Rakennekaava

Rakennekaava on kemian käsite, jolla esitetään molekyylin atomeiden ja niiden sidosten järjestys. Siinä kuvataan, miten atomit ovat kiinni toisissaan ja miten niiden väliset sidokset rakentavat molekyylin rakenteen. Rakennekaava hankkii tietoa sekä atomien yhdistymisestä että mahdollisista konfiguraatioista, ja sitä käytetään usein kemiallisten reaktioiden ja ominaisuuksien kuvaamiseen. Se eroaa empiirisestä kaavasta, joka kertoo vain atomien määrän suhteessa, sekä molekyylikaavasta, joka ilmoittaa atomiluvut ilman sitoutumisjärjestystä.

Esitystapoja on useita. Täyden rakenteen kaavassa on kaikki atomit ja kaikki sidokset merkittynä. Kondensoitu rakennekaava esittää ainoastaan kytkökset ja toiminta-ryhmät lyhennetysti, esimerkiksi CH3-CH2-OH. Line-angle tai luurankokaava käyttää viivoja hiilihydraattiverkoston kuvaamiseen: hiiliatomit ovat viivojen päätepisteitä, vetyatomit jätetään usein huomioimatta ja isot ryhmät näytetään niiden sijainteina. Stereokemiaa voidaan osoittaa sirontatavoin, kuten wedged- tai dashed-sidoksilla, joskus erillisen merkinnän avulla.

Esimerkkejä rakennekaavojen käyttötarkoituksista ovat veden H2O, metaanin CH4 sekä etanolin CH3-CH2-OH esitykset. Rakennekaavat auttavat tunnistamaan funktionaaliset ryhmät, isomerian mahdollisuudet sekä reaktiomekanismeja. Ne voivat kuitenkin joskus olla rajoittuneita: ne eivät aina kuvaa kolmiulotteista konformaatioita tai dynaamista tilaa, ja resonanssitekijöiden tapauksessa tarvitaan useampia rakenteita.

Yhteenvetona rakennekaava on keskeinen työkalu kemian opetuksessa ja viestinnässä, jonka avulla voidaan välittää molekyylin rakennetta ja mahdollisia vuorovaikutuksia selkeästi ja tiiviisti.