Τι είναι η Δομική Φόρμουλα;

Ο δομικός τύπος μιας χημικής ένωσης είναι μια οπτική αναπαράσταση που δείχνει πώς τα άτομα σε αυτήν την ένωση συνδέονται μεταξύ τους. Συχνά είναι πιο χρήσιμο από τον μοριακό τύπο, ο οποίος υποδεικνύει τα άτομα και τις ποσότητες τους αλλά όχι τη διάταξή τους στο χώρο. Για παράδειγμα, ο μοριακός τύπος του νερού, H2O, δείχνει ότι υπάρχουν δύο άτομα υδρογόνου (Η) και ένα άτομο οξυγόνου (Ο) στο μόριο, αλλά δεν δείχνει πώς είναι διατεταγμένα ή συνδεδεμένα. Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι δομικών τύπων, συμπεριλαμβανομένου του διαγράμματος κουκίδων ηλεκτρονίων, του δομικού τύπου γραμμικού δεσμού, του συμπυκνωμένου δομικού τύπου και του σκελετικού δομικού τύπου.

Τα άτομα συχνά συνδέονται μεταξύ τους μοιράζοντας ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, σχηματίζοντας έναν ομοιοπολικό δεσμό. Μπορούν επίσης να σχηματίσουν έναν διπλό δεσμό, στον οποίο μοιράζονται τέσσερα ηλεκτρόνια αντί για δύο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν μοιράζονται όλα τα ηλεκτρόνια σε δεσμούς μεταξύ των ατόμων μιας ένωσης. Τέτοια χαλαρά ζεύγη ηλεκτρονίων ονομάζονται μοναχικά ζεύγη. Ο δομικός τύπος μιας χημικής ένωσης αντιπροσωπεύει οπτικά καθένα από αυτά τα διαφορετικά συστατικά μέσω ενός συστήματος κουκκίδων ή γραμμών.

Σε ένα διάγραμμα κουκκίδων ηλεκτρονίων, όλα τα εξωτερικά ηλεκτρόνια ή τα ηλεκτρόνια σθένους που είναι διαθέσιμα για σύνδεση αντιπροσωπεύονται με κουκκίδες γύρω από το χημικό σύμβολο του ατόμου. Ένα άτομο οξυγόνου έχει έξι ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους του, επομένως θα αντιπροσωπεύεται από ένα Ο που περιβάλλεται από έξι τελείες — δύο στην κορυφή και στο κάτω μέρος και μία σε κάθε πλευρά. Όταν δεσμεύονται οξυγόνο με δύο μόρια υδρογόνου για να σχηματίσουν νερό, τα ηλεκτρόνια από το υδρογόνο μοιράζονται σε ομοιοπολικούς δεσμούς. Δεδομένου ότι κάθε υδρογόνο έχει ένα ηλεκτρόνιο σθένους, το νέο διάγραμμα κουκίδων ηλεκτρονίων εμφανίζεται ως κεντρικό Ο που περιβάλλεται από οκτώ κουκκίδες, δύο σε κάθε μία από τις τέσσερις πλευρές και ένα Η στα αριστερά και στα δεξιά, που σημαίνει ότι αυτά τα άτομα είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένα.

Ένας δομικός τύπος γραμμικού δεσμού αντικαθιστά τους ομοιοπολικούς δεσμούς με ευθείες γραμμές και τους διπλούς δεσμούς με ένα σύνολο παράλληλων γραμμών. Ο τύπος γραμμικού δεσμού του νερού θα εμφανιζόταν ως H—O—H, με τα μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων να αντιπροσωπεύονται με τελείες, δύο πάνω και δύο κάτω από το Ο. Αυτός ο τύπος τύπου ονομάζεται επίσης δομή Lewis. Μερικές φορές τα μεμονωμένα ζεύγη παραλείπονται από το διάγραμμα γραμμής-δεσμού για ευκολία.

Οι συμπυκνωμένοι δομικοί τύποι είναι χρήσιμοι για πολύπλοκα μόρια που θα καταλάμβαναν πολύ χώρο εάν εμφανίζονταν όλοι οι δεσμοί. Σε αυτόν τον τύπο τύπου, ορισμένα άτομα ομαδοποιούνται και σχεδιάζονται μόνο οι ουσιαστικοί δεσμοί. Δεδομένου ότι τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους με προβλέψιμους τρόπους με βάση τα ηλεκτρόνια σθένους τους, ορισμένοι δεσμοί μπορούν να παραλειφθούν κατά την περιγραφή της δομής του μορίου.

Ο σκελετικός τύπος πηγαίνει ένα βήμα παραπέρα και παραλείπει όλα τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου, δείχνοντας μόνο τα χημικά σύμβολα άλλων ομάδων που συνδέονται με μια γραμμή με μια δομή ζιγκ-ζαγκ. Αυτός ο τύπος τύπου είναι συχνά βολικός στην οργανική χημεία, όπου είναι κοινά μόρια που περιέχουν επαναλαμβανόμενες αλυσίδες ατόμων άνθρακα και υδρογόνου. Σε έναν σκελετικό τύπο, κάθε άνθρακας αντιπροσωπεύεται από μια γωνία στη γραμμή. Εάν δύο γραμμές διακλαδίζονται από αυτή τη γωνία, υποτίθεται ότι δύο άτομα υδρογόνου συνδέονται με τον άνθρακα. Το κενό άκρο της γραμμής δείχνει έναν άνθρακα συνδεδεμένο με τρία άτομα υδρογόνου.