Маліков Андрій Анатолійович Терсянський НВК Новомиколаївський район 2010 рік Зміст

Зміст Спільні й відмінні ознаки органічних і неорганічних речовин. Причини багатоманітності сполук Карбону. Перші синтези органічних речовин. Основні положення теорії Бутлерова Номенклатура. Класифікація. Вуглеводні - найпростіші органічні сполуки. Вихід

Органічна хімія – хімія сполук Карбону. C, H, O, N – хімічні елементи з яких переважно утворюються органічні речовини, мають назву ЕЛЕМЕНТИ – ОРГАНОГЕНИ. Для неорганічних і органічних сполук спільними ознаками є: Утворення і реакції органічних речовин відбуваються за тими ж самими законами що й для неорганічних. Вони можуть взаємно перетворюва- тися. Органічні речовини є розчинні і є термостійкі. Характерні ознаки

1. Постійна валентність Карбону, галогенів, Оксигену. Нітроген і Сульфур виявляють значно меншу валентну здатність. 2. Молекулярна будова. Ковалентний тип звязку між атомами в молекулах (йонний зустрічається, як виключення, лише в солях карбонових кислот). 3. Нерозчинні у воді. Не електроліти (більшість). Електричний струм не проводять. Багато сполук мають запах, так як кристалічні гратки переважно молекулярні. 4. Термічно нестійкі. При 300 – 600 o повністю розкладаються і обвуглюються. При наявності кисню – згорають. 5. Реакції між ними відбуваються повільно і можуть мати кілька напрямків ( утворюються різні продукти з одних і тих же реагентів) Зміст Органічні сполуки обєднують характерні ознаки, обумовлені елементарним складом, особливостями зв'язку між атомами та їх взаєморозташуванням у просторі:

Причини багатоманітності сполук Карбону Сполуки Карбону вивчаються у курсі органічної хімії. Тільки невелика кількість із сполук Карбону вважається неорганічними. Проте такий розподіл умовний і спирається більше на традиції, ніж на особливості будови і властивості сполук Карбону. Крім простих речовин, що утворює цей хімічний елемент ( алмаз, графіт, карбін, букибол …), а також карбідів, оксидів карбону ( ІІ ) і ( І V), карбонілів металів ( наприклад Fe(CO) 5 ), карбонатної кислоти і карбонатів, сірковуглецю, ціанідної ( HCN ), ціанатної ( HOCN ), тіоціанатної ( HSOCN ) кислот та їх солей, Карбон ( С * 1s 2 2s 1 2p 3 ), виявляючи валентність – І V ( >< ) і ковалентно зв ' язуючись з невеликим числом інших хімічних елементів ( H, O, S, N, P, Hal, та де - які Me ), утворює ще >30 млн. сполук, число яких постійно збільшується так як щорічно вилучають із природної сировини або синтезують 300 тис. нових речовин. Число сполук Карбону більш ніж в 50 раз перевищує число відомих сполук всіх інших хімічних елементів. Чому ?

1. Атоми Карбону здатні взаємодіяти між собою, утворюючи ланцюги \/\/\/\/\/\ \/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/ CH 3 -CH 2 -CH 3 CH 3 - ( -CH 2 - ) n -CH 3 _ і кільця (цикли), / \ /_\ \__/ що різняться числом структурних одиниць – гомологи, приєднувати інші атоми або їх групи - Cl /\_Br \_/\_OH 2. Існують ізомери – речовини, що мають одинаків хімічний склад, але різну будову і тому різні властивості. Наприклад: C 2 H 6 O H 3 C – O – CH 3 H 3 C –CH 2 – O-H Явища гомології та ізомерії є найголовнішими причинами численності органічних сполук

Особливості сполук Карбону вирізняють їх в окрему галузь хімічних знань. ХІМІЯ СПОЛУК КАРБОНУ почала розвиватись лише із середини ХІХ –го століття. Поняття «ОРГАНІЧНА ХІМІЯ» ввів в 1807році швед Йєнс Якоб БЕРЦЕЛІУС, як розділ науки, що вивчає СПОЛУКИ ВИЛУЧЕНІ ІЗ ОРГАНІЗМІВ, та 1824 року, його учень Фрідріх ВЕЛЕР (Німеччина), одержав штучним шляхом щавлеву кислоту – речовину рослинного походження, а в 1828 році, нагріваючи водний розчин амоній ціанату ( NH 4 OCN ) одержав сечовину – продукт життєдіяльності тваринних організмів: H 2 N NH 2 NH 3 + HOCN \ / карбамід ( сечовина ) C = O Для загального визнання цього важливого відкриття знадобилося ще 20 років. Згодом було проведено ще ряд синтезів, які остаточно зруйнували тогочасне уявлення про вирішальну роль vis vitalis – особливу «життєву силу», як причину утворення органічних речовин рік. Микола Миколайович Зінін, відновлюючи нітробензол, одержав анілін, який раніше вилучали лише із природних барвників: NO 2 NH 2 / 6 [ H ] \ H 5 C C 6 H рік. Адольф Вільгельм Герман КОЛЬБЕ (німецький хімік) синтезував із неорганічних речовин оцтову кислоту: Cl Cl \ / C CS 2 CCl 4 C = C C Cl 3 COOH CH 3 COOK CH 3 COOH / \ Етанова ( оцтова ) Cl Cl кисота 1854 рік. Пєр Ежен Марселен БЕРТЛО (Франція) синтезував жир: Гліцерин + Карбонова --- ЖИР кислота ( тригліцерид ) 1861 рік. Олександр Михайлович БУТЛЕРОВ (Росія) здійснив синтез цукристої речовини: H Н \ / 6 O = C C 6 H 12 O 6 Формальдегід Моносахарид 1882 рік. Іван Якович ГОРБАЧЕВСЬКИЙ (Україна) синтезував сечову кислоту: C 5 H 4 N 4 O 3 В середині ХІХ –го століття, було визначено (Л.Гмелін, Г.Кольбе, Ф.Кекуле): ОРГАНІЧНА ХІМІЯ – ХІМІЯ СПОЛУК КАРБОНУ. Проте факти, що накопичувалися в тогочасній хімічній науці не мали чіткого пояснення з боку існувавших теорій (20-30р. ХІХст. – теорія «радикалів» - Берцеліус, Гей-Люссак, Велер; 40-50р. ХІХст. – теорія «типів» - Жерар).

ВЛАСТИВОСТІ РЕЧОВИН - ФУНКЦІЯ ЇХ СКЛАДУ І БУДОВИ. Центральне положення теорії є ЗАКОНОМ БУТЛЕРОВА і визначається як один із основних законів природознавства: 3. Атоми або групи атомів, що утворили молекулу, взаємно впливають один на одного, від цього залежить реакційна здатність молекули. 2. Властивості речовин залежать не лише від того які атоми і в якій кількості входять до складу молекул, а й від того, в якому порядку вони сполучені між собою, тобто від хімічної будови молекул. 1. В молекулах атоми сполучені один з одним в певній послідовності, відповідно до їх валентності. Такий порядок сполучення атомів в молекулах називають ХІМІЧНОЮ БУДОВОЮ. В 60-х роках ХІХ століття російський вчений БУТЛЕРОВ запропонував теорію, яка навела лад в органічній хімії і не втратила свого значення по цей час. Сутність основних положень цієї теорії зводиться до наступного: Наш час Наш час

В наш час розвиток теорії відбувається за напрямками: _______________________ 1 ТЕОРІЯ БУДОВИ Просторова будова _______________________ Форма і розмір молекул \ 2 Хімічна будова \ ________ Електронна будова Склад молекул, Розподіл електронної густини в молекулах порядок сполучення атомів в них

Н о м е н к л а т у р а ( лат. Nomenclatura – список імен або назв ) Називаючи органічні речовини, в наш час використовують: тривіальні назви (лат. trivialis – звичайний) – назви, що історично закріпилися за речовинами, широковживані назви; виробничі – для зручності користування на підприємствах або у випадках коли склад і будова речовин не можуть бути загальновідомими із вимог безпеки; для обчислювальної техніки – склад і будову речовин позначено числами та символами складені на основі номенклатур, що вийшли з користування (раціональна, женевська), що зустрічаються в літературі старих видань. Загальноприйнятими є назви на основі міжнародної систематичної номенклатури IUPAC ( International Union of Pure and Applied Chemistri ) - І Ю П А К року. Назви будуються на основі назв насичених вуглеводнів ряду метану. Тому назви і формули вуглеводнів, а також, назви відповідних вуглеводневих радикалів ( найпростіших ), необхідно знати напам'ять. Назад

Основні ознаки, за якими класифікують органічні сполуки:

Вуглеводні - найпростіші органічні сполуки, до складу яких входять лише Карбон і Гідроген ( хімічні елементи, яким відповідають прості речовини вуглець і водень ). Вуглеводні, в молекулах яких атоми Карбону звязані простим ( одинарним ) зв'язком, а інші їх валентності насичені атомами Гідрогену, називають насичені. Алкани - насичені вуглеводні з відкритим ( незамкненим ) ланцюгом. Найпростіша органічна сполука - МЕТАН. СН 4 – молекулярна (емпірична) формула. Газ. Без кольору. Без запаху. Без смаку. Погано розчинний у воді. « Рудничний газ » - утворюється в кам'яновугільних пластах. « Болотний газ » - виділяється при бактеріальному гнитті целюлози (деревини). Міститься в атмосфері Юпітеру, Сатурну…. Найважливіший компонент природного газу (80-98%), побіжний нафтовий газ містить % метану. Вміст метану в коксовому газі – 25% (об.) Межі вибухової суміші з О 2 : 6-12%. Паливо для мартенівських, доменних, скловарних печей, побутових потреб. Сировина для отримання ацетилену, водню, сажі, галогенопохідних, синтез-газу …. Назад

ВУГЛЕВОДНІ АциклічніЦиклічні нерозгалуджені ( н - ) розгалуджені ( ізо - ) аліциклічні ( цикло - ) Насичені АЛКАНИ (CnH 2 n+ 2 ) Циклоалкани (CnH 2 n) Ненасичені АЛКЕНИ (CnH 2 n) Алкадієни Циклоалкадієни АЛКІНИ (CnH 2 n- 2 ) Циклоалкіни АРЕНИ (CnH 2 n- 6 ) CxHyCxHy

Вуглеводні горять

Титул Джерела 1.Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии. М.: Просвещение, Чернобельская Г.М.,Чертков И.Н. Химия. М.:Медицина, Хомченко Г.П.Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. М.:Новая Волна, Николаев Л.А. Неорганическая химия. М.: Просвещение, Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, Добрынина Н.А. Биологическая роль некоторых химических элементов. //Химия в школе С Химия: кл.: Справочные материалы / Сост. В.В.Еремин, Е.А.Еремина. - М. : Дрофа, с. 8.Фадеев Г.Н. Пятая вертикаль. М. : Просвещение, Химия. Приложение к газете "Первое сентября". 2001, 44; 1997, 6,8; 2003, 14; 2000, 19,