- Qual è la formula condensata?
- Esempi
- Metano
- Etano
- Glucosio e fruttosio
- Butano
- etanolo
- pentano
- Ottano
- cicloesano
- Acetone
- Acido acetico
- Commento generale
- Riferimenti
La formula condensata è una rappresentazione puramente testuale di una molecola in cui i legami sono omessi. Il suo scopo è quello di permettere di sapere qual è l'ordinamento degli atomi. Generalmente, le molecole lineari o ramificate hanno formule condensate, ad eccezione di quelle cicliche o di quelle altamente ramificate.
Nella chimica organica c'è spesso confusione su quale sia la differenza tra questa formula e quella molecolare. In effetti, è comune trovarli come sinonimi. Nel frattempo, nella chimica inorganica, le formule molecolari sono usate di più, poiché nella maggior parte dei casi descrivono accuratamente i composti covalenti; come l'acqua, H 2 O.
Formula condensata di 2-metileptano. Fonte: Gabriel Bolívar.
Qual è la formula condensata?
Per definirla più convenientemente, la formula condensata è una rappresentazione semplificata di quella semi-espansa. Non è necessario scrivere collegamenti singoli, né deve occupare più di una riga in un testo. Ad esempio, il 2-metileptano, un alcano ramificato, può essere rappresentato sulla stessa linea dell'immagine sopra.
Le formule condensate sono utili per rappresentare alcune molecole senza doverle disegnare. Questo è eccellente quando si scrivono equazioni chimiche in cui non sono coinvolte molecole altamente ramificate o cicliche. Si vedrà che queste formule utilizzano le parentesi per semplificare ulteriormente la rappresentazione di una molecola.
Esempi
Metano
Il metano è l'unico composto chimico con un'unica formula: CH 4 . Ciò corrisponde al tempo empirico, molecolare, condensato e semi-sviluppato. Ecco perché molte volte, per evitare confusione tra tutti questi concetti, le persone preferiscono fare riferimento in modo semplice e impreciso alla "formula chimica" di un composto.
Etano
L'etano ha la formula molecolare C 2 H 6 . La formula condensata invece è CH 3 CH 3 . Si noti che i legami CC e CH sono omessi. L'idea è quella di poter scrivere la formula come se fosse una “parola”, senza dover disegnare linee o disegnare strutture.
Per definizione, la formula molecolare è C 2 H 6 e non CH 3 CH 3 ; tuttavia, per le molecole semplici entrambe le formule vengono utilizzate per scambiarsi, sebbene sia ancora errato. Questo è un punto di discrepanza tra varie fonti, dove apparentemente non esistono regole specifiche al riguardo.
Glucosio e fruttosio
Ecco un esempio in cui si osserva immediatamente un errore quando si desidera sostituire la formula molecolare con quella condensata.
La coppia dolce, glucosio e fruttosio, ha la stessa formula molecolare: C 6 H 12 O 6 , e quindi questo non serve a differenziarli. Al contrario, le formule strutturali e semi-sviluppate stabiliscono visivamente che sono molecole diverse.
Tuttavia, né il glucosio né il fruttosio hanno una formula condensata. Questo perché indipendentemente dalla sua rappresentazione o proiezione, le sue strutture non possono essere scritte sulla stessa riga; o almeno, in un modo piacevole e semplice agli occhi del lettore.
Butano
Il butano ha la formula molecolare C 4 H 10 . Ha due isomeri: il lineare, n-butano, e il ramificato, 2-metilpropano. Entrambi possono essere rappresentati dalle loro formule condensate. Il n-butano è CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 o CH 3 (CH 2 ) 2 CH 3 e il 2-metilpropano è CH 3 CH (CH 3 ) 2 o (CH 3 ) 3 CH.
In 2-metilpropano abbiamo un gruppo CH circondato da tre CH 3 . Entrambe le sue formule sono valide e le parentesi sono usate per evidenziare i rami, il pedice è un indicatore di quanti gruppi compongono il ramo.
etanolo
L'etanolo ha la formula condensata CH 3 CH 2 OH. Nota quanto assomigli alla sua formula semi-sviluppata: CH 3 -CH 2 -OH. Lo stesso si fa con propanolo, CH 3 CH 2 CH 2 OH, n-butanolo, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH e con tutti gli altri alcoli.
Se hanno un ramo, sarà indicato tra parentesi a destra dell'atomo a cui è legato. Ad esempio, il 2-metilbutanolo potrebbe essere scritto come: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 OH. Si noti che per molte molecole sta diventando più conveniente ricorrere a una formula strutturale o semi-sviluppata.
pentano
L'isomero lineare del pentano, n -pentano, è facilmente rappresentato dalla sua formula condensata: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 . Questa formula può anche essere semplificata utilizzando le parentesi: CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 , indicando che tra i due CH 3 ci sono tre CH 2 .
Gli altri due isomeri del pentano, tuttavia, sono un po 'più complicati: CH 3 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , per 2-metilbutano e C (CH 3 ) 4 per 2,2-dimetilpropano o neopentano. Si noti che l'atomo di carbonio a sinistra delle parentesi è quello che forma legami con i sostituenti o rami.
Ottano
L'isomero lineare dell'ottano, n-ottano, a causa della sua lunghezza, è ora opportuno rappresentare la sua formula condensata come CH 3 (CH 2 ) 6 CH 3 . È a questo punto che dovrebbe essere chiaro qualcosa sulle formule condensate: cercano di risparmiare tempo quando rappresentano molecole o composti, senza dover scrivere così tanto sulla carta.
cicloesano
Il caso del cicloesano è simile a quello del glucosio e del fruttosio: manca formalmente una formula condensata perché è un composto ciclico. Un modo per provare a rappresentarlo sarebbe: (CH 2 ) 6 , il che implica che sei gruppi CH 2 devono essere collegati, essendo possibile solo se sono chiusi in un anello esagonale. Tuttavia, è meglio disegnare l'anello.
Acetone
L'acetone ha la particolarità di avere un gruppo carbonile, C = O. Pertanto, per scrivere la sua formula condensata abbiamo tre opzioni: (CH 3 ) 2 CO, CH 3 C (O) CH 3 o CH 3 (C = O) CH 3 .
Infatti, nelle molecole più grandi il gruppo carbonile è solitamente rappresentato come (O), tenendo conto che l'atomo di carbonio alla sua sinistra è quello che forma il doppio legame con l'ossigeno, C = O.
Acido acetico
La formula condensata per l'acido acetico è CH 3 COOH o CH 3 CO 2 H. Qui sorge un punto importante: i gruppi funzionali scritti sulla stessa riga sono parti di una formula condensata. Questo era il caso dell'etanolo e dell'acetone e vale anche per i tioli (-SH), le aldeidi (-CHO), gli esteri (-CO 2 R o -COOR) e le ammine (-NH 2 ).
Commento generale
C'è molta confusione tra le formule molecolari e condensate. Forse è perché queste rappresentazioni da sole forniscono già un'immagine approssimativa della molecola, motivo per cui la pensiamo come la formula molecolare.
Allo stesso modo, anche formule come C 6 H 12 O 6 sono considerate condensate, perché in esse è semplificata, la molecola è "condensata" in atomi e pedici. Ecco perché è comune vedere come le due formule vengono menzionate come se fossero sinonimi.
In molte fonti, inclusi gli articoli di Wikipedia, i termini "formula chimica" sono usati per riferirsi al molecolare (tipo C 6 H 12 O 6 e altri) e "formula" per riferirsi al condensato.
Riferimenti
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (18 novembre 2019). Definizione di formula condensata in chimica. Estratto da: thoughtco.com
- James Ashenhurst. (11 dicembre 2019). Formule condensate: decifrare il significato delle parentesi. Master in chimica organica. Estratto da: masterorganicchemistry.com
- Co-engineering. (2 maggio 2016). Formula empirica, strutturale e condensata. Estratto da: quimiotecablog.wordpress.com
- Introduzione alla chimica: generale, organica e biologica. (Sf). Formule strutturali condensate e linea-angolo. Estratto da: 2012books.lardbucket.org