A bután téralkata
2014/01/29 08:00
1413 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

A bután molekula (C4H10) a földgáz egyik fontos összetevője. Benne a szénatomok elágazásmentesen kapcsolódnak össze. A következőkben azt foglaljuk össze, hogy a molekula különböző atomjaihoz kapcsolódó csoportok térben hogyan helyezkednek el egymáshoz képest.

A bután, a propánnal együtt, az egyik legfontosabb energiahordozó. Szerkezetének értelmezését a szénatom vegyértékszerkezetének és molekulaképző lehetőségeinek elemzéséből érdemes indítani. A bután mind a négy szénatomja tetraéderes szerkezetű. Az izoméria jelensége miatt a vegyületek összegképlete nem elegendő a molekula szerkezetének leírásához. Az atomok úgy rendeződnek el egymáshoz képest, hogy az együttes energiájuk a lehető legkisebb legyen.

Térszerkezet= konstitúció + konfiguráció + konformáció. A molekula különböző konformációi, téralkatai a középső szigma-kötés körüli elfordulással jönnek létre. Az ábrázolásukhoz többféle módszert alkalmaznak. A forgási energiát a hőmozgás fedezni képes. A szerkezet két részének egymással bezárt szögétől a molekula energiája függ.

1

Szerkezetek átalakulása

A bután molekula alakját a két szélső metilcsoport viszonylagos helyzete határozza meg. A nyújtott, úgynevezett fedő nyújtott átmenet energiatartalma változó, a két csoport távolságától függ. Szobahőmérsékleten a molekulák kb. 67%-a nyújtott szerkezetű, ez legstabilabb kon-formáció, amelyikben a két metilcsoport a legtávolabb van egymástól.

A fedő-konformáció csak rövid ideig jön létre a metilcsoportok átfordulása közben. A bután molekulák szüntelenül változtatják szerkezetüket, így azt csak statisztikailag tudjuk jellemezni.

2

3

Az elfordulás szabad, a konformerek szabadon alakulnak át egymásba. A tükörképi konformerek azonos arányban lesz jelen a bután gázban. A bután konformereit nem lehet szobahőmérsékleten egymástól elválasztani.

Newman-projekció bevezetése

4

Erős fényű lámpa segítségével a pálcika modell árnyékát papírra vetítjük.

5

A lámpa viszonylag távoli helyzetében, a fénysugarak párhuzamosak és az árnyék éles. Könnyű filctollal utána rajzolni.

6

Az elől, illetve hátul lévő metilcsoport helyzete jól megfigyelhető. A nevezetes helyzetek:

b1
b1
b3
fedő állásferde nyitott állásferde fedő állás
b4
b5
b6
nyitott állásferde nyitott állásferde fedő állás

A hosszabb szénláncú paraffinok konformációja is hasonlóan értelmezhető, így nagyobb valószínűséggel a nyitott elhelyezkedésnek megfelelő zegzugos téralkat alakul ki.

További érdekes oldalak:

Siegler Gábor cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál