凝縮式結合が省略されている分子の純粋なテキスト表現です。その目的は、原子の順序が何であるかを知ることを可能にすることです。一般に、線状または分岐した分子は、環状のものや高度に分岐したものを除いて、凝縮された式を持っています。
有機化学では、この式と分子式の違いは何かについてしばしば混乱があります。実際、それらを同義語として見つけることは一般的です。一方、無機化学では、分子式がより多く使用されます。これは、ほとんどの場合、共有結合化合物を正確に記述するためです。水のような、H 2 O.
2-メチルヘプタン凝縮式。出典:ガブリエルボリバル
凝縮式とは?
それをより便利に定義するために、圧縮式は半拡張式の簡略化された表現です。単一のリンクを記述する必要はなく、テキストの複数行にまたがる必要もありません。たとえば、分岐アルカンである2-メチルヘプタンは、上の画像と同じ線で表すことができます。
圧縮された数式は、描画することなくいくつかの分子を表すのに役立ちます。これは、高度に分岐または環状の分子が関与していない化学方程式を書くときに優れています。これらの式では括弧を使用して、分子の表現をさらに簡略化していることがわかります。
例
メタン
メタンは、化学式がCH 4の唯一の化合物です。これは、経験的、分子的、凝縮型、半開発型に同時に対応しています。そのため、多くの場合、これらすべての概念の混乱を避けるために、化合物の「化学式」を単純かつ不正確に参照することを好みます。
エタン
エタンの分子式はC 2 H 6です。代わりに、凝縮された式はCH 3 CH 3です。CC結合とCH結合は省略されていることに注意してください。アイデアは、線を描画したり構造を描画したりすることなく、「単語」のように数式を記述できるようにすることです。
定義により、分子式はC 2 H 6であり、CH 3 CH 3ではありません。ただし、単純な分子の場合は、両方の式を使用して入れ替えますが、まだ正しくありません。これは、明らかにこの点に関して特定の規則がない、さまざまな情報源間の不一致のポイントです。
ブドウ糖と果糖
分子式を凝縮式に交換したい場合、すぐにエラーが発生する例です。
甘いペア、グルコースとフルクトースは同じ分子式C 6 H 12 O 6を持っているため、これはそれらを区別するのに役立ちません。対照的に、構造式と半開発式は、それらが異なる分子であることを視覚的に確立します。
ただし、グルコースもフルクトースも濃縮された式はありません。これは、その表現や投影に関係なく、その構造を同じ行に書くことができないためです。または、少なくとも、読者の目には心地よくシンプルな方法で。
ブタン
ブタンの分子式はC 4 H 10です。異性体は2つあります。直鎖のn-ブタンと、分岐した2-メチルプロパンです。どちらも凝縮された式で表すことができます。 n-ブタンはCH 3 CH 2 CH 2 CH 3またはCH 3(CH 2)2 CH 3であり、2-メチルプロパンはCH 3 CH(CH 3)2または(CH 3)3 CHです。
2-メチルプロパンでは、3つのCH 3で囲まれたCHグループがあります。どちらの式も有効であり、括弧は分岐を強調表示するために使用されます。添え字は、分岐を構成するグループの数を示すものです。
エタノール
エタノールの凝縮式はCH 3 CH 2 OHです。それがその半開発された式であるCH 3 -CH 2 -OHに非常によく似ていることに注意してください。同じことが、プロパノール、CH 3 CH 2 CH 2 OH、n-ブタノール、CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH、および他のすべてのアルコールでも行われます。
分岐がある場合は、リンク先の原子の右側の括弧内に示されます。たとえば、2-メチルブタノールは、CH 3 CH 2 CH(CH 3)CH 2 OHのように書くことができます。多くの分子では、構造式または半開発式に頼る方が便利になっていることに注意してください。
ペンタン
ペンタンの線状異性体であるn-ペンタンは、その凝縮式CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3で簡単に表すことができます。この式はまた、括弧を使用して簡素化することができる:CH 3(CH 2)3 CH 3、CH 2との間にあることを示す3 3個のCHある2。
ペンタンの他の二つの異性体は、しかし、もう少し複雑である:CH 3 CH 2 CH(CH 3)2 2-メチルブタンため、およびC(CH 3)4 2,2-ジメチルまたはネオペンタンため。括弧の左側の炭素原子は、置換基または分岐と結合を形成するものであることに注意してください。
オクタン
オクタンの線状異性体であるn-オクタンは、その長さから、その凝縮式をCH 3(CH 2)6 CH 3として表すことが適切です。この時点で、凝縮された式について何かが明確になるはずです。それらは、分子や化合物を表すときに、紙にそれほど多くのことを書かなくても時間を節約しようと努めます。
シクロヘキサン
シクロヘキサンの場合は、グルコースやフルクトースの場合と似ています。環状化合物であるため、正式には凝縮式がありません。(CH 2)6は、6つのCH 2基を結合する必要があることを意味し、六角形のリングで閉じている場合にのみ可能です。ただし、リングを描く方が良いでしょう。
アセトン
アセトンは、カルボニル基C = Oを持っているという特徴があります。したがって、その凝縮された式を書くために、(CH 3)2 CO、CH 3 C(O)CH 3またはCH 3(C = O)CH 3の3つのオプションがあります。
実際、より大きな分子では、カルボニル基は通常(O)として表されます。左側の炭素原子が酸素と二重結合を形成するものであることを考慮すると、C = Oです。
酢酸
酢酸の凝縮式は、CH 3 COOHまたはCH 3 CO 2 Hです。ここで重要な点が発生します。同じ行に記述された官能基は、凝縮式の一部です。これはエタノールとアセトンの場合であり、チオール(-SH)、アルデヒド(-CHO)、エステル(-CO 2 Rまたは-COOR)、およびアミン(-NH 2)にも当てはまります。
一般的なコメント
分子式と凝縮式の間には多くの混乱があります。おそらくそれは、これらの表現だけですでに分子の大まかな画像が提供されているためです。そのため、分子式と見なしています。
同様に、C 6 H 12 O 6などの式も簡略化されているため、分子は原子と添え字に「凝縮」されているため、凝縮されていると見なされます。そのため、2つの数式が同義語であるかのように説明されていることがよくあります。
ウィキペディアの記事を含む多くの情報源では、「化学式」という用語は分子(タイプC 6 H 12 O 6など)を指すために使用され、「式」は凝縮されたものを指すために使用されます。
参考文献
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。(2008)。化学 (第8版)。CENGAGEラーニング。
- ヘルメンスティン、アンマリー、Ph.D。(2019年11月18日)。化学における凝縮式の定義。から回復:thoughtco.com
- ジェームス・アセンハースト。(2019年12月11日)。凝縮された式:括弧の意味の解読。マスター有機化学。回収元:masterorganicchemistry.com
- 共同エンジニアリング。(2016年5月2日)。経験的、構造的、そして凝縮された公式。回収元:quimiotecablog.wordpress.com
- 化学入門:一般、有機、および生物学。(sf)。圧縮された構造式と線角度の式。回収元:2012books.lardbucket.org