Tapasztalati, molekula- és szerkezeti képletek

Ebben a videóban arról lesz szó, hogy milyen különböző módokon lehet egy molekulát jelölni. Legkézenfekvőbb, ha a nevével tesszük ezt. Vegyük például a benzolmolekulát. A benzolt. De az, hogy „benzol”, nagyon keveset árul el arról, hogy ez a molekula miből épül fel. Vannak más módszerek az elnevezésre, melyek több információval szolgálnak, de ha többet szeretnél megtudni a molekulát felépítő egyes elemekről, abban az esetben hasznos lehet a tapasztalati képlet. Tapasztalati, tapasztalati képlet. Elgondolkodhatsz azon, hogy vajon mit jelent az, hogy tapasztalati? Általánosságban a „tapasztalati” szó arra utal, ha valami megfigyelésekből vagy kísérletekből származik. Ha azt mondod hogy „elhiszem, mert tapasztalati bizonyíték van rá”, akkor az azt jelenti, hogy láttál erre adatokat, azt jelenti, hogy megfigyeltél valamit, és ez alapján gondolsz valami új dologra. Azért hívják tapasztalati képletnek azt, amit mindjárt felírok, mert korábban a kémikusok nem voltak képesek arra, hogy csupán egyetlen molekulát vizsgáljanak meg, de azért meg tudták figyelni a különböző elemek arányát egy adott molekulában. Tehát a tapasztalati képlet a molekulát alkotó elemek arányát adja meg. Szóval a benzol tapasztalati képlete a következő... Egy szén jut minden egyes hidrogénre. Most mondhatod, hogy rendben, ha a benzollal van dolgom, akkor egy hidrogénre egy szén jut vagy egy szénre egy hidrogén jut. De vajon mennyi van ezekből a benzolmolekulában? Ennek a kérdésnek a megválaszolásában segít az összegképlet. Összeg- vagy molekulaképlet. A benzol összegképlete több információval szolgál, mint a tapasztalati képlet, mert megadja azt is, hogy minden benzolmolekulában hat szén és hat szén és hat hidrogén van. Az arány továbbra is egy az egyhez, mint itt, könnyen eljuthatunk az összegképlettől a tapasztalatiig. Viszont alapvető információ vész el. Azt mondhatjuk, hogy az arány hat a hathoz, ami ugyanannyi, mint egy az egyhez. Akár úgy is írhatnánk, hogy C1H1, ami szintén mutatja az arányt, miszerint minden szénre jut egy hidrogén. Láthatjuk, hogy tényleg ez a helyzet a molekulában, hat szénre jut hat hidrogén, ami egy az egyhez arány. Mondhatnád, hogy ez nem elegendő. Vajon ez a hat szén és hat hidrogén milyen szerkezetbe rendeződik? Több információra van szükségem. És hogy ezt megkapd, a szerkezeti képlethez fordulhatsz. A szerkezeti képlet ténylegesen megadja a szerkezetet, vagyis közelebb visz a benzolmolekula szerkezetéhez. A benzolmolekulát így rajzolhatjuk fel: hat szén van egy hatszögben. Így fogom felírni: egy, kettő, három, négy, öt, hat szén egy hatszögben. Vannak kettős kötések, minden második kötés a hatszögben kettős. Minden egyes szén kötődik egy-egy hidrogénhez is. Minden vonal, amit rajzolok, megfelel egy-egy kovalens kötésnek. Más videókban ezt részletesebben tárgyaljuk. Elektronok megosztását jelenti, és ez tartja egymáshoz közel ezeket a szénatomokat, valamint ez kapcsolja össze a hidrogénekkel, vagy a hidrogént köti a szénhez, és a szenet köti a hidrogénhez. Fel is rajzolom így. Ez csak egyféle szerkezet. Nehezen látható, amit rajzoltam, úgyhogy nézzük újra. Remélem ezen már látszik. Itt van egy hidrogén, és itt is van egy hidrogén. Ez egyfajta szerkezeti képlet. Van olyan szerkezeti képlet, ami további, térbeli információval szolgál, elárulva azt is, hogy a molekula kiemelkedik, vagy a sík mögé kerül. Más képletek nem ennyire pontosak. Ha elmerülsz a szerves kémiában, a szénláncokat valahogy így jelölik, ahol a csúcsok jelentik a szénatomokat. Minden csúcson egy szén ül. Ez alapján mondhatod, hogy a szénnek jellemzően 4 kötése van stabilis állapotban, de te csak egyet, kettőt, hármat látsz. Ha nincs lerajzolva, akkor hidrogénnek kell lennie. De ez egy szerves kémiában használt megegyezés. Számos lehetőség van a szerkezeti képlet megadására. Ez itt egy nagyon tipikus példa. Ahogy látod, egyre több és több információhoz jutok, ahogy haladok a tapasztalatitól az összegképleten keresztül a szerkezeti képlet felé. Szeretném tisztázni, hogy a tapasztalati képlet és az összegképlet nem mindig tér el egymástól, még pedig akkor, ha az arányok éppenséggel az elemek valós számát mutatják a molekulában. Jó példa erre a víz. Nézzük a vizet. Másik színnel írom. Szinte már minden színt használtam. A víz... A vízben, mint tudjuk, két hidrogénre – korábban már kékkel írtam a hidrogént, most is azzal fogom –, két hidrogénre jut egy oxigén. Két hidrogénre jut egy oxigén. Amit leírtam, az éppen a tapasztalati képlet, ami az arányokat mutatja, de a valós helyzet is ugyanez. A vízmolekulában pontosan két hidrogén és egy oxigén van. Ha szeretnéd látni a szerkezeti képletet, amit valószínűleg már ismersz is, vagyis lehet, hogy ismered... A vízben minden egyes oxigénmolekulához két hidrogén kötődik. Remélem, így legalábbis kezded megérteni, hogy milyen különböző módokon jelöljük vagy ábrázoljuk a molekulákat.