W chemii od dawna akceptowane jest zapisywanie składu każdej substancji w formie skróconej, za pomocą symboli i indeksów (liczb). Zapis w tej formie nazywany jest formułą „empiryczną”. Na przykład skład kwasu fosforowego jest odzwierciedlony w tej postaci - H3PO4. Z tego wpisu wynika, że cząsteczka kwasu fosforowego składa się z trzech atomów wodoru, jednego - fosforu i czterech - tlenu. Nie jest jednak jasne, w jaki sposób elementy są ze sobą połączone, tj. informacje są niekompletne. Aby wypełnić tę lukę, stosuje się wzór strukturalny substancji.
Ten rekord połączenia zawiera więcej informacji, ponieważ za jego pomocą pokazano schematycznie, w jaki sposób iw jakiej kolejności łączą się ze sobą elementy substancji. W tym przypadku każde wiązanie kowalencyjne (para elektronów) jest reprezentowane przez myślnik i odpowiada jednej jednostce walencji.
Na przykład tlen ma wartościowość równą dwa, jest otoczony przez dwie kreski, wodór ma wartościowość jedną, a więc jedną kreskę, fosfor - pięć, pięć kresek. Na podstawie takichpisowni, możesz przyjąć właściwości chemiczne substancji, klasyfikować je i usystematyzować.
Formuła strukturalna może być napisana w pełnej i skróconej formie. Kiedy zapisuje się je w rozwiniętej formie, wszystkie wiązania między atomami są wskazane, ale gdy zapisuje się je w formie skróconej, nie.
Najbardziej wizualna i znacząca jest graficzna reprezentacja związków w chemii organicznej. W końcu właściwości substancji zależą nie tylko od liczby atomów i cząsteczek, ale także od kolejności ich połączenia. Zjawisko to nazywa się „izomerią” (rozgałęzienie łańcucha węglowego).
Więc, na przykład, strukturalny wzór etanu mówi, że wszystkie wartościowości węgla są zajęte i nie może on już łączyć ze sobą innych atomów. Z tego widać, że С2Н6 jest przedstawicielem nasyconych węglowodorów, wiązania w cząsteczce są kowalencyjne, nie ma wolnych elektronów, zatem możliwe są tylko reakcje podstawienia etanem i r
miga.
Wzór strukturalny substancji wskazuje również grupy funkcyjne węglowodanów: grupa alkilowa - w alkoholach, aldehydowa - w aldehydach, jądro benzenu - w związkach aromatycznych. Ponadto za pomocą schematycznego przedstawienia łatwo „zobaczyć” węglowodory nasycone dzięki obecności charakterystycznych wiązań - pojedynczego wiązania kowalencyjnego. Nienasycone: etylen - jedno wiązanie podwójne, dien - dwa wiązania podwójne, potrójne - acetylen.
Strukturalny wzór fruktozy jest przykładem izomerii przestrzennej. Ten węglowodanPosiada taki sam skład ilościowy i jakościowy jak glukoza. W rozwiązaniach występuje w kilku formach jednocześnie. Z graficznego wzoru fruktozy widać, że zawiera ona grupy ketonowe i hydroksylowe, tj. substancja ta ma „podwójne” właściwości alkoholi i ketonów. Również ta formuła pozwala nam ustalić, że ten ketoalkohol jest tworzony przez pozostałości cyklicznej a-glukozy i pentozy (fruktozy).
Tak więc wzór strukturalny jest graficznym przedstawieniem substancji, dzięki któremu można poznać układ atomów w cząsteczce, biorąc pod uwagę rodzaj wiązania i ich cechy.
