Derajat ketidakjenuhan (DoU), juga disebut indeks defisiensi hidrogen (IHD), mengubah rumus molekul sederhana seperti C6H6 menjadi petunjuk struktur singkat: berapa banyak cincin dan ikatan rangkap yang harus dikandung molekul tersebut? Ini adalah salah satu pemeriksaan pertama yang dilakukan mahasiswa dan peneliti kimia organik sebelum mengusulkan struktur dari data spektroskopi.

Bagaimana derajat ketidakjenuhan dihitung

Rumusnya adalah DoU = (2C + 2 + N − H − X) / 2, dengan C, N, H, dan X adalah jumlah atom karbon, nitrogen, hidrogen, dan halogen dalam rumus molekulnya. Ini membandingkan jumlah hidrogen sebenarnya dengan rumus referensi asiklik jenuh penuh CnH2n+2 (untuk molekul dengan n karbon dan tanpa nitrogen atau halogen). Setiap pasangan hidrogen yang 'hilang' dari referensi tersebut berhubungan dengan satu cincin atau satu ikatan rangkap, sehingga rumusnya menghitung pasangan tersebut secara langsung.

Oksigen dan belerang sama sekali tidak dimasukkan dalam persamaan. Keduanya bersifat divalen — keduanya dimasukkan ke dalam ikatan yang sudah ada (seperti pada eter, alkohol, atau keton) tanpa mengubah jumlah hidrogen yang dibutuhkan oleh molekul lainnya, sehingga tidak berpengaruh pada hasilnya.

Masukan dan artinya

Anda dapat memasukkan jumlah atom mentah (karbon, hidrogen, nitrogen, dan halogen) secara langsung, atau mengetikkan rumus molekul seperti C8H10N4O2 dan biarkan kalkulator menguraikannya. Halogen (F, Cl, Br, I) diperlakukan persis seperti hidrogen dalam rumusnya, karena masing-masing halogen menempati posisi ikatan tunggal seperti halnya hidrogen — sehingga atom klor menurunkan DoU dengan jumlah yang sama dengan hidrogen.

Nitrogen memiliki efek kebalikan dari hidrogen: nitrogen trivalen dapat mendukung satu hidrogen ekstra dibandingkan dengan karbon, sehingga setiap atom nitrogen menambahkan 1 ke dalam rumus (istilah +N) daripada melakukan pengurangan.

Batasan dan kasus tepi

DoU memberi tahu Anda hitungan, bukan struktur — nilai 4 dapat berarti satu cincin aromatik (seperti benzena) atau empat ikatan rangkap terpisah tanpa cincin sama sekali; Anda memerlukan data tambahan (NMR, IR, spesifikasi massa, atau kimia reaksi yang diketahui) untuk menentukan struktur sebenarnya. Hasil negatif atau bukan bilangan bulat hampir selalu berarti rumus molekul itu sendiri salah (atom yang salah dihitung atau valensi yang mustahil), bukan berarti kalkulatornya gagal — periksa kembali rumus tersebut dengan sumber yang dapat dipercaya sebelum mempercayai DoU. Kalkulator ini juga mengasumsikan koreksi dua elemen yang disederhanakan (mengabaikan O dan S); formula dengan heteroatom polivalen lainnya (seperti fosfor dengan bilangan oksidasi yang tidak biasa) mungkin memerlukan analisis valensi yang lebih mendetail.