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Le mot isomère vient des mots grecs iso, signifiant «égaux», et meros, signifiant «part» ou «partage». Les parties d'un isomère sont les atomes dans le composé. En énumérant tous les types et le nombre d'atomes d'un composé, on obtient la formule moléculaire. Montrer la manière dont les atomes se connectent dans un composé donne la formule structurelle. Les chimistes ont nommé des composés constitués de la même formule moléculaire mais d'isomères de formules structurelles différents. Dessiner un isomère d'un composé est le processus de réarrangement des endroits où les atomes sont liés dans une structure. Cela revient à empiler des blocs de construction de différentes manières en respectant les règles.
Identifiez et comptez tous les atomes à dessiner dans les isomères. Cela donnera une formule moléculaire. Tous les isomères dessinés contiendront le même nombre de chaque type d’atome trouvé dans la formule moléculaire originale du composé. Un exemple courant de formule moléculaire est C4H10, ce qui signifie qu'il y a quatre atomes de carbone et 10 atomes d'hydrogène dans le composé.
Reportez-vous à un tableau périodique des éléments pour déterminer le nombre de liaisons qu'un atome d'un élément peut créer. Généralement, chaque colonne peut créer un certain nombre de liens. Les éléments de la première colonne tels que H peuvent créer une liaison. Les éléments de la deuxième colonne peuvent créer deux liaisons. La colonne 13 peut faire trois liens. La colonne 14 peut faire quatre liens. La colonne 15 peut faire trois liens. La colonne 16 peut faire deux liens. La colonne 17 peut faire un lien.
Notez combien de liaisons chaque type d’atome du composé peut faire. Chaque atome dans un isomère doit créer le même nombre de liaisons qu’il a créé dans un autre isomère. Par exemple, pour C4H10, le carbone est dans la 14ème colonne, il créera donc quatre liaisons et l'hydrogène dans la première colonne, de sorte qu'il créera une liaison.
Prenez l’élément qui nécessite plus de liaisons et tracez une rangée régulière de ces atomes. Dans l'exemple C4H10, le carbone est l'élément nécessitant davantage de liaisons, de sorte que la ligne C ne fait que répéter la lettre C quatre fois.
Connectez chaque atome de la ligne de gauche à droite avec une seule ligne. L'exemple C4H10 aurait une rangée ressemblant à C-C-C-C.
Numérotez les atomes de gauche à droite. Cela garantira que le nombre correct d’atomes de la formule moléculaire est utilisé. Cela aidera également à identifier la structure de l'isomère. L'exemple C4H10 aurait le C sur le côté gauche étiqueté comme 1. Le C directement à droite de lui serait 2. Le C directement à droite de 2 sera étiqueté comme 3 et le C à l'extrême droite sera étiqueté comme 4.
Comptez chaque ligne entre les atomes dessinés comme une seule liaison. L'exemple C4H10 aurait 3 liaisons dans la structure C-C-C-C.
Déterminez si chaque atome a établi le nombre maximal de liaisons en fonction des notes établies à partir du tableau périodique des éléments. Comptez le nombre de liaisons représentées par des lignes reliant chacun des atomes de la ligne. L'exemple C4H10 utilise du carbone, qui nécessite quatre liaisons. Le premier C a une ligne qui le connecte au second C, il a donc une liaison. Le premier C n'a pas le nombre maximum de liens. Le second C a une ligne le connectant au premier C et une ligne le connectant au troisième C, de sorte qu'il a deux liaisons. Le second C n'a pas non plus le nombre maximum de liens. Le nombre de liaisons doit être compté pour chaque atome pour vous éviter de dessiner des isomères incorrects.
Commencez à ajouter les atomes de l'élément qui nécessitent le plus petit nombre de liaisons à la rangée d'atomes connectés créée précédemment. Chaque atome devra être connecté à un autre atome avec une ligne qui compte pour une liaison. Dans l'exemple C4H10, l'atome qui nécessite le plus petit nombre de liaisons est l'hydrogène. Chaque C dans l'exemple aurait un H dessiné près de lui avec une ligne reliant le C et le H. Ces atomes peuvent être dessinés au-dessus, au-dessous ou à côté de chaque atome de la chaîne précédemment dessinée.
Déterminez à nouveau si chaque atome a créé le nombre maximal de liaisons conformément aux notes du tableau périodique des éléments. L'exemple C4H10 aurait le premier C connecté au second C et à un H. Le premier C aurait deux lignes et n'aurait donc que deux liaisons. Le second C serait connecté au premier C et au troisième C et un H. Le second C aurait trois lignes et donc trois liaisons. Le second C n'a pas le nombre maximum de liens. Chaque atome doit être examiné séparément pour voir s'il possède le nombre maximal de liaisons. L’hydrogène ne crée qu’une seule liaison. Ainsi, chaque atome H dessiné avec une seule ligne connectée à un atome C possède le nombre maximal de liaisons.
Continuez à ajouter des atomes à la chaîne précédemment dessinée jusqu'à ce que chaque atome dispose du nombre maximal de liaisons autorisé. L'exemple C4H10 aurait le premier C connecté à trois atomes de H et le second C. Le deuxième C serait connecté au premier C, au troisième C et aux deux atomes de H. Le troisième C se connecterait au deuxième C, au quatrième C et aux deux atomes d'H. Le quatrième C se connecterait aux troisième et troisième atomes de carbone.
Compter le nombre de chaque type d'atome dans l'isomère dessiné pour déterminer s'il correspond à la formule moléculaire d'origine. L'exemple C4H10 aurait quatre atomes de carbone dans une ligne et 10 atomes de H autour de la ligne. Si le nombre dans la formule moléculaire correspond au nombre initial et que chaque atome a créé le nombre maximal de liaisons, alors le premier isomère est complet. Les quatre atomes de carbone d'une rangée font que ce type d'isomère est appelé isomère à chaîne droite. Une chaîne droite est un exemple de forme ou de structure qu'un isomère peut prendre.
Commencez à dessiner un deuxième isomère à un nouvel emplacement en suivant le même processus qu'aux étapes 1 à 6. Le deuxième isomère sera un exemple de structure ramifiée au lieu d'une chaîne droite.
Effacer le dernier atome sur le côté droit de la chaîne. Cet atome se connectera à un atome différent de celui de l'isomère précédent. L'exemple C4H10 aurait trois atomes de carbone dans une rangée.
Localisez le deuxième atome de la ligne et dessinez le dernier atome qui s'y connecte. Ceci est considéré comme une branche car la structure ne forme plus une chaîne droite. Dans l'exemple C4H10, le quatrième C serait connecté au deuxième C au lieu du troisième C.
Déterminez si chaque atome a le nombre maximal de liaisons en fonction des notes prises à partir du tableau périodique. Dans l'exemple C4H10, le premier C serait connecté au second C par une ligne, de sorte qu'il n'aurait qu'une seule liaison. Le premier C n'a pas le nombre maximum de liens. Le deuxième C serait connecté au premier C, au troisième C et au quatrième C, de sorte qu'il aurait trois liaisons. Le second C n'aurait pas le nombre maximum de liens. Chaque atome doit être déterminé séparément pour voir s'il possède le nombre maximal de liaisons.
Ajoutez les atomes de l'élément nécessitant le plus petit nombre de liaisons dans le même processus qu'aux étapes 9 à 11. Dans l'exemple C4H10, le premier C serait connecté au deuxième C et aux trois atomes d'H. Le deuxième C serait connecté au premier C, au troisième C, au quatrième atome de C et à un atome de H. Le troisième C serait relié aux deuxième et troisième atomes de carbone. Le quatrième C serait connecté aux deuxième et troisième atomes de carbone.
Compter le nombre de chaque type d'atome et les liaisons. Si le composé contient le même nombre de chaque type d’atome que la formule moléculaire initiale et que chaque atome a créé le nombre maximal de liaisons, le deuxième isomère est complet. L'exemple C4H10 aurait deux isomères complets, une chaîne droite et une structure ramifiée.
Répétez les étapes 13 à 18 pour créer de nouveaux isomères en choisissant différents emplacements pour les atomes de ramification. Les longueurs de branches peuvent également varier en fonction du nombre d'atomes situés dans la branche. L'exemple C4H10 n'a que deux isomères, il est donc considéré comme complet.