فرمول های شیمیایی

برای شیمیدان مهم است که ترکیبات یا ذرات را به صورت مختصر یا آرایش فضایی آنها توصیف کند. بسته به اطلاعات مورد نیاز در مورد ساختار ذرات، انواع مختلفی از فرمول های شیمیایی در طول زمان تکامل یافتند. با فرمول های مختلف، یا فقط ترکیب استوکیومتری یا ساختار فضایی کامل یک مولکول را می توان به عنوان یک مدل نشان داد. در فرمول مولکولی → فرمول ساختاری → فرمول استریو، محتوای اطلاعات و همچنین درجه دشواری نمایش افزایش می یابد.

فرمول های ساختاری

بسیار معنادارتر است فرمول ساختاری دقیق، همچنین فرمول قانون اساسی یا فرمول خط ظرفیت. این نشان می دهد که چگونه اتم های منفرد در مولکول به هم مرتبط هستند. اتم هایی که توسط جفت الکترون های مشترک به هم متصل شده اند با پیوندهای ظرفیتی به اصطلاح به هم متصل می شوند. پیوندهای دوگانه با دو خط ظرفیت، پیوندهای سه گانه با سه خط ظرفیت نشان داده می شوند. جفت‌های الکترون آزاد، یعنی آنهایی که در یک پیوند درگیر نیستند، به‌صورت «اسلش» رسم می‌شوند.

از آنجایی که ساختار گروه های عاملی در همه ترکیبات یکسان است، آنها هستند فرمول های ساختاری ساده شده
به صورت اختصاری نشان داده شده است. این در مورد گروه های نیترو، آمینو، آلدهید و کربوکسی صدق می کند. اتم های کربن و پیوند آنها با اتم های هیدروژن تبدیل می شوند ${\text{CH}}_{\text{3}}$-، ${\text{CH}}_{\text{2}}$– یا گروه های CH ترکیب شده اند. کل عناصر ساختاری مانند باقیمانده اتر را نیز می توان به صورت اختصاری نشان داد. یک مثال معمولی گروه متوکسی یا اتوکسی است (-${\text{اوه}}_{\text{3}}$ یا. –${\text{O.C}}_{\text{2}}{\text{اچ}}_{\text{5}}$). در فرمول ساختاری ساده شده، جفت های تک الکترون نشان داده نمی شوند.

مواردی که معمولا در شیمی آلی استفاده می شوند حتی ساده تر هستند فرمول های اسکلتی فقط ساختار زیگزاگی اسکلت کربن و گروه های عاملی در مولکول در اینجا نشان داده شده است.

این املای هاورث برای شکر به شکل حلقه استفاده می شود. سیستم حلقه عمود بر صفحه کاغذ است. پابندهای گوه ای شکل و صحافی ضخیم تر به سمت بیننده می آیند. جانشین ها در بالا و پایین این حلقه قرار دارند.

پیرانوزها:

اتم اکسیژن در گوشه سمت راست پشتی قرار دارد. بر اساس طرح فیشر، گروه های هیدروکسی در سمت راست در اینجا به سمت بالا و گروه های هیدروکسی به سمت چپ به سمت پایین اشاره می کنند.

فرمول های اسکلتی

فرمول های اسکلتی اغلب برای نشان دادن ساختار مولکول های آلی استفاده می شود. در این نمایش‌های ساختاری بسیار ساده‌شده، تنها زنجیره کربن و پیوندهای گروه‌های عاملی ترسیم می‌شوند. تمام اتم های هیدروژن که به یک اتم کربن پیوند دارند، از جمله پیوند حذف می شوند. در نتیجه فرمول های ساختاری بسیار واضح هستند.

استفاده از فرمول اسکلتی برای حلقه بنزن را همه می دانند. هر گوشه توسط یک اتم کربن اشغال شده است. هر اتم کربن است ${\text{sp}}^{\text{2}}$هیبرید شده و از طریق آن 6-الکترون، هر اتم کربن از قبل دارای سه پیوند است. تنها یک پیوند به اتم هیدروژن که نشان داده نشده است، باقی می ماند. تمام مولکول های آلی را می توان در یک فرمول اسکلتی مطابق با همان طرح نشان داد. در بوتان، چهار اتم کربن از طریق پیوندهای منفرد به صورت بدون انشعاب به یکدیگر متصل می شوند. در نمایش در فرمول اسکلتی باید توجه داشت که علاوه بر دو “پیچیدگی” ابتدا و انتهای زنجیره نیز باید توسط یک اتم کربن اشغال شود. مولکول های دارای پیوند دوگانه را می توان به عنوان یک فرمول اسکلتی نیز نشان داد. حتی استریوشیمی در پیوند دوگانه C=C نیز می تواند به وضوح در فرمول اسکلتی نشان داده شود.