Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Теоретичні засади органічної хімії




Завдання, предмет і значення органічної хімії

РОЗДІЛ 2. ОСНОВИ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

Органічна хімія – це наука, що вивчає органічні речовини.

Завдання цієї науки:

1. Вивчення складу, будови, номенклатури, властивостей та шляхів одержання органічних речовин.

2. Формування вмінь досліджувати, ідентифікувати та синтезувати органічні речовини.

3. Прикладні завдання:

- створення теоретичного фундаменту для розвитку важливих технологічних галузей (нафтохімічний синтез, органічний синтез, промисловість полімерів, фармацевтична промисловість);

- створення принципово нових технологій, конструкційних матеріалів, фізіологічно активних речовин для медицини і сільського господарства.

Органічна хімія є однією з провідних складових базової освіти багатьох спеціальних дисциплін, що вивчаються у вищих закладах освіти природничого напряму, наприклад, екологічного.

З розвитком хімії, хімічної та фармацевтичної промисловості збільшилась кількість органічних речовин, які використовуються в різних галузях народного господарства. Багато з цих речовин виявились токсичними. Деякі органічні речовини, що виробляються хімічною промисловістю можуть забруднювати навколишнє природне середовище і викликати отруєння. Стічні води промислових підприємств забруднюють водойми, вода яких використовується населенням.

Кількість токсичних речовин значно збільшується за рахунок широкого використання пестицидів, які нагромаджуються в продуктах рослинного походження, що використовуються населенням для харчування. Окремі пестициди нагромаджуються в тканинах тварин, природних водах.

Таким чином, сучасний еколог не може бути фахівцем без знань властивостей органічних речовин та методів їх ідентифікації.

Склад органічних речовин

Органічна хімія – це хімія сполук Карбону. Крім атомів Карбону до складу молекул органічних речовин можуть входити атоми Гідрогену, Оксигену, Фосфору, Сульфуру, Нітрогену. Це елементи – органогени. Також деякі органічні речовини містять атоми галогенів. Інші елементи рідко зустрічаються у органічних сполуках. Органічні речовини, що містять атоми інертних газів, невідомі.

Кількість органічних речовин значно перевищує кількість відомих неорганічних сполук: п’ять мільйонів органічних і триста тисяч неорганічних речовин.

Склад органічних речовин відображають за допомогою молекулярних формул. Деякі класи органічних сполук мають загальні молекулярні формули. Наприклад:

алкани – СnH2n+2

алкени – СnH2n

алкіни, алкадієни – СnH2n-2 тощо, де n = 1, 2, 3…

Сполуки певного класу утворюють гомологічні ряди. Гомологічний ряд – це ряд сполук одного класу, представники якого відрізняються між собою на одну чи декілька гомологічних різниць (або метиленових груп – СН2).

Наприклад, алкани утворюють гомологічний ряд:

 

Будова органічних речовин

Атом Карбону у складі органічних речовин завжди має валентність 4:

Атоми Карбону здатні утворювати одинарні, подвійні, потрійні зв’язки не тільки з іншими атомами, а й між собою, утворюючи ланцюги або цикли. Якщо цикл містить, крім атомів Карбону, атоми інших елементів, то такий цикл називають гетероциклом.

На рис. 2.1 представлена класифікація органічних сполук за будовою ланцюга.

Рис. 2.1. Класифікація органічних сполук за будовою ланцюга

 

Органічні речовини, що містять тільки атоми Карбону та Гідрогену, називають вуглеводнями. Загальна формула вуглеводнів СхНу. Класифікація вуглеводнів наведена на рис.2.2.

 

Рис. 2.2. Класифікація вуглеводнів

 

Органічні сполуки можуть містити характеристичну групу – групу атомів за якою сполуки виявляють властивості певного класу речовин:

Класифікація оксигенвмісних похідних вуглеводнів представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Класифікація оксигеновмісних похідних вуглеводнів

 

Органічним сполукам притаманне явище ізомерії.

Ізомерія – це існування молекул однакового якісного та кількісного складу, але різної будови (структурної, просторової).

Фізичні властивості ізомерів різні.

Ізомерія буває структурною і просторовою. Структурна ізомерія зумовлена різним порядком зв’язування атомів в молекулі. Можливі наступні її види:

1) ізомерія карбонового ланцюга

2) ізомерія положення замісників чи характеристичних груп

3) таутомерія, яка зумовлюється зміною положення Гідрогену

 

Просторова (стереоізомерія) ізомерія зумовлена різним просторовим розташуванням атомів при однаковому порядку їх зв’язування. Її види:

1) геометрична ізомерія характерна для ненасичених сполук:

Цис-форма відрізняється тим, що два різних замісника Х у молекулі розташовані по один бік площини подвійного зв’язку.

2) оптична ізомерія зумовлена наявністю асиметричного (хірального) атому Карбону С*. Асиметричний атом Карбону – це атом, що має чотири різні замісники. Молекули, які містять такий атом, оптично активні: їх розчини обертають площину поляризованого світла у лівий або правий бік.

У якості еталону вибрано гліцериновий альдегід:

У молекулах органічних речовин атоми елементів зв’язані ковалентно. У багатьох органічних сполуках ковалентні зв’язки полярні; йонний тип зв’язку реалізується лише в солях органічних кислот та основ.

Номенклатура органічних сполук

Органічні сполуки мають назви за тривіальною (історичною), раціональною номенклатурами та номенклатурою IUPAC.

Приклади тривіальних чи історичних назв:

СН4 метан,

СН2=СН2 етилен,

СН≡СН ацетилен,

С6Н6 бензол,

С2Н5ОН винний спирт тощо.

Раціональні назви використовуються в органічній хімії рідко.

Правила номенклатури IUPAC:

1. Корінь слова – найдовший карбоновий ланцюг. Нумерацію ланцюга починають з боку характеристичної групи.

2. Суфікс – характеристична група. Її місцерозташування позначається локантом (цифрою) перед коренем. Після локанту ставиться дефіс.

3. Префікси – замісники, що розташовуються в алфавітному порядку. Перед назвою замісника вказується арабською цифрою локант, що позначає місцерозташування замісника, і ставиться дефіс.

4. Якщо замісники однакові – використовуються префікси ди-, три-, тетра-, які пишуться разом з назвою замісника. Між локантами ставиться кома.

Назви найбільш поширених замісників:

метил СН3

етил СН3СН2

пропіл СН3СН2СН2

ізопропіл (СН3)2СН–

бутил СН3СН2СН2СН2

ізобутил (СН3)2СНСН2

Наприклад, сполука

має назву 3,3-диметил-2-бутанол.

 


 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 1252; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.02 сек.