem verbindt met de tweede C, dus hij heeft één binding. De eerste C heeft niet het maximale aantal obligaties. De tweede C heeft een lijn die het verbindt met de eerste C en een lijn die het verbindt met de derde C, dus het heeft twee bindingen. De tweede C heeft ook niet het maximale aantal obligaties. Het aantal bindingen moet voor elk atoom worden geteld om te voorkomen dat u onjuiste isomeren trekt.
Begin met het toevoegen van de atomen van het element dat het volgende aantal bindingen vereist aan de eerder gemaakte rij verbonden atomen. Elk atoom moet worden verbonden met een ander atoom met een lijn die als één binding telt. In het C4H10-voorbeeld is het atoom dat het volgende paar bindingen vereist waterstof. Elke C in het voorbeeld zou een H erbij hebben getekend met een lijn die de C en de H verbindt. Deze atomen kunnen boven, onder of aan de zijkant van elk atoom in de eerder getrokken keten worden getekend.
Bepaal opnieuw of elk atoom het maximale aantal bindingen heeft gemaakt volgens de noten uit het periodiek systeem der elementen. Het C4H10-voorbeeld zou de eerste C verbonden hebben met de tweede C en met een H. De eerste C zou twee lijnen hebben en dus slechts twee bindingen hebben. De tweede C zou verbonden zijn met de eerste C en de derde C en een H. De tweede C zou drie lijnen hebben en dus drie bindingen. De tweede C heeft niet het maximale aantal obligaties. Elk atoom moet afzonderlijk worden onderzocht om te zien of het het maximale aantal bindingen heeft. Waterstof maakt slechts één binding, dus elk H-atoom getekend met één lijn die aansluit op een C-atoom heeft het maximale aantal bindingen.
Blijf atomen toevoegen aan de eerder getrokken keten totdat elk atoom het maximale aantal toegestane bindingen heeft. Het C4H10-voorbeeld zou de eerste C verbonden hebben met drie H-atomen en de tweede C. De tweede C zou verbinden met de eerste C, de derde C en twee H-atomen. De derde C zou verbinden met de tweede C, de vierde C en twee H-atomen. De vierde C zou verbinden met de derde C en drie H-atomen.
Tel het aantal van elk type atoom in het getekende isomeer om te bepalen of het overeenkomt met de oorspronkelijke moleculaire formule. Het C4H10-voorbeeld zou vier C-atomen op een rij hebben en 10 H-atomen die de rij omringen. Als het getal in de molecuulformule overeenkomt met de oorspronkelijke telling en elk atoom het maximale aantal bindingen heeft gemaakt, is het eerste isomeer compleet. De vier C-atomen op een rij zorgen ervoor dat dit type isomeer een isomeer met rechte keten wordt genoemd. Een rechte keten is een voorbeeld van een vorm of structuur die een isomeer kan aannemen.
Begin met het tekenen van een tweede isomeer op een nieuwe locatie door hetzelfde proces te volgen als stap 1-6. Het tweede isomeer zal een voorbeeld zijn van een vertakte structuur in plaats van een rechte keten.
Wis het laatste atoom aan de rechterkant van de ketting. Dit atoom zal verbinding maken met een ander atoom dan in het vorige isomeer. Het C4H10-voorbeeld zou drie C-atomen op een rij hebben.
Zoek het tweede atoom in de rij en teken het laatste atoom dat ermee verbonden is. Dit wordt beschouwd als een tak omdat de structuur niet langer een rechte ketting vormt. Het C4H10-voorbeeld zou de vierde C verbinden met de tweede C in plaats van de derde C.
Bepaal of elk atoom het maximale aantal bindingen heeft volgens de aantekeningen in het periodiek systeem. In het C4H10-voorbeeld zou de eerste C via één lijn met de tweede C zijn verbonden, zodat deze slechts één binding zou hebben. De eerste C heeft niet het maximale aantal obligaties. De tweede C zou verbonden zijn met de eerste C, de derde C en de vierde C zodat het drie bindingen zou hebben. De tweede C zou niet het maximale aantal obligaties hebben. Elk atoom moet afzonderlijk worden bepaald om te zien of het het maximale aantal bindingen heeft.
Voeg de atomen toe van het element dat het volgende aantal bindingen vereist in hetzelfde proces als in stap 9-11. Het C4H10-voorbeeld zou de eerste C verbonden hebben met de tweede C en drie H-atomen. De tweede C zou verbonden zijn met de eerste C, de derde C, de vierde C en één H-atoom. De derde C zou verbonden zijn met de tweede C en drie H-atomen. De vierde C zou verbonden zijn met de tweede C en drie H-atomen.
Tel de getallen van elk type atoom en de bindingen. Als de verbinding hetzelfde aantal van elk type atoom bevat als de oorspronkelijke molecuulformule en elk atoom het maximale aantal bindingen heeft gemaakt, is het tweede isomeer compleet. Het C4H10-voorbeeld zou twee volledige isomeren hebben, een rechte keten en een vertakte structuur.
Herhaal stap 13-18 om nieuwe isomeren te maken door verschillende locaties te kiezen om atomen te vertakken. De lengte van takken kan ook veranderen door het aantal atomen dat zich in de tak bevindt. Het C4H10-voorbeeld heeft slechts twee isomeren, dus het wordt als compleet beschouwd.