Kira Setara Ikatan Berganda (DBE) atau darjah ketidakjenuhan untuk mana-mana formula kimia. Tentukan bilangan cincin dan ikatan berganda dalam sebatian organik dengan segera.
Keputusan dikemas kini secara automatik semasa anda menaip
Setara Ikatan Berganda (DBE), juga dikenali sebagai darjah ketidakjenuhan, menunjukkan jumlah keseluruhan cincin dan ikatan berganda dalam molekul.
Ia dikira menggunakan formula berikut:
Formula DBE:
DBE = 1 + (C + N + P + Si) - (H + F + Cl + Br + I)/2
Nilai DBE yang lebih tinggi menunjukkan lebih banyak ikatan berganda dan/atau cincin dalam molekul, yang biasanya bermaksud sebatian yang lebih tidak jenuh.
Kalkulator Setara Ikatan Berganda (DBE) adalah alat penting untuk ahli kimia, biokimia, dan pelajar untuk segera mengira nilai setara ikatan berganda daripada formula molekul. Juga dikenali sebagai kalkulator darjah ketidakjenuhan atau indeks kekurangan hidrogen (IHD), kalkulator DBE kami menentukan jumlah keseluruhan cincin dan ikatan berganda dalam mana-mana struktur kimia dalam beberapa saat.
Pengiraan setara ikatan berganda adalah asas dalam kimia organik untuk penjelasan struktur, terutamanya ketika menganalisis sebatian yang tidak diketahui. Dengan mengira berapa banyak cincin dan ikatan berganda yang ada, ahli kimia dapat mempersempit kemungkinan struktur dan membuat keputusan yang berinformasi tentang langkah analitik seterusnya. Sama ada anda seorang pelajar yang belajar tentang struktur molekul, seorang penyelidik yang menganalisis sebatian novel, atau seorang ahli kimia profesional yang mengesahkan data struktur, kalkulator DBE percuma ini memberikan hasil yang tepat dan segera untuk menentukan parameter molekul yang penting ini.
Setara ikatan berganda mewakili jumlah keseluruhan cincin ditambah ikatan berganda dalam struktur molekul. Ia mengukur darjah ketidakjenuhan dalam molekul - pada dasarnya, berapa banyak pasangan atom hidrogen telah dikeluarkan dari struktur tepu yang sepadan. Setiap ikatan berganda atau cincin dalam molekul mengurangkan jumlah atom hidrogen sebanyak dua berbanding dengan struktur yang sepenuhnya tepu.
Formula setara ikatan berganda dikira menggunakan persamaan umum berikut:
Di mana:
Untuk sebatian organik biasa yang mengandungi C, H, N, O, X (halogen), P, dan S, formula ini disederhanakan kepada:
Yang seterusnya disederhanakan kepada:
Di mana:
Untuk banyak sebatian organik biasa yang hanya mengandungi C, H, N, dan O, formula menjadi lebih mudah:
Perhatikan bahawa atom oksigen dan sulfur tidak menyumbang secara langsung kepada nilai DBE kerana mereka boleh membentuk dua ikatan tanpa mencipta ketidakjenuhan.
Molekul Bercas: Untuk ion, cas mesti dipertimbangkan:
Nilai DBE Pecahan: Walaupun nilai DBE biasanya adalah nombor bulat, pengiraan tertentu mungkin menghasilkan keputusan pecahan. Ini sering menunjukkan kesilapan dalam input formula atau struktur yang luar biasa.
Nilai DBE Negatif: Nilai DBE negatif menunjukkan struktur yang mustahil atau kesilapan dalam formula input.
Elemen dengan Valensi Berubah: Beberapa elemen seperti sulfur boleh mempunyai pelbagai keadaan valensi. Kalkulator menganggap valensi yang paling biasa untuk setiap elemen.
Ikuti langkah-langkah mudah ini untuk mengira setara ikatan berganda untuk mana-mana sebatian kimia:
Masukkan Formula Kimia:
Lihat Hasilnya:
Tafsirkan Nilai DBE:
Analisis Bilangan Elemen:
Gunakan Sebatian Contoh (pilihan):
Nilai DBE memberitahu anda jumlah cincin dan ikatan berganda, tetapi ia tidak menentukan berapa banyak setiap satu yang ada. Berikut adalah cara untuk mentafsirkan nilai DBE yang berbeza:
| Nilai DBE | Ciri Struktur yang Mungkin |
|---|---|
| 0 | Sepenuhnya tepu (contoh: alkana seperti CH₄, C₂H₆) |
| 1 | Satu ikatan berganda (contoh: alkena seperti C₂H₄) ATAU satu cincin (contoh: siklopropana C₃H₆) |
| 2 | Dua ikatan berganda ATAU satu ikatan tiga ATAU dua cincin ATAU satu cincin + satu ikatan berganda |
| 3 | Gabungan cincin dan ikatan berganda yang menjumlahkan 3 unit ketidakjenuhan |
| 4 | Empat unit ketidakjenuhan (contoh: benzena C₆H₆: satu cincin + tiga ikatan berganda) |
| ≥5 | Struktur kompleks dengan pelbagai cincin dan/atau pelbagai ikatan berganda |
Ingat bahawa ikatan tiga dikira sebagai dua unit ketidakjenuhan (setara dengan dua ikatan berganda).
Kalkulator setara ikatan berganda mempunyai banyak aplikasi dalam kimia dan bidang berkaitan:
DBE adalah langkah pertama yang penting dalam menentukan struktur sebatian yang tidak diketahui. Dengan mengetahui bilangan cincin dan ikatan berganda, ahli kimia dapat:
Apabila mensintesis sebatian, mengira DBE membantu:
Apabila mengasingkan sebatian dari sumber semulajadi:
Dalam penemuan dan pembangunan ubat:
Dalam pendidikan kimia:
Walaupun DBE adalah berharga, kaedah lain boleh memberikan maklumat struktur yang pelengkap atau lebih terperinci:
Memberikan maklumat struktur tiga dimensi yang lengkap tetapi memerlukan sampel kristal.
Pemodelan molekul dan kaedah komputasi boleh meramalkan struktur stabil berdasarkan pengurangan tenaga.
Reagen tertentu boleh mengenal pasti kumpulan fungsi melalui reaksi ciri.
Konsep setara ikatan berganda telah menjadi bahagian integral dalam kimia organik selama lebih dari satu abad. Perkembangannya selari dengan evolusi teori struktur dalam kimia organik:
Asas pengiraan DBE muncul apabila ahli kimia mula memahami tetravalensi karbon dan teori struktur sebatian organik. Perintis seperti August Kekulé, yang mencadangkan struktur cincin benzena pada tahun 1865, menyedari bahawa formula molekul tertentu menunjukkan kehadiran cincin atau ikatan berganda.
Dengan peningkatan teknik analitik, ahli kimia memformalkan hubungan antara formula molekul dan ketidakjenuhan. Konsep "indeks kekurangan hidrogen" menjadi alat standard untuk penentuan struktur.
Dengan kemunculan kaedah spektroskopik seperti NMR dan spektrometri massa, pengiraan DBE menjadi langkah pertama yang penting dalam aliran kerja penjelasan struktur. Konsep ini telah dimasukkan ke dalam buku teks kimia analitik moden dan kini merupakan alat asas yang diajar kepada semua pelajar kimia organik.
Hari ini, pengiraan DBE sering diautomatikkan dalam perisian analisis data spektroskopik dan telah diintegrasikan dengan pendekatan kecerdasan buatan untuk ramalan struktur.
Mari kita lihat beberapa sebatian biasa dan nilai DBE mereka:
Metana (CH₄)
Etena/Etilena (C₂H₄)
Benzena (C₆H₆)
Glukosa (C₆H₁₂O₆)
Kafein (C₈H₁₀N₄O₂)
Berikut adalah pelaksanaan pengiraan DBE dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan:
1def calculate_dbe(formula):
2 """Kira Setara Ikatan Berganda (DBE) dari formula kimia."""
3 # Parse formula untuk mendapatkan bilangan elemen
4 import re
5 from collections import defaultdict
6
7 # Ekspresi regular untuk mengekstrak elemen dan bilangan mereka
8 pattern = r'([A-Z][a-z]*)(\d*)'
9 matches = re.findall(pattern, formula)
10
11 # Buat kamus bilangan elemen
12 elements = defaultdict(int)
13 for element, count in matches:
14 elements[element] += int(count) if count else 1
15
16 # Kira DBE
17 c = elements.get('C', 0)
18 h = elements.get('H', 0)
19 n = elements.get('N', 0)
20 p = elements.get('P', 0)
21
22 # Kira halogen
23 halogens = elements.get('F', 0) + elements.get('Cl', 0) + elements.get('Br', 0) + elements.get('I', 0)
24
25 dbe = 1 + c - h/2 + n/2 + p/2 - halogens/2
26
27 return dbe
28
29# Contoh penggunaan
30print(f"Metana (CH4): {calculate_dbe('CH4')}")
31print(f"Etena (C2H4): {calculate_dbe('C2H4')}")
32print(f"Benzena (C6H6): {calculate_dbe('C6H6')}")
33print(f"Glukosa (C6H12O6): {calculate_dbe('C6H12O6')}")
341function calculateDBE(formula) {
2 // Parse formula untuk mendapatkan bilangan elemen
3 const elementRegex = /([A-Z][a-z]*)(\d*)/g;
4 const elements = {};
5
6 let match;
7 while ((match = elementRegex.exec(formula)) !== null) {
8 const element = match[1];
9 const count = match[2] === '' ? 1 : parseInt(match[2]);
10 elements[element] = (elements[element] || 0) + count;
11 }
12
13 // Dapatkan bilangan elemen
14 const c = elements['C'] || 0;
15 const h = elements['H'] || 0;
16 const n = elements['N'] || 0;
17 const p = elements['P'] || 0;
18
19 // Kira halogen
20 const halogens = (elements['F'] || 0) + (elements['Cl'] || 0) +
21 (elements['Br'] || 0) + (elements['I'] || 0);
22
23 // Kira DBE
24 const dbe = 1 + c - h/2 + n/2 + p/2 - halogens/2;
25
26 return dbe;
27}
28
29// Contoh penggunaan
30console.log(`Metana (CH4): ${calculateDBE('CH4')}`);
31console.log(`Etena (C2H4): ${calculateDBE('C2H4')}`);
32console.log(`Benzena (C6H6): ${calculateDBE('C6H6')}`);
33import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class DBECalculator { public static double calculateDBE(String formula) { // Parse formula untuk mendapatkan bilangan elemen Pattern pattern = Pattern.compile("([A-Z][a-z]*)(\\d*)"); Matcher matcher = pattern.matcher(formula); Map<String, Integer> elements = new HashMap<>(); while (matcher.find()) { String element = matcher.group(1); String countStr = matcher.group(2); int count = countStr.isEmpty() ? 1 : Integer.parseInt(countStr); elements.put(element, elements.getOrDefault(element, 0) + count); } // Dapatkan bilangan elemen int c = elements.getOrDefault("C", 0); int h = elements.getOrDefault("H", 0); int n = elements.getOrDefault("N", 0); int p
Temui lebih banyak alat yang mungkin berguna untuk aliran kerja anda