Какой буквой и цветом обозначается нуль и фаза в электрике

При подключении самих электроприборов — освещения, вентиляции, автоматического выключателя — пользователи могут обнаружить буквенные обозначения клемм. L, N в электротехнике — это фаза и земля, к которым подключены соответствующие провода.

1. Алфавитное обозначение кабелей
2. L — символ фазы
3. N — буквенное обозначение нейтрального
4. PE — индикатор заземления
5. Цвета изоляционных оболочек проводников
6. Цвет проводника заземления
7. Цветовое обозначение нейтральных рабочих контактов
8. Цвета фазных проводников
9. Зачем использовать цветовое кодирование
10. Тонкости ручного цветового кодирования
11. Специфика двухпроводной маркировки
12. Разделение трехжильных кабелей
13. Процедуры разделения для пятипроводной системы
14. Как цветовое кодирование многопроводных систем
15. Цветовое кодирование системы как способ ускорения установки
16. Требования к окраске кабеля при монтаже

Буквенная маркировка проводов

Изолированные кабели с внутренними токопроводящими жилами используются в бытовых и промышленных линиях электропередачи. Изделия отличаются цветом изоляционной оболочки и маркировкой. Маркировка фаз и нейтралей в электроустановках ускоряет ремонтные и монтажные работы.

Маркировка кабелей в электроустановках до 1000 В регламентируется ГОСТ Р 50462-2009:

 

• В разделе 6. 2.1 говорится, что нулевой проводник маркируется как N;
• В разделе 6.2.2 говорится, что заземленный защитный проводник обозначается как PE;
• В разделе 6.2.12 говорится, что в электротехнике L — это фаза.

 

Понимание обозначения упрощает монтажные работы в коммерческих, жилых и офисных зданиях.

L – обозначение фазы

В сети переменного тока провод, находящийся под напряжением, является фазным проводом. Слово Line означает активный проводник, линию и поэтому обозначается буквой L. Фазные провода должны быть покрыты цветной изоляцией, так как если их оставить неподключенными, они могут стать причиной ожогов, травмирования людей, пожара или выхода из строя различного оборудования.

N – буквенный символ нуля

Символ рабочей нейтрали или нейтрального провода — N, от аббревиатуры neutral или Null. Так обозначаются клеммы подключения нейтрали в однофазной или трехфазной сети при создании цепи.

Слово ноль используется только в странах СНГ, во всем мире проводник называют нейтральным.

PE – индекс заземления

Если проводка заземлена, применяется буква PE. Защитное заземление с английского переводится как заземляющий проводник. Клеммы и клеммы выключателей с нейтральным заземлением маркируются таким же образом.

Расцветка изоляционного покрытия проводников

Цвета заземляющих, фазных и нулевых проводников должны быть выбраны в соответствии с действующими стандартами. В документе указаны цветовые различия для заземления в пусковой панели, а также для нейтрали и фазы. Понимание цветового обозначения изоляции избавляет от необходимости расшифровывать буквенные обозначения.

Какой цвет проводов фаза ноль земля, какая маркировка существует? Маркировка для сети 220В

Цвет жилы заземления

Европейский стандарт IEC 60446:2007 введен в действие в Российской Федерации с 1 января 2011 года. В нем указано, что заземлению подлежит только желто-зеленая изоляция. Если составлена электрическая схема, то заземляющий проводник должен быть обозначен PE.

Заземляющий проводник присутствует только в кабелях с 3 и более жилами.

В кабелях PEN, используемых в старых зданиях, заземляющий и нулевой проводники объединены. Изоляция в этом случае имеет синий цвет земли и желто-зеленые гильзы в местах соединения и на концах проводников. В некоторых случаях используется обратное обозначение — желто-зеленое заземление с синими клеммами.

Заземляющие и нейтральные проводники кабелей PEN тоньше, чем фазные проводники.

Обеспечение защитного заземления является обязательным условием для электромонтажа в жилом или коммерческом здании. Его необходимость указана в правилах устройства электроустановок и ГОСТ 18714-81. Согласно стандартам, заземление нейтрали должно иметь наименьшее значение сопротивления. Чтобы избежать путаницы, используется цветовая маркировка кабелей.

Цветовое обозначение нулевых рабочих контактов

Чтобы избежать путаницы между фазой и нейтралью, вместо букв L и N используются цвета проводов. Электрические стандарты определяют, что нейтраль — синяя, сине-белая, независимо от количества проводников.

Ноль может быть обозначен латинской буквой N, которая на диаграмме читается как минус. Причина показаний — вклад нуля в короткое замыкание.

Расцветка фазного провода

Фаза — это проводник под напряжением, неосторожное прикосновение к которому может привести к поражению электрическим током. Начинающему электрику часто трудно определить местонахождение кабеля. Фаза идентифицируется по оттенкам: черный, коричневый, кремовый, красный, оранжевый, розовый, фиолетовый, серый и белый.

Буквенный индекс фазы — L. Используется в тех случаях, когда проводники не имеют цветовой маркировки. Если проводник подключен к нескольким фазам, рядом с буквой L ставится порядковый номер или латинские буквы A, B, C. Фаза также часто обозначается как плюс.

Фазный провод не должен быть синим, голубым, зеленым или желтым.

Зачем использовать цветовую маркировку

Определить L и N в электрике можно с помощью индикаторной отвертки. Необходимо коснуться наконечником неизолированной части изделия. Загорание индикаторной лампы указывает на наличие фазы. Если лампа не горит, сердечник нейтрален.

Цветовая маркировка сокращает время, необходимое для поиска нужного проводника, устранения неполадок. Знание цветов проводников также исключает риск поражения электрическим током.

Нюансы ручной цветовой разметки

Ручная цветовая маркировка используется, когда в старых домах используются провода одного цвета. Перед началом работы составляется схема, на которой отмечаются цвета проводов. Провода можно пометить во время установки:

 

• со стандартными кабельными лентами;
• термоусаживаемые трубки короткого замыкания;
• Изоляционная лента.

 

Правила разрешают использовать специальные комплекты для маркировки. Точки маркировки нейтрали и фазы указаны в правилах монтажа и ГОСТе. Это концы проводника и места его соединения с шиной.

Специфика разметки двухжильного провода

Если вы уже подключили кабель к сети, можно воспользоваться индикаторной отверткой. Сложность этого инструмента заключается в том, что вы не можете определить более одной фазы. Вы должны будете подключить их с помощью мультиметра. Во избежание путаницы можно нанести цветовую маркировку на электрический проводник:

 

• Выберите термоусадочную трубку или клейкую ленту для обозначения нуля и фазы;
• работают не по всей длине кабеля, а только в соединениях и узлах.

 

Разметка трехжильного провода

Полезно использовать мультиметр для определения фазы, земли и нейтрали в трехжильном кабеле. Установите его в режим переменного напряжения и осторожно коснитесь фазы, а затем коснитесь щупом других прядей. Запишите показания тестера и сравните. Подключение фаза-земля будет иметь более низкое напряжение, чем подключение фаза-земля.

Расцветка проводов и маркировка, фаза, нуль, земля, ПУЭ и стандарт,советы электрика

После уточнения линий можно сделать разметку. По цвету можно легко определить, какая это фаза — L или N. Ноль будет синим или темно-синим, плюс — любого другого цвета.

Порядок разметки пятипроводной системы

Для подключения трехфазной установки используется только пятижильный провод. Три проводника — это фазный проводник, один нейтральный проводник и один защитный проводник. Цветовая маркировка используется в соответствии с нормативными документами. Для защиты используется желто-зеленая оплетка, для нейтрали — синяя или голубая, а для фазы — оплетка из списка утвержденных цветов.

Как маркировать совмещенные провода

Для упрощения процесса подключения используются кабели с двумя или четырьмя жилами. Здесь защитная линия подключается к нейтральному проводнику. Буквенный код кабеля — PEN, где PE обозначает заземляющий проводник, а N — нейтральный.

В соответствии с ГОСТом используется специальный цветовой код. Длина подключенного кабеля будет иметь желто-зеленый цвет, а концы и точки подключения — синий.

Выделите основные проблемные места с помощью кабельных стяжек или клейкой ленты.

Расцветка проводки как способ ускорения монтажа

До вступления в силу ГОСТ Р 50462-2009 кабели имели белую или черную цветовую маркировку. Обнаружение фаз и нейтралей происходило при отключении тестера при подаче тока.

Использование цветных маркеров упрощает ремонтные работы, делает их безопасными и удобными. Зная цвета проводов, специалисту не придется тратить много времени на подведение электричества к дому или квартире.

Рассмотрите важность цветовой маркировки на примере лампочки. При замене лампы и перепутывании фазы и нейтрали существует опасность травмы или смерти от удара током. Когда L и N имеют цветовую маркировку в электропроводке, фаза идет к выключателю, а нейтраль — к источнику света. Напряжение нейтрализуется, и можно прикасаться даже к включенной лампочке.

Требования к расцветке проводки при монтаже

От распределительного щита к выключателю света прокладывается одножильный или двухжильный медный кабель. Количество проводов зависит от количества клавиш устройства. Это фаза, а не нейтраль. Допустимо использовать белый провод для питания, сделав пометку на схеме подключения.

Розетку следует подключать с учетом полярности. Рабочая нейтраль будет находиться слева, а фаза — справа. Заземление расположено в центре устройства и зажимается клеммой.

Если имеются два провода одного цвета, фазу и нейтраль можно найти с помощью тестера, индикаторной отвертки, мультиметра.

На электрической схеме должно быть указано, что обозначают L и N, но в электротехнике их несколько. На однолинейной схеме показана секция электроснабжения — тип питания, количество фаз на потребителя. Здесь рекомендуется сделать одну выемку на однофазной сети, три — на трехфазной и обозначить проводники цветом. Распределительные и защитные устройства маркируются специальными символами.

Правильная маркировка и цветовое кодирование проводников обеспечивает качество монтажа и обслуживания линии. Маркировка в соответствии с международными требованиями позволяет электрикам и мастерам «сделай сам» ориентироваться в электрической схеме.

Обозначение l1 на плате

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор Автор24 — это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ. Однако, не всё так сложно и у бывалых электриков не возникает вопросов, что же означает та или иная буква и как обозначается фаза и ноль в электрике. Давайте и мы с вами разбираться что к чему.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Обозначение фазы и нуля на схеме
• ОБОЗНАЧЕНИЯ РАДИОДЕТАЛЕЙ
• Обозначение заземления на чертежах
• Катушка индуктивности
• Обозначение радиоэлементов на схемах
• Условные графические и буквенные обозначения электрорадиоэлементов

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК ТЕЧЁТ ТОК В СХЕМЕ — Читаем Электрические Схемы 1 часть

Обозначение фазы и нуля на схеме

Обозначение участков цепей служит для их опознания и может также отражать их функциональное назначение в электрической схеме. Требования к обозначению цепей принципиальных электрических схем определены ГОСТ 2.

Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Участки цепей, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковые обозначения.

При необходимости стандарт допускает участкам цепей, проходящим через разъемные контактные соединения, присваивать разные обозначения. Для возможности различения участков цепей, относящихся, например, к разным агрегатам, допускается в обозначении цепей добавлять последовательные числа и другие принятые для агрегатов обозначения, отделяя их дефисом.

Для обозначения участков цепей принципиальных электрических схем применяют арабские цифры и прописные буквы латинского алфавита. Цифры и буквы, входящие в обозначения, следует выполнять одним размером шрифта. Последовательность обозначений должна быть от ввода источника питания к потребителю, а разветвляющиеся участки цепи обозначают сверху вниз в направлении слева направо.

Реализация этого требования хорошо видна из рисунках. В процессе обозначения цепей допускается оставлять резервные номера. Обозначение электрических цепей на схемах. При разработке принципиальных электрических схем следует придерживаться следующего порядка обозначения отдельных участков цепей:. Например, участки цепи первой фазы L 1 : L 11 , L12 и т.

Допускается, если это не вызывает ошибочного подключения, обозначать фазы цепей переменного тока буквами А, В, С. Допускается в однофазных фаза — нуль, фаза — фаза схемах переменного тока участки цепей обозначать четными и нечетными числами. На принципиальных электрических схемах обозначения, как правило, проставляются: при горизонтальном расположении цепей — над участком проводника, при вертикальном расположении цепей — справа от участка проводника.

В технически обоснованных случаях допускается проставлять обозначения под изображением цепи. Вместо групп цифр функциональная принадлежность цепей принципиальной схемы может быть выражена и условно принятыми буквами. Искать в Школе для электрика:.

ОБОЗНАЧЕНИЯ РАДИОДЕТАЛЕЙ

Почти все УОС, все изделия радиоэлектроники и электротехники, изготавливаемые промышленными организациями и предприятиями, домашними мастерами, юными техниками и радиолюбителями, содержат в своем составе определенное количество разнообразных покупных ЭРИ и элементов, выпускаемых в основном отечественной промышленностью. Но за последнее время наблюдается тенденция применения ЭРЭ и комплектующих изделий зарубежного производства. К ним можно отнести в первую очередь ППП, конденсаторы, резисторы, трансформаторы, дроссели, электрические соединители, аккумуляторы, ХИТ, переключатели, установочные изделия и некоторые другие виды ЭРЭ. Применяемые покупные комплектующие или самостоятельно изготавливаемые ЭРЭ обязательно находят свое отражение на принципиальных и монтажных электрических схемах устройств, в чертежах и другой ТД, которые выполняются в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. Особое внимание уделяется принципиальным электрическим схемам, которые определяют не только основные электрические параметры, но и все входящие в устройства элементы и электрические связи между ними.

Систему обозначения цепей в электрических схемах регламентирует ГОСТ числа, например, участки цепей первой фазы L1—L11, L12, L13 и т. д.

Обозначение заземления на чертежах

Любая электрическая цепь может быть наглядна представлена в виде принципиальной или монтажной схемы, а иначе говоря, на чертежах. Каждое изображение того или иного элемента должно соответствовать единой системе конструкторской документации ЕСКД. Для правильного прочтения чертежей необходимо понимать эти условные графические обозначения в электрических схемах. Система УГО была специально разработана, чтобы исключить путаницу и разночтение при работе с документами. Помимо УГО широко применяются буквенно-цифровые обозначения, например, при маркировке радио-, электроэлементов. Требования к размерам, отображениям, схемам и планам электрооборудования содержатся в следующих нормативных документах ГОСТ:. Элементная база постоянно подвергается изменению, поэтому в конструкторскую документацию вносятся соответствующие коррективы. Специалисты в области электрики и электроники регулярно отслеживают все нововведения в ГОСТах, остальным же это делать не обязательно. В бытовых условиях достаточно знать, как расшифровывается обозначение основных элементов. Первым делом стоит учесть, что схема — это графическое отображение элементов конструкции, узлов и их связей на бумаге, либо в электронной форме при помощи общепринятых условных обозначений.

Катушка индуктивности

Каждый раз, пытаясь подключить люстру или бра, датчик освещенности или движения, варочную панель или вытяжной вентилятор, терморегулятор теплого пола или блок питания светодиодной ленты, а также любое другое электрооборудование, вы можете увидеть следующие маркировки возле клемм подключения — L и N. Давайте разберемся, о чем говорят обозначения L и N в электрике. Как вы, наверное, сами догадались это не просто произвольные символы, каждый из них несет конкретное значение и выполняет роль подсказки, для правильного подключения электроприбора к сети. Также, если вам удобнее, можно ориентироваться на такие понятия английских слов как Lead подводящий провод, жила или Live под напряжением. Соответственно обозначением L маркируются зажимы и контактные соединения, предназначенные для подключения фазного провода.

Одним из самых известных и необходимых элементов аналоговых радиотехнических схем является катушка индуктивности. В цифровых электронных схемах индуктивные элементы практически потеряли свою актуальность и применяются только в устройствах питания как сглаживающие фильтры.

Обозначение радиоэлементов на схемах

В подавляющем большинстве кабелей разная расцветка изоляции жил. Сделано это в соответствие с ГОСТом Р , который устанавливает стандарт маркировки l n в электрике фазных и нулевых проводов в электроустановках. Соблюдения этого правила гарантирует быструю и безопасную работу мастера на большом промышленном объекте, а также позволяет избежать электротравм при самостоятельном ремонте. Цветовая маркировка проводов многообразна и сильно различается для заземления, фазных и нулевых жил. Чтобы не было путаницы, требования ПУЭ регламентируют какого цвета провод заземления использовать в щитке электропитания, какие расцветки обязательно надо использовать для нуля и фазы.

Условные графические и буквенные обозначения электрорадиоэлементов

Далее приводится структура и цоколёвка с обозначением назначения выводов популярных импортных цифровых микросхем серии CD40xx и операционных усилителей LM. Диод Шоттки. При изготовлении радиоэлектронных устройств, у начинающих радиолюбителей могут возникнуть трудности с расшифровкой обозначений на схеме различных элементов. Для этого был составлен небольшой сборник самых часто встречающихся условных обозначений радиодеталей. Следует учесть, что здесь приводится исключительно зарубежный вариант обозначения и на отечественных схемах возможны отличия.

Обозначение радиодеталей на схеме. В данной статье приведен внешний вид и схематическое обозначение радиодеталей. Каждый.

В процессе самостоятельной установки и подключения электрооборудования этом могут быть различные светильники, вентиляция, электроплитка и т.

Особое значение здесь имеет маркировка L и N. Кроме обозначения проводов в электрике по буквам, их помещают в изоляцию различного цвета. Это значительно упрощает процедуру определения, где находится фаза, земля или нулевой провод.

Категория: Электроника. Похожие презентации:. Электрическая принципиальная схема управления облучающей установкой. Основные правила выполнения принципиальных схем. Правила чтения принципиальных схем.

Зная общий вид радиодеталей, можно конечно в некоторой мере разобраться в устройстве радиоэлектронного устройства, но все равно радиолюбителю придется нарисовать на бумаге контуры деталей и соединение между ними.

Буквенные коды видов элементов представляют собой группы, которым присвоены обозначения одной буквой Таблица 1. Таблица 1. Буквенные коды наиболее распространенных элементов электрических схем элементов в соответствии с ГОСТ 2. Для уточнения вида элементов допускается применять двухбуквенные или даже многобуквенные коды. Элемент может быть обозначен не только одной буквой общим кодом вида элемента , но и двумя буквами кодом данного элемента. При применении двухбуквенных кодов первая буква должна соответствовать группе видов, к которой принадлежит элемент Таблица 2. Таблица 2.

Dec Log in No account? Create an account.

Обозначения D- и L- для сахаров – Мастер органической химии

Обозначения D- и L- для абсолютной конфигурации сахаров и аминокислот

Термины D- и L- часто встречаются перед названиями сахаров и аминокислот. Что они имеют в виду?

• D- и L- это способ описания абсолютной конфигурации молекул, которая предшествовала ( R,S ) системе CIP.
• D- и L-это старое, но все еще удобное сокращение для того, чтобы сказать, что молекулы энантиомеры . например D-глюкоза и L-глюкоза не являются наложенными друг на друга зеркальными изображениями без необходимости писать длинное имя IUPAC с большим количеством ( R ) и ( S ) дескрипторов.
• Большинство натуральных сахаров относятся к типу D-, а большинство природных аминокислот относятся к типу L-.
• Один из методов определения того, является ли молекула D- или L-, по проекции Фишера молекулы. Если -OH (-NH ₂ для аминокислот) в самом нижнем хиральном центре находится на правой стороне проекции Фишера, молекула « D ». Если он находится слева, молекула «L».

Содержание

1. D- и L- обеспечивают быстрое сокращение для обозначения энантиомеров
2. Зачем нам эта древняя номенклатура?
3. L- и D-система для определения «абсолютной конфигурации»
4. Четырехуглеродный альдегид D- и L-сахара (альдотетрозы)
5. Пятиуглеродные альдегиды D- и L-сахара (альдопентозы)
6. Шестиуглеродные альдегиды D- и L-сахара (альдогексозы)
7. Но подождите — это еще не все! (Аминокислоты)
8. Резюме: D- и L- обозначение сахаров и аминокислот
9. Примечания
10. (Дополнительно) Ссылки и дополнительная литература

---

1. D- и L- обеспечивают краткое обозначение энантиомеров

D- и L-обозначения обеспечивают быстрое сокращение для обозначения энантиомеров. 9Например, 0013

D-глюкоза представляет собой энантиомер L-глюкозы. Поскольку L-аланин является энантиомером D-аланина.

Присваивается следующим образом. Для сахара, нарисованного в проекции Фишера с наиболее окисленным углеродом вверху (например, альдегидом или кетоном)

• , если ОН в нижнем хиральном центре указывает вправо, он обозначается как D-
• , если OH в нижнем хиральном центре указывает влево, он обозначается как L-9.0004 .

Эта терминология также может быть применена к аминокислотам: см. L- и D-аланин на рисунке выше.

2. Зачем нам эта древняя номенклатура?

Вы можете справедливо спросить: разве у нас уже нет системы для назначения абсолютной конфигурации [правила Кана-Ингольда-Прелога (т.е. R и  S )]? Зачем нам новая система?

Система DL не нова, ребята. Это   старая система  — предшествует Кан-Ингольд-Прелог.

Система DL — это буквально пережиток эпохи лошадей и повозок, восходящая к работе Эмиля Фишера по углеводам в конце 1800-х годов — времени, когда у химиков-органиков не было возможности определить абсолютную конфигурацию стереоцентров, которые только стали возможно в 1951 году ( thx, Bijvoet ).

Так почему же он все еще используется? Не отправить ли его на свалку истории вместе с логарифмическими линейками, 8-дорожечными кассетами и 5¼-дюймовыми дискетами?

Что ж, в сельских районах Америки есть процветающие общины, где сохранились конные повозки — если знать, где искать. (Может быть, когда-нибудь появятся коммуны, где люди будут использовать только компьютерные технологии 1970-х и 1980-х годов?)

Точно так же существует область органической химии, где система DL все еще находит применение, и это особенно касается сахаров и аминокислот. .

Между прочим, это не бунт химиков-амишей против современных пороков системы CIP. В конкретном случае с сахарами и аминокислотами есть как минимум 3 веские причины для использования L- и D-:

1. Краткость. D-глюкоза намного быстрее пишется и произносится, чем ( 2R,3S,4R,5R )2,3,4,5,6-пентагидроксигексаналь. Система L-/D- позволяет обозначить конфигурацию молекулы с несколькими хиральными центрами одной буквой (плюс ее обычное название, конечно — спасибо Ноэлю за напоминание)
2. Более кратко. Это быстрый способ обозначить энантиомеры. Энантиомером L-глюкозы является D-глюкоза. Энантиомером L-триптофана является D-триптофан. И хотя мы могли бы использовать префиксы (+)- или (-)- для различения двух энантиомеров глюкозы и других сахаров, знак оптического вращения может меняться в зависимости от растворителя, температуры, концентрации и других факторов, что делает его далеко не идеальным. . Кроме того, L- и D- относятся конкретно к абсолютной конфигурации, в то время как (как мы отмечали ранее) нет простой связи между знаком оптического вращения и конфигурацией.
3. Оказывается, большинство встречающихся в природе сахаров относятся к типу D-, а большинство встречающихся в природе аминокислот относятся к типу L-. В этом выражении сжато огромное количество информации, и нет конкурирующей системы (R/S, +/–), которая могла бы заменить L- и D- одним символом. Примечание 1

Следует повторить: с сахарами и аминокислотами, L- и D- могут быть полезными обозначениями . Для других молекул об этом можно в значительной степени забыть. [(Какой-то бедняга назвал встречающийся в природе морфин как D-. Дайте мне обозначения R и S в любой день.]

Итак, что такое эта D-/L-система, и как эти термины связаны со структурой?

Присоединяйтесь ко мне, когда мы путешествуем назад во времени…

3. L- и D-система для присвоения «абсолютной конфигурации»

Эмиль Фишер начал изучение углеводов в конце 1880-х годов. К тому времени было известно (через Вант-Гоффа), что углерод имеет тетраэдрическую форму, а также было известно, что молекулы, содержащие углерод с четырьмя различными заместителями, могут вращать плоскополяризованный свет (например, Пастера). Что не был известен как — это абсолютная конфигурация любой из хиральных молекул — то, что сегодня мы назвали бы их конфигурациями « R » и « S ».

Простейшим углеводом [C _n (H ₂ O) _n ], содержащим хиральный центр, является глицеральдегид, C ₃ H ₆ O ₃ . Глицеральдегид имеет три атома углерода; что делает его «триосом». Наиболее окисленным углеродом в глицеральдегиде является альдегид, что также делает его «альдозой». [Эти термины часто объединяют: « aldo tri ose» относится к 3-углеродному сахару , содержащему альдегид . ]

В 1888 г. были выделены и охарактеризованы два энантиомера глицеринового альдегида [(+)- и (-)]. Но поскольку нет простой корреляции между конфигурацией хирального центра и направлением, в котором он вращает плоскополяризованный свет, у Эмиля Фишера не было возможности связать оптическое вращение (+)- и (-)-глицеральдегида с абсолютный конфигурация атомов вокруг хирального центра.

Используя сегодняшнюю терминологию, у него не было возможности узнать, был ли (-)-глицеральдегид ( R ) или (S ).

Не имея этой ключевой информации, Фишер решил угадать .

Предположение, которое оказалось верным, заключалось в том, что (-)-глицеральдегид имеет конфигурацию, которую мы теперь называем S , а (+)-глицеральдегид имеет конфигурацию, которую мы теперь называем R .

Конечно, Кан, Ингольд и Прелог еще не родились, а система CIP будет разработана только после работы Бийвоэта в 1951 году. Поэтому Фишер разработал свою собственную номенклатуру.

Нарисовав глицеральдегид в том, что позже будет названо проекцией Фишера, он присвоил конфигурацию слева (–)-глицеральдегиду и назвал ее L- (сокращение от латинского laevo ). Затем он присвоил конфигурацию справа (+)-глицеральдегиду и назвал ее D- 9.0004 (для латиницы dextro ).

Почему это так важно?

Присвоение абсолютной конфигурации для L- и D-глицеринового альдегида немного похоже на присвоение нулевого меридиана (0° долготы) Королевской обсерватории в Гринвиче, Англия. Точно так же, как долготу любого другого места на Земле можно было бы определить относительно этой точки, если бы были известны их относительные расстояния, можно было бы определить абсолютную конфигурацию любого другого стереоцентра, если бы была известна его конфигурация относительно L- или D-глицеринового альдегида.

Возможно, это не самая ясная аналогия. Итак, давайте посмотрим на 4-углеродные сахара в качестве другого примера.

4. Четырехуглеродные альдегиды D- и L-сахара (альдотетрозы)

Как только были предложены абсолютные конфигурации L- и D-глицеральдегида, абсолютные конфигурации других хиральных соединений могли быть установлены по аналогии (и много химической работы).

На сегодня это не принципиально, но пример такого рода рассуждений см. в этом [Примечание 2]. [Мы вернемся к нему, когда будем писать о доказательстве Фишера для строения глюкозы.]

Еще когда вводили понятие хиральных центров, вы, вероятно, узнали, что молекула с n хиральными центрами будет иметь 2 ⁿ стереоизомеров (пока нет мезосоединений).

Существуют две четырехуглеродные альдозы, треоза и эритроза. Каждый из них имеет два хиральных центра. Каждый из них существует в виде пары энантиомеров (L- и D-), что дает всего четыре стереоизомера.

Вот они. На рисунке ниже важно отметить, что L-семейство сахаров имеет ОН-группу нижнего хирального углерода слева, а D-семейство имеет ОН-группу нижнего хирального углерода справа (выделено). .

Посмотрите, как L-эритроза и L-треоза строятся на стереоцентре, установленном в L-глицеральдегиде (выделено), а D-эритроза и D-треоза строятся на стереоцентре, установленном в D-глицеральдегиде (выделено).

Сахара построены примерно так же, как бинарная система; вы можете думать о каждом стереоцентре как о «бите», который может иметь одно из двух значений. Конфигурация L-эритрозы и L-треозы различается только в одном стереоцентре. Если бы мы поменяли местами H и OH, мы бы получили другое. У этой связи есть название, которое вы иногда можете встретить: две молекулы, имеющие противоположную конфигурацию только в одном стереоцентре, называются 9. 0003 эпимеров , особенно когда один из атомов, присоединенных к стереоцентру, представляет собой водород (Н).

5. Пятиуглеродные альдегиды D- и L-сахара (альдопентозы)

Существует квартет пятиуглеродных альдегидных сахаров (альдопентоз): рибоза, арабиноза, ксилоза и ликсоза, каждый из которых существует в виде пары энантиомеров (D- и L-).

Наиболее знакомым названием в этом списке должно быть рибоза , представляющая собой сахарную основу рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Слева на диаграмме ниже мы видим L-альдопентозы, которые имеют одинаковую конфигурацию нижнего стереоцентра, когда альдегид помещается вверху.

Их энантиомеры, D-альдопентозы, находятся справа, и все они имеют одинаковую конфигурацию нижнего стереоцентра (выделено).

Здесь следует отметить, что подавляющее большинство сахаров в земных формах жизни представляют собой D-сахара, включая D-рибозу в качестве основы РНК. Почему и как все организмы на Земле оказались с D-сахарами, остается загадкой, поскольку можно предположить, что L-сахара работали бы так же хорошо. [Это послужило источником вдохновения для писателей-фантастов, таких как Артур Кларк, а также для несколько плохо принятого романа «Звездный путь». Спасибо @Prof_West, @vancew, @RoseChem2 и @PeONor за советы!]

6. Шесть углеродных альдегидов D- и L-сахаров (альдогексоз) 

Если имеется 4 альдопентозы, каждая в виде D-L —  пара энантиомеров (всего 8 стереоизомеров), тогда сколько существует альдогексоз?

Имеется 8 пар D-L- (всего 16 стереоизомеров). Наиболее знакомым из них является глюкоза, но вы, вероятно, узнаете маннозу и галактозу. Некоторые редко, если вообще встречаются в природе (идозе, кто-нибудь?).

Вот D-альдогексозы. Обратите внимание, что все они имеют одинаковую конфигурацию нижнего хирального центра — такую ​​же, которую мы видели в D-глицеральдегиде.

В отличие от D-сахаров, L-сахара (ниже) редко встречаются в природе. Интересно, что L-глюкоза исследовалась как заменитель сахара. Его вкус неотличим от встречающейся в природе D-глюкозы, но он не обеспечивает питания, поскольку не может быть расщеплен нашими (хиральными) ферментами. Как оказалось, производство слишком дорого, чтобы конкурировать со сплендой, стевией, аспартамом и т. д. др.

Хорошо, этого достаточно. Были созданы семиуглеродные сахара (альдогептозы), но они не являются биологически значимыми.

7. Но подождите — это еще не все! (Аминокислоты)

Если вы рисуете аминокислоты в проекции Фишера с наиболее окисленной группой вверху (карбоновая кислота), то вы также можете назначить L- и D-.

Из 19 хиральных аминокислот, входящих в состав белков ( протеиногенных является правильным термином ), все являются L-. (Глицин ахиральный, поэтому D- и L- не применяются). Некоторые D-аминокислоты встречаются в природе, но они редки (в основном встречаются у бактерий, за заметным исключением яда утконоса) и не кодируются мРНК.

Интересно, что хотя все 19 хиральных аминокислот являются L-, только 18 из 19 являются (S). Что является исключением?

(Это хорошая органическая химия, мелочи).

Цистеин — чудак.

(Бонусные баллы, если вы также сказали селеноцистеин … ботан).

8. Резюме: D- и L-обозначения для сахаров и аминокислот

Итак, это D-L-система для присвоения абсолютной конфигурации. Это хорошо работает для сахаров, поскольку они могут быть построены систематически (например, бинарная система). Это также полезно для аминокислот. Ключевым моментом является просто смотреть на нижний стереоцентр, пока он рисуется в проекции Фишера. Верно? Д. Ушел? Л.

Конечно, в проекциях Фишера сахара не всегда так удачно нарисованы — они образуют кольца. Мы напишем об определении D- и L- в циклических сахарах в следующем посте.

Все, что я должен сказать, это то, что благодарите любое божество, в которое вы решите верить, за то, что догадка Фишера оказалась верной. Было бы огромной головной болью просеивать более 70 лет химической литературы, зная, что всем сахарам и аминокислотам была присвоена неправильная конфигурация.

Спасибо Томасу Струблу за помощь в написании этого поста.

---

Примечания

Статьи по теме

Примечание 1. «предпоследним стереоцентром в большинстве хиральных сахаров является R, а стереоцентром в большинстве аминокислот является S» не имеет точно такого же кольца, тем более что цистеин — это R. ]

Примечание 2. Вот мысленный эксперимент по определению относительных конфигураций эритрозы и треозы. (Я говорю «мысленный эксперимент», потому что не хочу включать конкретные реагенты, которые могут отвлекать)

Если начать с чистой (+)-эритрозы и окислить первичный спирт до альдегида известными способами, то получится соединение, лишенное оптического вращения. То же самое верно и для (-)-эритрозы, которая дает полностью идентичное соединение. Отсюда можно сделать вывод, что структура нового соединения должна быть такой, чтобы молекула имела внутреннюю зеркальную плоскость (т.е. мезо). [При дальнейшем окислении соединения до дикарбоновой кислоты образуется мезо -винная кислота, структура которой известна].

Напротив, выполнение той же операции с (+)-треозой приводит к получению диальдегида, сохраняющего оптическое вращение. Соединение с равным и противоположным оптическим вращением образуется при выполнении той же операции с (-)-треозой. Эти два соединения являются энантиомерами. Чтобы это было правдой, относительная ориентация гидроксильных групп в треозе должна быть против . Эти соединения могут быть дополнительно окислены с образованием соответственно (–)- и (+)-винной кислоты.

Те же рассуждения можно использовать в обратном направлении (редукция). Например, либо (+)-, либо (-)-эритроза может быть восстановлена ​​до тетраола эритрита, который представляет собой мезо .

Аналогично, восстановление (+)- и (-) треозы приводит к образованию энантиомерной пары тетраолов, треитола.

Из этих фактов мы можем вывести относительную ориентацию групп ОН.

[Примечание: в старой литературе термины эритро- и трео-  иногда используются для описания взаимоотношений между парами диастереомеров с двумя хиральными центрами. В настоящее время мы склонны использовать вместо и против ].

---

(Advanced) Ссылки и дальнейшее чтение

1. über die bezeichnung von optischen antipoden durch die buchstaben D UND L
   Fischer
   499999912. 1907 , 40 (1), 102-106
   DOI: 10.1002/cber.100111
   Это известная статья, в которой профессор Эмиль Фишер (произвольно!) присвоил (-)-глицеральдегиду L-стереохимию.
2. Синтезы в группе пуринов и сахаров
   Эмиль Фишер
   Нобелевская лекция, 1902
   Нобелевская лекция Фишера, где он рассказывает о своей работе не только с углеводами, но и с такими соединениями, как кофеин, офин теобромин являются членами. Профессор Фишер предсказывает рост энергетических напитков (например, Red Bull), заявляя: « проявив немного воображения, можно предвидеть день, когда бобы больше не понадобятся для приготовления хорошего кофе: небольшое количество порошка химического завода вместе с водой даст вкусный, освежающий напиток по удивительно дешевой цене ».
3. Определение абсолютной конфигурации оптически активных соединений с помощью рентгеновских лучей
   BIJVOET, J., PEERDEMAN, A. & van BOMMEL, A.0012 168 , 271–272
   DOI: 1038/168271a0
   Известная статья, доказывающая с помощью рентгеноструктурного анализа, что ответить на реальность ».
4. Открытие Эмилем Фишером строения глюкозы. Полувековой обзор
   C. S. Hudson
   Journal of Chemical Education 1941, 18 (8), 353
   DOI: 10.1021/ed018p353
   Ранний обзор работ профессора Эмиля Фишера по химии углеводов.
5. Доказательство конфигурации сахаров Эмиля Фишера: дань уважения столетию
   Фридер В. Лихтенталер
   Angew. хим. Междунар. Эд. 1992 , 31 (12), 1541-1556
   DOI: 10.1002/anie.199215413
   Очень читаемый обзор 1992 года, в котором рассматриваются стереохимические задания по стереохимии и работе профессора Фишера. углеводов.

Квантовые числа и электронная структура

Квантовые числа и электронная структура

Квантовые числа и электронная структура

Таблица квантовых чисел | Слайд-шоу «Структура атома»  | Тесты по квантовой химии

Для объяснения поведения электрона в атоме недостаточно описать электрон просто как отрицательно заряженную частицу; его волнообразный свойства тоже надо учитывать. Первое такое описание электрона пришел в 1926 с развитием волнового уравнения Шрёдингера. Филиал наука, занимающаяся решением волновых уравнений, называется квантовой механика (или волновая механика). Каждое решение волнового уравнения характеризуется тремя целыми числами, называемыми квантовыми числами. Каждое решение соответствует дискретной энергии и определяет область пространства вокруг ядра (называемую орбиталь), где обычно находится электрон с такой энергией. Четвертый квантовое число также необходимо для уникального описания уравнения.

Согласно квантово-механической модели разрешенные энергетические уровни электрон состоит из одной или нескольких орбиталей, и распределение электронов относительно ядра определяется количеством и видами энергетических уровней что заняты. Поэтому, чтобы понять, как электроны распределены, мы должны сначала изучить энергетические уровни. Это лучше всего удается через обсуждение четырех квантовых чисел. Наиболее важные аспекты каждого квантового числа представлены ниже.

Главное квантовое число, n . Электронные энергетические уровни в атоме примерно организованы в основные уровни (или оболочки), как указано по н. Значение n дает представление о положении электрона в уровень энергии относительно ядра; чем больше значение n, тем чем больше среднее расстояние электрона от ядра, тем выше его энергия. Главное квантовое число может иметь следующие значения: n = 1, 2, 3, 4, ..

Азимутальное квантовое число (также называемое вспомогательным или вторичным), л . Каждый главный энергетический уровень может быть разбит на близко расположенные подуровни (или подуровни), как указано в l . Это квантовое число может правильнее назвать квантовым числом формы орбиты, поскольку каждая орбиталь в данном типе подуровня (т. е. данное значение l ) имеет то же самое форму «электронного облака». Например, когда l = 0, орбиталь сферическая. Для каждого основного энергетического уровня (обозначенного цифрой n ) есть n подуровней (т. е. n значений l ): l =0,1,2,3,( № -1). Подуровни обычно обозначаются буквами. л = 0,1,2,3,4,5, подуровни обозначаются как s , p , г , ж , г ,. подуровней соответственно. Для известных элементов значение l выше 3 (подуровень f ) не требуется.

Два квантовых числа ( n и l ) необходимо указать конкретное энергетический подуровень.

Магнитное квантовое число, m _l . Каждая орбиталь внутри тот или иной подуровень отличается своим значением м _л . Это квантовое число может быть более точно названо орбитальным ориентационное квантовое число. В каждом энергетическом подуровне (обозначается l ) существует 2 l +1 возможных независимых ориентаций электронного облака. Каждая ориентация определяется значением ml и называется орбиталью.

м _л = л , ( л -1), ( л -2), 0 -( л -2), -( л -1), — л или м _л = 0, ±1, ±2, ±3, ± 1

Все орбитали данного подуровня имеют одинаковую энергию (они вырождены). В присутствии магнитного поля их различная ориентация заставляет их иметь разные энергии.

Три квантовых числа ( n , l и м _л ) являются необходимо указать конкретную орбиталь.

Спиновое квантовое число, м _с . Электрон вращается его собственная ось характеризуется м _с . Есть два возможных направления вращения: м _с = +1/2 или -1/2. Поскольку спиннинг заряд создает магнитное поле, электрон имеет магнитное поле, связанное с этим. Два электрона на одной орбитали наиболее стабильны, когда они противоположные спины (+1/2 и -1/2) из-за магнитного притяжения. Такие электроны называются спаренными электронами или магнитными полями друг друга, но неспаренные электрон может быть обнаружен магнитными измерениями. На самом деле элементы с неспаренный электрон притягивается магнитными полями; такие элементы называются парамагнитный. Магнитные измерения показали, что электроны распределены среди орбиталей подуровня таким образом, чтобы получить максимальное число неспаренные электроны с параллельными спинами (все м _с значения имеют тот же знак).

Четыре квантовых числа ( n , l , m _l и m _s ) необходимы для указания конкретного электрона.

Следующий список представляет собой сжатие наиболее полезной информации. относящиеся к квантовым числам и электронной структуре.

1. Четыре квантовых числа:
   • н = 1, 2, 3,
   • л = 0, 1, 2, 3, . ( н -1)
   • м _л = 0, ±1, ±2, ±3, ± л
   • м _с = +1/2 или -1/2

2. Типы подуровней
   

   QN л	Тип	Орбиты	Всего электронов		QN л	Тип	Орбиты	Всего электронов
   0	с	1	2		3	ф	7	14
   1	р	3	6		4	г	9	18
   2	д	5	10		5	ч	11	22

3. Главный энергетический уровень n содержит: (а) n подуровней (б) n ² орбиталей (в) 2 n ² электронов максимум (см. таблицу выше)
4. Подуровень l содержит: (а) 2 l +1 орбиталей (б) 2(2 l +1) электронов максимум
5. В основном состоянии электроны заполняют орбитали так, что полная энергия атом сведен к минимуму.
6. Энергии подуровней увеличиваются по мере: а) увеличения n: 1 с <2 с <3 с ; 2 p <3 p <4 p .. и т. д. (b) l увеличивается: 2 с <2 p ; 3 с <3 р <3 д ; 4 с <4 р <4 д <4 ф ; и т. д.
7. Каждая орбиталь может содержать максимум два электрона; они должны быть в паре.
8. На данном подуровне электроны распределяются по орбиталям так, как что дает максимальное количество неспаренных электронов с параллельными спинами.
9. Для данного значения l форма орбиты остается прежней. Например, орбитали с l = 0 (1 s , 2 s , 3 s и т. д. подуровни) все сферические.
10. Заданное значение n обозначает определенный главный уровень энергии. Данный значения n и l обозначают определенный энергетический подуровень. Данный значения n , l и m _l обозначают конкретное орбитальный. Данные значения n , l , m _l , и m _s обозначают конкретный электрон.

Чтобы рассмотреть определения и взаимосвязи 4 квантовых чисел, изучить эту таблицу. Тщательное изучение покажет, что таблица соответствует заявления, перечисленные выше.

п	л	м л	подоболочка	Количество орбиталей в подоболочке	Количество электронов в подоболочке
1	0	0	1с	1	2
2	0	0	2 с	1	2
2	1	-1, 0, +1	2р	3	6
3	0	0	3 с	1	2
3	1	-1, 0, +1	3р	3	6
3	2	-2, -1, 0, +1, +2	3д	5	10
4	0	0	4с	1	2
4	1	-1, 0, +1	4р	3	6
4	2	-2, -1, 0, +1, +2	4д	5	10
4	3	-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3	4ф	7	14

Существует два распространенных метода указания расположения электронов в атом. Если не указано иное, состояние с наименьшей энергией (основное состояние) дано. Этими методами являются электронные конфигурации и диаграммы атомных орбит.

Электронная конфигурация показывает распределение электронов по подуровням с использованием квантовые числа n и l, где l обозначается буквой обозначение ( с , р , д , ф и т. д.). Например, обозначение 3 d ⁴ указывает на 4 электрона в d подуровень ( l =2) n =3 главного энергетического уровня. Ты ссылается на главу 7 в учебнике, где полное обсуждение электрона конфигурацию можно найти.

Атомная орбитальная диаграмма показывает распределение электронов в атоме с помощью диаграммы, учитывающей распределение по всем четырем квантовым числам.

1. Орбиталь изображается прямоугольником, кружком или линией.
2. Электрон показан стрелкой.
3. Стрелки также показывают спин электрона, так что когда два электрона находятся на одной орбитали, стрелки указывают в противоположных направлениях, чтобы представить их противоположные вращения.
4. Подуровни показаны обозначением под соответствующими орбиталями (см. примеры ниже).

На рисунке ниже атомная орбитальная диаграмма используется для иллюстрации порядок заполнения первых десяти электронов, как показано введенными числами в коробках. В качестве примера рассмотрим электронную структуру серы.

Поскольку сера имеет 16 электронов, ее электронная конфигурация 1 с ² 2 с ² 2 с ⁶ 3 s ² 3 p ⁴

Атомная орбитальная диаграмма серы с двумя неспаренными электронами:

На приведенной ниже диаграмме показан порядок заполнения орбиты электронами. Помнить что электроны помещаются на самую низкую доступную энергетическую орбиталь, прежде чем заполнить на орбиту с более высокой энергией. Кроме того, вы всегда ставите один электрон на каждой из вырожденных орбиталей определенного энергетического уровня, прежде чем положить второй электрон на любой из орбиталей той же энергии (правило Хунда).