關於此實驗
建立短碳鏈、比較分子式相同的結構，並在不改變連接關係的情況下旋轉單鍵。生成氫原子，明確呈現所有原子的化合價。
學習目標
- 了解碳的化合價與單鍵、雙鍵和三鍵之間的關係。
- 區分結構異構體與構象異構體。
- 辨識醇、醚、烯烴、炔烴和芳香族結構基元。
使用方法
- 1在直鏈烷烴中增加碳原子，並記錄其分子式。
- 2比較直鏈丁烷和支鏈丁烷，確認兩者的分子式相同。
- 3比較乙醇與二甲醚，並觀察氧原子的相鄰原子。
- 4回到丁烷，將中心二面角轉過一整圈，同時觀察示意性的扭轉能。
模型
假設
- 鍵長以及局部的四面體形、三角形或線形幾何結構均為理想化表示。這些結構並非經過量子計算幾何最佳化的結果。
- 氧原子以理想化的局部彎曲形幾何結構表示。氫原子用來補足化合價；未成鍵原子間的立體障礙鬆弛並未計算。
- 苯採用交替鍵表示法來呈現其離域芳香鍵。空間填充模型中的半徑是示意性的范德華半徑。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼旋轉丁烷不會產生新的連接方式異構體？
- Q2原子數相同，為什麼會有不同的官能基？
常見問題
顯示的每一種構象都可能是穩定的極小值嗎？
不能。結構可以設定為任意二面角。丁烷僅提供一條簡單的教學用扭轉曲線。
隱藏氫原子會在化學上將它們移除嗎？
不會。分子式、質量和化合價計數始終包含所有生成的氫原子。