In der Chemie ist es seit langem üblich, die Zusammensetzung beliebiger Substanzen in abgekürzter Form mit Symbolen und Indizes (Zahlen) aufzuschreiben. Die Aufzeichnung in dieser Form wird als "empirische" Formel bezeichnet. So spiegelt sich beispielsweise die Zusammensetzung von Phosphorsäure in dieser Form wider - H3PO4. Aus diesem Eintrag folgt, dass das Phosphorsäuremolekül aus drei Wasserstoffatomen besteht, einem - Phosphor und vier - Sauerstoff. Es ist jedoch nicht klar, wie die Elemente miteinander verbunden sind, d.h. Informationen sind unvollständig. Um diese Lücke zu füllen, wird die Strukturformel der Substanz verwendet.
Dieser Verbindungsdatensatz ist informativer, weil Mit seiner Hilfe wird schematisch dargestellt, wie und in welcher Reihenfolge die Elemente eines Stoffes miteinander verbunden sind. In diesem Fall wird jede kovalente Bindung (Elektronenpaar) durch einen Strich dargestellt und entspricht einer Wertigkeitseinheit.
Zum Beispiel hat Sauerstoff eine Wertigkeit von zwei, es ist von zwei Strichen umgeben, Wasserstoff hat eine Wertigkeit von eins, also ein Strich, Phosphor - fünf, fünf Striche. Auf der Grundlage einer solchenRechtschreibung können Sie die chemischen Eigenschaften von Stoffen annehmen, einordnen und systematisieren.
Strukturformel kann vollständig und abgekürzt geschrieben werden. Bei erweiterter Schreibweise werden alle Bindungen zwischen Atomen angegeben, bei abgekürzter Schreibweise jedoch nicht.
Am anschaulichsten und aussagekräftigsten ist die grafische Darstellung von Verbindungen in der organischen Chemie. Denn die Eigenschaften von Stoffen hängen nicht nur von der Anzahl der Atome und Moleküle ab, sondern auch von der Reihenfolge ihrer Verknüpfung. Dieses Phänomen wird "Isomerie" (Verzweigung der Kohlenstoffkette) genannt.
So besagt zum Beispiel die Strukturformel von Ethan, dass alle Valenzen von Kohlenstoff besetzt sind und es keine anderen Atome mehr an sich binden kann. Daraus ist ersichtlich, dass С2Н6 ein Vertreter gesättigter Kohlenwasserstoffe ist, die Bindungen im Molekül kovalent sind, es gibt keine freien Elektronen, daher sind nur Reaktionen für Ethan-Substitution und r möglich
blinkt.
Die Strukturformel der Substanz gibt auch die funktionellen Gruppen von Kohlenhydraten an: Alkylgruppe - in Alkoholen, Aldehyd - in Aldehyden, Benzolkern - in aromatischen Verbindungen. Darüber hinaus ist es mit Hilfe einer schematischen Darstellung einfach, gesättigte Kohlenwasserstoffe durch das Vorhandensein charakteristischer Bindungen – einer einfachen kovalenten Bindung – zu „sehen“. Ungesättigt: Ethylen - eine Doppelbindung, Dien - zwei Doppelbindungen, dreifach - Acetylen.
Die Strukturformel von Fructose ist ein Beispiel für räumliche Isomerie. Dieses KohlenhydratEs hat die gleiche quantitative und qualitative Zusammensetzung wie Glucose. In Lösungen kommt es in mehreren Formen gleichzeitig vor. Aus der grafischen Formel von Fructose ist ersichtlich, dass sie Keton- und Hydroxylgruppen enthält, d.h. diese Substanz hat die "dualen" Eigenschaften von Alkoholen und Ketonen. Außerdem ermöglicht uns diese Formel festzustellen, dass dieser Ketoalkohol aus den Resten von zyklischer a-Glukose und Pentose (Fruktose) gebildet wird.
Eine Strukturformel ist also eine graphische Darstellung eines Stoffes, mit der man etwas über die Anordnung der Atome in einem Molekül unter Berücksichtigung der Art der Bindung und ihrer Eigenschaften lernen kann.
