(c

 
 
 
 

)

                                                  
     
 

Struktūros ir modeliai

 
 

 

Metanas
Etanas
Butanas
Ciklopropanas
Ciklobutanas
Cikloheksanas

 

 
 

Metanas

 
     
       
     
  Molekulinis metano modelis ir jo šešėlis panaudojami metano struktūrai ant popieriaus pavaizduoti. Metano modelis – erdvinis objektas.
Norint parodyti erdvinę struktūrą popieriaus plokštumoje, dažnai naudojamos projekcinės formulės. Metano modelio šešėlio pagalba piešiamas molekulės eskizas ant popieriaus. Stebėtojui anglies atomą reikia įsivaizduoti esantį formulės centre – iš jo eina keturios jungtys į vandenilio atomus. Anglies ir vandenilio atomų ryšys, esantis šiapus lapo plokštumos, pažymimas ženklu . Jeigu ryšys pažymėtas ženklu , atomas yra už lapo plokštumos. Jeigu ryšys pažymėtas , atomas yra lapo plokštumoje.
 
     
   
     
 

Literatūroje dažniausiai vaizduojami tokie metano molekulės piešiniai:
Sutrumpinta formulė Struktūrinė formulė rodo, kaip molekulėje esantys atomai išsidėstę vienas kito atžvilgiu, bet jų erdvinis išsidėstymas neaiškus. Projekcinė formulė rodo erdvinį atomų išsidėstymą molekulėje

 
     
 

 
     
  Erdviniai metano modeliai  
     
  Strypinis modelis rodo, kaip iš tikrųjų
išsidėsto molekulėje esantys atomai

Pusiau rutulinis modelis rodo ryšių elektroninį tankį

Norint parodyti molekulės geometriją, strypinis modelis įdedamas į tetraedro modelio vidų.

 
     
 

 
  Į viršų
 
 
  Etanas  
     
 

     
     
  Etano molekulėje metilo grupės gali laisvai suktis aplink vienintelę “C-C” jungtį. Aiškiau geometrines etano formas galima išreikšti projekcijomis, gaunamomis žiūrint išilgai jungties C-C. Toks vaizdavimo būdas vadinamas Niumeno projekcija. Etanas turi du posūkio izomerus, kurių projekcinės formules vadinamos a - “sustabdytoji” b – “užstotoji” .  
     
   
     
  Erdviniai etano modeliai  
     
  Strypinis Pusiau rutulinis    
     
 

   
  Į viršų
 
 
  Butanas  
     
       
     
 

Ilgėjant anglies atomų grandinei, didėja galimų konformacijų skaičius.

 
     
  Butanas gali turėti tris grandinės konformacijos:  
     
 

zigzaginė

žnyplinė

netaisyklinga

 
     
 

 
     
 

Konformacijas galima sutartinai žymėti kaip kampą φ, kuris parodo grupių CH3 tarpusavio orientaciją.

 
     
 

 

   
     
 

Šio paveikslo kairėje pusėje pavaizduotos “užstotosios” konformacijos su lygine φ reikšme – 0°, 120° ir 240° (0, 2, 4), dešinėje – “sustabdytosios” su nelygine φ reikšme - 60°, 180° ir 300° (1, 3, 5).dešinėje – “sustabdytosios” su nelygine φ reikšme - 60°, 180° ir 300° (1, 3, 5).

 
     
 

 
     
  Nelyginės φ3 tipo konformacijos su priešingose pusėse išsidėsčiusiais pakaitas vadinamos transoidinėmis

Nelyginės φ1 ir φ5 konformacijos vadinamos pakreiptomis
 

 
     
 

 
  Į viršų
 
 
  Ciklopropanas   
     
 

Strypinis modelis rodo molekulės įtempimą, kuris pakeičia valentingumo kryptį (nuo jų normalios padėties - 109°29‘ kampo). Ciklopropano žiedo anglies atomai sudaro taisyklingą trikampį, kuriame kiekvienos valentinės jungties nukrypimo kampas
lygus:


                              
    

 
  Į viršų
 
 
  Ciklobutanas   
     
 

Strypinis modelis rodo molekulės įtempimą, kuris pakeičia valentingumo kryptį (nuo jų normalios padėties - 109°29‘ kampo). Nukrypimo kampas:


        

 
  Į viršų
 
 
  Cikloheksanas   
     
  Šeši cikloheksano anglies atomai išsidėstę skirtingose plokštumose. Jis turi dvi konformacijos:  
     
 

“vonios”

“kėdės”

   
     
     
     
  Eksperimentais nustatyta, kad cikloheksanas dažniausiai esti “kėdės” pavidalo, jame nėra kampinės ir  torsioninės įtampos, t.y., kampai nenukrypsta nuo tetraedro kampų, o gretimų CH2grupių vandenilio atomai yra nelyginės konformacijos.  
     
 

“vonios”

“kėdės”

   
     
     
  Į viršų  

Vienintelis visų teisių savininkas (įskaitant visas su juo susijusias autorines teises) į Chemistry Comes Alive! vaizdinę – foto medžiagą yra Journal of Chemical Education. Visos teisės saugomos. Naudojama turint leidimą.