分子結構與官能團
隱氫約定
如果骨架式把每個氫都畫出來,像膽固醇這樣的分子就會變成五十多個 H 組成的亂麻,結構會淹沒在雜亂裡。隱氫約定就是一項約定,讓化學家把碳上的氫省去,相信讀者會在腦子裡把它們補回來。它之所以行得通,是因為碳幾乎總是恰好需要四根鍵。
下面這條規則讓它滴水不漏。碳形成四根鍵。看骨架式裡任意一個碳,數一數你能看到的、連向其他已畫出原子的鍵,那麼這個碳上的氫數目就是四減去這個鍵數。線端的碳顯示一根鍵,所以它有三個隱藏的氫(一個 CH3)。普通頂點上的碳顯示兩根鍵,所以它有兩個隱藏的氫(一個 CH2)。處於雙鍵上的碳,把雙鍵算作它四根鍵中的兩根。雜原子遵循各自的化合價——氧要兩根鍵,氮要三根鍵——關鍵是它們的氫要寫出來,因為你無法可靠地猜到它們,而且它們往往承載著化學性質(酸性的 O-H、鹼性的 N-H)。
正是這條約定讓骨架式變得可讀,但它也是初學者出錯的頭號來源。忘了線端是 CH3,你就會寫錯分子式;沒注意到某個碳已經帶電荷或帶孤對電子,你就會多加氫。補救辦法很機械:在每一個碳上,看得見的鍵加上隱含的氫,必須湊滿四。
丙烯畫成帶一個雙鍵的短鋸齒:端碳(1 根可見鍵)藏 3 個 H,中間的 =CH- 碳(一個雙鍵加一個單鍵,共 3 根可見鍵)藏 1 個 H,=CH2 端(雙鍵,2 根可見鍵)藏 2 個 H——合計 C3H6。
在每個碳上:可見的鍵 + 隱藏的氫 = 4。這樣一數,分子式就出來了。
這條約定只省略碳上的氫。氧、氮、硫等雜原子上的氫必須始終畫出,而電荷或孤對電子會改變計數,所以不要盲目地把每個碳都補滿到四。
又稱
另見