נוסחה מולקולרית, נוסחה אמפירית ונוסחת ומבנה

נוסחת מבנה - ייצוג מפורט

נוסחה מולקולרית היא נוסחה שמציינת את כל היסודות המרכיבים מולקולה ואת מספר האטומים של כל יסוד במולקולה באמצעות מספר קטן בצד ימין של הסמל של כל יסוד.
שיטה: רושמים את סמל היסודות המרכיבים את המולקולה מימין לשמאל וליד כל סמל את מספר האטומים של כל יסוד במולקולה. 


נוסחה אמפירית
  היא נוסחה שבה מציינים את כל היסודות המרכיבים את המולקולה והיחס בין מספר האטומים של היסודות המרכיבים אותה.
השיטה: רושמים בצד ימין של היסודות את המספרים הקטנים ביותר המבטאים את היחס בין היסודות

בסרטון המצורף נלמד איך לרשום את הנוסחאות ונראה מספר דוגמאות.

דוגמאות: בטבלה  מובאות שלוש דוגמאות כולל מודל כדור מקל של המולקולות

מים, פחמן דו חמצני ואתן
נוסחה מולקולרית, נוסחה אמפירית ונוסחת מבנה מפורטת

נוסחת מבנה בייצוג מפורט היא נוסחה המציינת את כל אטומי המולקולה והקשרים שביניהם.

שיטה:
א. רושמים נוסחה אלקטרונית
ב. מחליפים את זוגות האלקטרונים הקושרים בקווים 
ג. מוחקים את זוגות האלקטרונים הלא קושרים

 

דוגמה: רשמו את נוסחאות המבנה של מולקולת אתנול C2H5OH

א. רושמים נוסחה אלקטרונית:נוסחת ייצוד אלקטרונית של אתנול

ב. מחליפים את זוגות האלקטרונים הקושרים בקווים
ג. מוחקים את זוגות האלקטרונים הלא קושרים:         ייצוג מפורט של נוסחת המבנה של אתנול

תרגול

  1. רשמו את הבחירה הנכונה המתאימה למשפטים הבאים:

א. נוסחת מבנה של מולקולה היא נוסחה המציינת את (כל אטומים והקשרים שביניהם / כל האטומים, כל הקשרים וכל האלקטרונים הלא קושרים / כל הקשרים בלבד).

ב. בעוד שייצוג מלא (מפורט) של נוסחת המבנה מציין במפורש את סמל כל אטום במולקולה, ייצוג מקוצר של נוסחת המבנה מציין במפורש רק (אטומי הפחמן שבמולקולה / אטומי הפחמן והמימן שבמולקולה / אטומי הקבוצות הפונקציונליות בלבד).

ג. קבוצות פונקציונליות הן אטומים או קבוצות של אטומים הקשורים לשרשרת פחמימנית של תרכובות הפחמן. קבוצות פונקציונליות מקנות לתרכובות תכונות (פיזיקליות / כימיות / פיזיקליות וכימיות) מיוחדות.  מבין הקבוצות האטומים הבאות, רק ( OH–  /  COOH–  /  -CH3 ) לא נחשבת לקבוצה פונקציונלית.

ד. איזומרים הם תרכובות בעלות (אותה נוסחה מולקולרית אך נוסחה מבנה שונה/ אותה נוסחת מבנה אך נוסחה מולקולרית שונהאותה נוסחת מבנה ואותה נוסחה מולקולרית).    

2. נתונות נוסחאות מולקולריות של מספר תרכובות.

א. רשמו את נוסחת ייצוג אלקטרוני שלהן
ב. רשמו את נוסחאות המבנה שלה

א. אמוניה: NH3    ב. מתאן: CH4         ג.  אתנול: C2H5OH

ד. אתין: C2H2      ה. אצטון:  CH3COCH3      ו. פנטאן: C5H10

  1. להלן מודל של ציקלו אקסאן: C6H12 (טבעת סגורה).

א. רשמו את הייצוג המלא (מפורט)  של נוסחת המבנה
ב. רשמו את הייצוג המקוצר של נוסחת המבנה

                             מודל של מולקולת ציקלוהקסאן

                               מודל של ציקלו אקסאן

נוסחת מבנה -ייצוג מקוצר

נוסחת מבנה בייצוג מקוצר היא נוסחת מבנה של חומרים אורגניים (המכילים בהכריח אטומי  ומימן ויכולים גם להכיל אטומים מיסודות נוספים) המפרטת רק את הקשרים בין אטומי הפחמן ואת הקבוצות הפונקציונליות אך לא מפרט את אטומי הפחמן וגם לא את אטומי המימן הקשורים אליהם כולל הקשרים לאטומי המימן הללו.

בסרטון המצורף נלמד איך בונים נוסחת מבנה בייצוג מקוצר מנוסחת מבנה בייצוג הפורט ולהפך.

תרגול

4. להלן ייצוג מפורט של נוסחת המבנה של שתי תרכובות.

א. רשמו את הנוסחה המולקולרית של התרכובות
ב. סמנו בעיגול את הקבוצות הפונקציונליות וציינו את שמן
ג. רשמו את ייצוג המקוצר של נוסחאות המבנה שלהן

תראונין (Threonine)               ויטמין  C (חומצה אסקורבית)

נוסחת ייצוג מפורטת של ויטמין Cנוסחת ייצוג מפורטת של תראונין

5. להלן ייצוג מקוצר של נוסחת המבנה של אדנין וויטמין A.

א. סמנו בעיגון ותרשמו את שמן של הקבוצות הפונקציונליות על גבי הנוסחה
ב. רשמו את הייצוג המלא (מפורט) של נוסחת המבנה של כל מולקולה
ג. רשמו את הנוסחה המולקולרית של כל מולקולה

       נוסחת ייצוג מבנה מקוצר של אדנין      

               אדנין                                                        ויטמין A6                                                                          

 

6. להלן נוסחאות המבנה של שלוש מולקולות.

א. תקבעו האם הן מולקולות של איזומרים?
ב.רשמו את הייצוג המקוצר של איזומר (נוסף) לאחת מהמולקולות (לבחירתכם)

נוסחת ייצוג מבנה מפורטת של מתיל בוטאן

נוסח ייצוג מבנה מפורטת של פנטאן    נוסח ייצוג מבנה מפורטת של נוסח ייצוג מבנה מפורטת של ציקלוהקסאן 

        מתיל בוטאן                    פנטאן                     ציקלו הקסאן

קבוצות פונקציונליות

קבוצות פונקציונליות הן אטומים או קבוצה של אטומים הקשורים קשר קוולנטי אשר מופיעות בתרכובות אורגניות רבות ומקנות להן תכונות פיזיקליות וכימיות מיוחדות.

קבוצות פונקציונליות מגדירות משפחות של חומרים כגון: כהלים, חומצות אורגניות, אלדהידים, קטונים, אסטרים, אתרים, אמינים ועוד.

בסרטון נלמד את הקבוצות הפונקציונליות שהתלמיד צריך להכיר למבחן בגרות וקבוצות נוספות נפוצות בתרכובות שנשתמש בהמשך הלימודים.

7. העתיקו את הטבלה הבאה למחברת ומלאו את החסר. השתמשו בשרשרת פחמימנית של 3 אטומי פחמן עבור כל דוגמה.

שם משפחת התרכובות בעלות הקבוצה הפונקציונליתנוסחת המבנה של הקבוצה הפונקציונליתשם של הקבוצה הפונקציונאליתדוגמה של הקבוצה הפונקציונלית הקשורה לשרשרת של 3 אטומי פחמן
אלקאנים
אלקֵניםקשר כפול
אלקינים
OH-הידרוקסיל
CH3CH2COOH
NH2-
אסטר
קטונים
אלדהידים
-CONH-

השארת תגובה