分子结构与官能团
分子式
想象你把一个分子里的所有原子都称出来,按元素分门别类地数一数,就像看食谱上各种配料的总量:几个碳、几个氢、几个氧。分子式就是这样一份原子清单。酒里的乙醇分子式是 C2H6O——两个碳、六个氢、一个氧——这一行字就告诉了你分子的组成和分子量。
分子式用元素符号加下标,表示一个分子里每种原子各有几个(下标为 1 时省略)。按惯例,有机物的分子式通常先写碳,再写氢,其余元素按字母顺序排列——所以葡萄糖写作 C6H12O6。分子式没有告诉你的是原子之间如何连接。C2H6O 既可以是乙醇(CH3CH2OH,一种可以适量饮用的液体),也可以是二甲醚(CH3OCH3,一种气体)——原子数目相同,却是完全不同的分子。
在真正的有机化学里,分子式是起点而非终点。由它可以算出不饱和度,从而知道分子里必定含有多少个环和双键;质谱仪实际上就是在替你测量分子式。但由于太多不同结构共用同一个分子式,化学家几乎总是迅速转向能展示真实连接方式的结构式。
醋的酸味来自乙酸,其分子式为 C2H4O2:2 个碳、4 个氢、2 个氧。乙醇醛(一种完全不同的分子)也是这个分子式——单凭分子式无法把它们区分开。
一个分子式,对应多种可能的分子——这正是结构如此重要的原因。
分子式只数原子、不显示连接方式;实验式(最简式)更粗略,只给出最简整数比(葡萄糖 C6H12O6 的实验式是 CH2O)。
又称
另见