NlWiki

Structuurformule



Een structuurformule is een grafische, tweedimensionale weergave van de structuur en enkele andere belangrijke kenmerken van een molecuul. Een structuurformule geeft daarmee veel meer informatie dan een brutoformule, die enkel de aantallen van de verschillende atomen geeft. In de eenvoudigste vorm, die voor veel organische moleculen volstaat, geeft een structuurformule de verschillende atomen in een molecuul weer en de covalente bindingen daartussen. Voor veel moleculen is echter een wat uitgebreidere set symbolen nodig om ze bruikbaar weer te geven. Dat is bijvoorbeeld het geval voor aromatische moleculen, andere resonante structuren, complexen en ionen. De structuurformules zijn vaak gebaseerd op de Lewistheorie van de chemische binding, en structuurformules waarin vrije elektronenparen expliciet worden aangegeven, noemt men wel Lewisstructuren.

Inhoud


De onderdelen van een structuurformule

Een molecule is een fysisch gegeven en kan met aangepaste technieken waargenomen worden. Een structuurformule is een poging tot een bruikbare weergave op papier van de belangrijkste kenmerken van een molecule.

  • De letters staan voor de atoomkernen.
  • De streepjes (ook wel dubbele stippen) staan voor vrije elektronenparen of bindingen tussen atomen.

Voorbeeld:

Ieder streepje vertegenwoordigt 2 valentie-elektronen. Dat zijn elektronen van de buitenste schil (de valentieschil). Een streepje kan zowel een binding tussen twee atomen voorstellen als een vrij elektronenpaar. Een vrij elektronenpaar hoort bij een atoom en maakt geen deel uit van een binding.

Een formele lading is een lading zoals ze voorkomt in een structuurformule. Het is de uitdrukking van de elektrische lading van een atoom in een structuurformule. De formele lading hangt af van het aantal negatieve ladingen (elektronen) en het aantal positieve ladingen (protonen). Van de atomen kunnen alleen de valentie-elektronen opgenomen of afgegeven worden. Het aantal protonen verandert niet.

Concreet

In principe geeft de structuurformule van een stof aan:

  • welke atomen er in de stof aanwezig zijn;
  • welke atomen er aan elkaar gebonden zijn;
  • met hoeveel bindingselektronenparen twee atomen aan elkaar gebonden zijn (een enkele, dubbele of drievoudige binding);
  • welke atomen vrije elektronenparen dragen;
  • welke atomen formele ladingen dragen;
  • welke hoeken de bindingen met elkaar maken (alleen in beperkte zin).

In de praktijk komt het voor dat in de structuurformule

  • de koolstof- en waterstofatomen niet allemaal weergegeven worden;
  • de enkele bindingen niet expliciet geschreven worden;
  • de vrije elektronenparen niet altijd aangebracht worden;
  • met de bindingshoeken helemaal geen rekening gehouden wordt.

Isomeren

Chemische verbindingen kunnen in verschillende geometrische (ruimtelijke) vormen voorkomen. De structuurformule geeft de ruimtelijke rangschikking van de atomen weer, wat in een molecuulformule (of brutoformule) niet kan.

Een van de voordelen van een structuurformule is de mogelijkheid van de weergave van isomeren.

Voorbeelden:

  • Butaan, molecuulformule C4H10. In n-butaan (ook wel orthobutaan) zijn de vier koolstofatomen lineair gerangschikt, oftewel ze liggen in één lijn. In isobutaan (methylpropaan) daarentegen zijn de vier koolstofatomen vertakt als een T.
  • Molecuulformule: C6H12. 1-hexeen en cyclohexaan hebben respectievelijk de volgende structuurformules:
C6H12 isomers displayed.svg

Ringstructuur

Een ringstructuur kan plat of in perspectief als een stoel getekend worden.

Molecuulstructuur van cellobiose in perspectief weergave
Molecuulstructuur van cellobiose in de zogenaamde stoelconfiguratie
Structuurformule van fructose in plat vlak weergegeven

Verschillende weergaven





Bron


Staat van informatie: 20.05.2021 07:25:42 CEST

Bron: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie van de tekst: CC-BY-SA-3.0. Auteurs en licenties van de afzonderlijke afbeeldingen en media zijn te vinden in het bijschrift of kunnen worden getoond door op de afbeelding te klikken.

Veranderingen: Ontwerp-elementen werden herschreven. Wikipedia-specifieke links (zoals "Redlink", "Edit-Links"), kaarten, navigatievakken werden verwijderd. Ook enkele sjablonen. Pictogrammen zijn vervangen door andere pictogrammen of verwijderd. Externe links hebben een extra icoon gekregen.

Belangrijke opmerking Aangezien de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia werd overgenomen, was en is een handmatige controle niet mogelijk. Daarom geeft nlwiki.org geen garantie voor de juistheid en actualiteit van de inhoud. Mochten er intussen onjuistheden in de gegevens voorkomen of fouten in de weergave zijn gemaakt, dan verzoeken wij u contact met ons op te nemen: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.