Для составления структурных и электронных формул веществ с заданными углеродными цепями необходимо учитывать, что углерод имеет четыре валентных электрона, которые он использует для образования ковалентных связей. Рассмотрим обе цепи по отдельности:
Цепочка C-C-C-C:
Это линейная углеродная цепь из четырех атомов углерода. В органической химии это соответствует бутану, если все углероды насыщены водородами.
Структурная формула:
[
\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3
]
Здесь каждый углерод соединен с соседними углеродами, и остальные валентности заполнены атомами водорода.
Электронная формула:
Каждая линия в структурной формуле представляет собой пару электронов, образующих ковалентную связь. Углеродные связи C-C и C-H также представляют собой пары электронов.
Цепочка с разветвлением:
C
|
C-C-C
|
C
Это разветвленная углеродная цепь, которая соответствует 2-метилпропану (изобутану), если все углероды насыщены водородами.
Структурная формула:
[
\begin{align}
&\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \text{CH}_3\
&\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ |\
&\text{CH}_3-\text{CH}-\text{CH}_3
\end{align}
]
Центральный углерод связан с тремя другими углеродами, и остальные валентности заполнены водородами.
Электронная формула:
Как и в предыдущем случае, линии в структурной формуле представляют собой пары электронов, образующих ковалентные связи. C-C и C-H связи представляют собой пары электронов. В центральном углероде три связи с другими углеродами и одна с водородом.
Эти примеры демонстрируют, как атомы углерода могут образовывать различные структуры, включая линейные и разветвленные цепи, в зависимости от их расположения и связей с другими атомами.