Chemijoje jau seniai priimta bet kokios medžiagos sudėtį užrašyti sutrumpintai, naudojant simbolius ir indeksus (skaičius). Įrašymas tokia forma vadinamas „empirine“formule. Taigi, pavyzdžiui, fosforo rūgšties sudėtis atsispindi šioje formoje - H3PO4. Iš šio įrašo matyti, kad fosforo rūgšties molekulę sudaro trys vandenilio atomai, vienas – fosforo ir keturi – deguonis. Tačiau neaišku, kaip elementai yra tarpusavyje susiję, t.y. informacija yra neišsami. Norėdami užpildyti šią spragą, naudojama medžiagos struktūrinė formulė.
Šis ryšio įrašas yra informatyvesnis, nes jo pagalba schematiškai parodoma, kaip ir kokia seka substancijos elementai yra tarpusavyje susiję. Šiuo atveju kiekviena kovalentinė jungtis (elektronų pora) pavaizduota brūkšneliu ir atitinka vieną valentingumo vienetą.
Pavyzdžiui, deguonies valentingumas yra du, jį supa du brūkšniai, vandenilio valentingumas yra vienas, todėl vienas brūkšnelis, fosforas - penki, penki brūkšniai. Tokių pagrindurašybą, galite daryti prielaidą apie chemines medžiagų savybes, jas klasifikuoti ir sisteminti.
Struktūrinė formulė gali būti parašyta visa ir sutrumpinta forma. Rašant išplėstine forma, nurodomi visi ryšiai tarp atomų, bet rašant sutrumpintai – ne.
Vizualiausias ir reikšmingiausias yra grafinis junginių atvaizdavimas organinėje chemijoje. Juk medžiagų savybės priklauso ne tik nuo atomų ir molekulių skaičiaus, bet ir nuo jų jungimosi tvarkos. Šis reiškinys vadinamas „izomerizmu“(anglies grandinės išsišakojimu).
Taigi, pavyzdžiui, etano struktūrinė formulė sako, kad visi anglies valentai yra užimti ir jis nebegali prie savęs prijungti kitų atomų. Iš to matyti, kad С2Н6 yra sočiųjų angliavandenilių atstovas, ryšiai molekulėje yra kovalentiniai, laisvų nėra elektronų, todėl galimos tik etano pakeitimo ir r
reakcijos
mirksi.
Medžiagos struktūrinė formulė taip pat nurodo angliavandenių funkcines grupes: alkilo grupė - alkoholiuose, aldehidas - aldehiduose, benzeno branduolys - aromatiniuose junginiuose. Be to, naudojant scheminį vaizdą, nesunku „pamatyti“sočiuosius angliavandenilius, kai yra būdingos jungtys - viena kovalentinė jungtis. Nesotieji: etilenas – viena dviguba jungtis, diena – dvi dvigubos jungtys, trigubas – acetilenas.
Struktūrinė fruktozės formulė yra erdvinės izomerijos pavyzdys. Šis angliavandenisJis turi tokią pačią kiekybinę ir kokybinę sudėtį kaip ir gliukozė. Sprendimuose jis vienu metu būna kelių formų. Iš grafinės fruktozės formulės matyti, kad joje yra ketonų ir hidroksilo grupių, t.y. ši medžiaga turi „dvigubas“alkoholių ir ketonų savybes. Be to, ši formulė leidžia nustatyti, kad šis keto alkoholis susidaro iš ciklinės a-gliukozės ir pentozės (fruktozės) likučių.
Taigi, struktūrinė formulė yra grafinis medžiagos vaizdas, su kuriuo galite sužinoti apie atomų išsidėstymą molekulėje, atsižvelgiant į ryšio tipą ir jų ypatybes.
