المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24
من آداب التلاوة
2024-11-24
مواعيد زراعة الفجل
2024-11-24
أقسام الغنيمة
2024-11-24
سبب نزول قوله تعالى قل للذين كفروا ستغلبون وتحشرون الى جهنم
2024-11-24

موضوع علم الرجال.
26/9/2022
قربان علي بن علي عسكر الزّنجاني.
28-7-2016
الأغراض الترفيهية والدينية وغيرهما
2024-06-25
Pharmacoepidemiology
29-7-2019
Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
11-1-2022
المقومات البشرية للدولة - التركيب الاثنوغرافي
10-1-2021

Analysis of Molecular Formulas  
  
1511   12:19 مساءً   date: 20-7-2018
Author : William Reusch
Book or Source : Virtual Textbook of Organic Chemistry
Page and Part : ............

Analysis of Molecular Formulas

Although structural formulas are essential to the unique description of organic compounds, it is interesting and instructive to evaluate the information that may be obtained from a molecular formula alone. Three useful rules may be listed:

1. The number of hydrogen atoms that can be bonded to a given number of carbon atoms is limited by the valence of carbon. For compounds of carbon and hydrogen (hydrocarbons) the maximum number of hydrogen atoms that can be bonded to n carbons is 2n + 2 (n is an integer). In the case of methane, CH4n=1 & 2n + 2 = 4. The origin of this formula is evident by considering a hydrocarbon made up of a chain of carbon atoms. Here the middle carbons will each have two hydrogens and the two end carbons have three hydrogens each. Thus, a six-carbon chain (n = 6) may be written H-(CH2)6-H, and the total hydrogen count is (2 x 6) + 2 = 14. The presence of oxygen (valence = 2) does not change this relationship, so the previously described C4H10O isomers follow the rule, n=4 2n + 2 = 10. Halogen atoms (valence = 1) should be counted equivalent to hydrogen, as illustrated by C3H5Cl3n = 3 2n + 2 = 8 = (5 + 3). If nitrogen is present, each nitrogen atom (valence = 3) increases the maximum number of hydrogens by one. 

Some Plausible
Molecular Formulas

C7H16O3, C9H18, C15H28O3, C6H16N2

Some Impossible
Molecular Formulas

C8H20O6, C23H50, C5H10Cl4, C4H12NO

 

2. For stable organic compounds the total number of odd-valenced atoms is even. Thus, when even-valenced atoms such as carbon and oxygen are bonded together in any number and in any manner, the number of remaining unoccupied bonding sites must be even. If these sites are occupied by univalent atoms such as H, F, Cl, etc. their total number will necessarily be even. Nitrogen is also an odd-valenced atom (3), and if it occupies a bonding site on carbon it adds two additional bonding sites, thus maintaining the even/odd parity.

Some Plausible
Molecular Formulas

C4H4Cl2, C5H9OBr, C5H11NO2, C12H18N2FCl

Some Impossible
Molecular Formulas

C5H9O2, C4H5ClBr, C6H11N2O, C10H18NCl2

 

3. The number of hydrogen atoms in stable compounds of carbon, hydrogen & oxygen reflects the number of double bonds and rings in their structural formulas. Consider a hydrocarbon with a molecular structure consisting of a simple chain of four carbon atoms, CH3CH2CH2CH3. The molecular formula is C4H10 (the maximum number of bonded hydrogens by the 2n + 2 rule). If the four carbon atoms form a ring, two hydrogens must be lost. Similarly, the introduction of a double bond entails the loss of two hydrogens, and a triple bond the loss of four hydrogens.

 

4. From the above discussion and examples it should be clear that the molecular formula of a hydrocarbon (CnHm) provides information about the number of rings and/or double bonds that must be present in its structural formula. By rule #2 m must be an even number, so if m < (2n + 2) the difference is also an even number that reflects any rings and double bonds. A triple bond is counted as two double bonds.

5. The presence of one or more nitrogen atoms or halogen substituents requires a modified analysis. The above formula may be extended to such compounds by a few simple principles:

  • The presence of oxygen does not alter the relationship.
  • All halogens present in the molecular formula must be replaced by hydrogen.
  • Each nitrogen in the formula must be replaced by a CH moiety.



هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .