Formulas estructurales de los hidrocarburos
Supongamos de querer escribir todas las formulas estructurales posibles para un compuesto cuya fórmula molecular es C5H12.
Se comienza por ordenar los átomos de carbono en una cadena continua.
En esta cadena los dos átomos externos (carbonos terminales) tienen valencia 3, mientras los carbonos internos tienen valencia 2. En este caso, los átomos de carbono externos pueden formar enlaces con 3 hidrógenos mientras en los carbonos internos solo con 2.
En este caso la formula estructural seria:
Formula del n-pentano
Para escribir la formula estructural de los otros isómeros debemos tener en cuenta la posibilidad de formar una cadena ramificada. Como en el siguiente ejemplo, se pueden enlazar 4 átomos en una cadena continua lineal y el quinto carbono se puede enlazar a uno de los carbonos internos.
Agregando los hidrógenos necesario para que cada carbono complete su valencia, se puede notar que en este caso son 3 los átomos de carbono que forman enlace con 3 hidrógenos. La fórmula molecular sigue siendo C5H12
Existe un tercer isómero que se puede representar reduciendo la cadena a un solo carbono central, enlazado a otros 4 y completando la valencia (4) de cada carbono con átomos de hidrogeno.
En este caso no existen otras fórmulas estructurales diferentes. Porque manteniendo la cadena de 4 carbonos, las estructuras resultantes, serán siempre el pentano y el 2-metilbutano. Si se coloca el quinto carbono enlazado al primer o ultimo carbono de la cadena de 4 carbonos, la estructura es siempre la del pentano, con cadena continua, mientras que si se dispone el quinto carbono en el tercer carbono, la fórmula es siempre la del 2-metilbutano.
Se puede concluir que solo se pueden escribir 3 formulas estructurales diferentes para la formula molecular C5H12
Formulas estructurales simplificadas
Para evitar de escribir largas formulas incomodas, se puede recurrir a las formulas estructurales simplificadas, que conservan el significado.
Por ejemplo:
o también:
o la formula del n-pentano
La simplificación extrema consiste en el usar solo segmentos que representen la cadena de carbonos.
A cada extremo de un segmento hay un átomo de carbono. No se escriben los átomos de hidrogeno, que pueden ser obtenidos restando a 4 (la valencia del carbono) el número de segmentos que se unen en un punto. Los enlaces dobles se representan añadiendo un segmento paralelo. Ejemplo
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