|
 |
|
Poštovani,
Zahvaljujem se na odgovoru za koji nikad nije kasno.
Htjela bih da pogledate fotografije za koje je istekla poveznica- radi se o različitom načinu računanja s entalpijama veza:
Znači u jednom primjeru se broj veza u spoju iskazuje s mjernom jedinicom mol, https://ibb.co/9H534Nb
a u drugom primjeru (isti tip zadatka) broj veza u spoju je broj bez mjerne jedinice: https://ibb.co/tMSbFC7
jesu li ova oba pristupa rješavanja takvog zadatka ispravna?
Još sam ovom prilikom htjela pitati nešto vezano za stereokemiju- Fischerove projekcije te određivanje apsolutne konfiguracije:
1. U slučaju prevođenja klinaste formule u Fischerovu, mora li se u klinastoj formuli naznačiti gdje stoji točno promatrač jer većinom je zadana samo molekula s klinastom struktornom formulom bez naznake položaja promatrača. Znam da je klinasta veza ona koja je ispred promatrača (koja izlazi iz ravnine papira), no ako dobro shvaćam moguća su dva alternativna položaja promatrača u odnosu na vezu s punim klinom. S obzirom na te nazovimo moje pretpostavke, nacrtala sam primjer nekakve molekule klinastim formulama te njihove Fischerove formule pa me zanima jesu li obje Fischerove formule točne: https://ibb.co/NYn4644
U većini literature vidjela sam onako kako je nacrtano lijevo, no negdje i onako kako je desno pa više ne znam o čemu to točno ovisi. Jesu li oba načina ispravna?
Poznato mi je da se Fischerove formule najčešće koriste za molekule ugljikohidrata gdje se C atomi nalaze na vertikalnoj liniji, a H i OH na horizontalnoj tako da onda nema puno dileme gdje što staviti, no postoje zadaci s takvim formulama gdje su zadani organski spojevi koji nisu ugljikohidrati.
2. Vezano za određivanje apsolutne konfiguracije molekula koje se zadane isključivo klinastom formulom i to na način da se atom (ili skupina) s najnižim prioritetom ne nalazi najudaljenije od promatrača (nalazi se npr. u ravnini papira ili najbliže promatraču), smije li se konfiguracija odrediti na način da se:
- napravi dvostruka zamjena atoma ili skupina u klinastoj strukturnoj formuli (kao s Fischerovom projekcijama)
- samo odredi konfiguracija ishodne molekule nakon čega se samo izmjeni konfiguracija (ako je potrebno rotirati molekulu mijenja se konfiguracija)
Hvala!
|
|
Ime i prezime:
Mirjana Vrdoljak
vrdoljakmirjana3@gmail.com
|
 |
 |
(Za one koje će zanimati i prethodno pitanje, ono se može naći ovdje.)
Nijedan od dvaju primjera ne bih nazvao najsretnijim. Kao netko (kemijski) odrastao pod jakih utjecajem fizikalne kemije, dosta slabo reagiram na nekonzistentnost s mjernim jedinicama, koja je evidentna u oba slučaja. S druge strane, ništa manje evidentno, računi su isti i na kraju daju točne vrijednosti. Pitanju ispravnosti stoga moram suprotstaviti pitanje (pegagoškog) pragmatizma: kakav će nastavni pristup rezultirati time da učenici najlakše usvoje neko gradivo? Osobno (kao znanstvenik, ali ne i nastavnik) preferiram konzistenciju i barem načelno priklanjanje definicijama i preporukama IUPAC-a. Moj opis tog računa incijalno bi izgledao ovako nekako:
Energijske promjene u kemijskim reakcijama mogu se (približno) izračunati preko energija veza koje u tim reakcijama nestaju, odnosno nastaju. Popularan primjer je izgaranje metana u kisiku:
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
Taj se proces (misleno, budući da je stvaran mehanizam reakcije drugačiji i zapravo znatno složeniji) može podijeliti na kidanje veza u metanu:
CH4(g) → C(g) + 4 H(g), ∆rH1 = 4·∆bH(C-H)
(ovdje se kidaju četiri veze C-H pa će entalpija reakcije biti četiri puta veća od entalpije veze C-H)
i kisiku:
O2(g) → 2 O(g), ∆rH2 = ∆bH(O=O)
(ovdje se kida jedna veza O=O pa je reakcijska entalpija jednaka entalpiji veze O=O)
te na nastajanje veza u ugljikovom dioksidu:
C(g) + 2 O(g) → CO2(g), ∆rH3 = −2·∆bH(C=O)
(ovdje je reakcijska entalpija jednaka dvostrukoj suprotnoj entalpiji veze C=O jer u tom koraku nastaju dvije nove veze C=O)
i vodi:
2 H(g) + O(g) → H2O(g), ∆rH4 = −2·∆bH(O-H)
(ovdje je reakcijska entalpija jednaka dvostrukoj suprotnoj entalpiji veze O-H jer u tom koraku nastaju dvije nove veze O-H).
Jednadžbe tih procesa zatim treba zbrojiti tako da se na kraju dobije polazna jednadžba izgaranja metana. Kako se u jediničnoj pretvorbi izgaranja metana troše dvije molekule kisika i nastaju dvije molekule vode, jednadžbe pripadnih procesa treba pomnožiti s 2. Reakcijska entalpija izgaranja metana konačno se dobiva tako da se isti postupak kao s jednadžbama napravi i s pripadnim entalpijama:
∆rH = ∆rH1 + 2·∆rH2 + ∆rH3 + 2·∆rH4
= 4·∆bH(C-H) + 2·∆bH(O=O) − 2·∆bH(C=O) − 4·∆bH(O-H)
Ne mogu ne primijetiti da je moj postupak dosta glomazniji od onog u udžbenicima, tako da je njegova pedagoška vrijednost u najmanju ruku upitna. No, ovo u načelu jest korektan pristup i mislim da može pomoći onima koji žele biti na čistom s kemijskim jednadžbama i matematičkim operacijama nad njima. Pored toga, kako razmjerno često dobivam pitanja koja se bave predznacima, dojma sam da oni nisu uvijek intuitivno jasni pa se, osobito učenicima koji ciljaju na više ocjene ili idu na natjecanja, isplati raspisivati jednadžbe skroz do temeljnih (zamišljenih) procesa. U krajnjoj liniji, točno to i sâm radim ako u nešto nisam siguran.
Što se tiče stereokemijskih formula, promatrač je uvijek iznad papira tj. gleda prema slici. Pravilo za Fischerove projekcijske formule (koje jesu najviše u uporabi za saharide, ali ništa ih ne priječi da se koriste za bilo kakav spoj s asimetrično supstituiranim ugljikovim atomima) je da se molekula orijentira tako da skupine koje stoje prema lijevo i desno budu okrenute prema promatraču (dakle iznad ravnine papira ili ekrana), a one koje stoje prema gore i dolje suprotno od promatrača (dakle ispod ravnine papira ili ekrana).
Oba prikaza na slici su napravljena ispravno tj. prikazuju isti enantiomer koji je prikazan i klinastom formulom.
Tradicija za šećere je da se hidroksilne skupine prikazuju prema lijevo ili desno. Običaj ipak ne znači i obavezu, ali druge rotacije su moguće samo za prvi i zadnji asimetrično supstituiran ugljikov atom, dok oni između (ako ih ima) nužno moraju svoje hidroksilne skupine imati prema lijevo ili desno, ovisno o konfiguraciji. Za ostale spojeve je orijentacija molekule u principu stvar izbora osobe koja tu molekule prikazuje. Izbor može biti vođen npr. pitanjem koja je orijentacija najprikladnija za danu svrhu.
Što se tiče drugog stereopitanja, rekao bih da je svaki postupak koji konzistentno vodi do točne konfiguracije ispravan.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
icvrtila@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
