Тема 5.7. Органические соединения. Многообразие
Основные понятия и термины по теме: природные, искусственные и синтетические органические вещества. Сравнение органических веществ с неорганическими. Валентность. Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности. Основные положения теории химического строения. Изомерия и изомеры. Химические формулы и модели молекул в органической химии. Классификация веществ по строению углеродного скелета и наличию функциональных групп. Гомологи и гомология. План изучения темы (перечень вопросов, обязательных к изучению):
1.Предмет органической химии.
2.Теория химического строения органических веществ А.М. Бутлерова.
3.Изомерия органических соединений.
Краткое изложение теоретических вопросов:
1. Органическая химия - это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углерода- их строения, свойства, способы получения и практического использования. Соединения, в состав которых входит углерод, называют органическими. Они имеют ковалентную связь, молекулярную кристаллическую решетку, большинство горючи, сравнительно легко разлагаются при нагревании, обязательными элементами являются углерод и водород. Кроме углерода, они почти всегда содержат водород, довольно часто – кислород, азот и галогены, реже – фосфор, серу и другие элементы. Однако сам углерод и некоторые простейшие его соединения, такие как оксид углерода (II), оксид углерода (IV), угольная кислота, карбонаты, карбиды и т.п., по характеру свойств относятся к неорганическим соединениям. Благодаря особым свойствам элемента углерода, органические соединения очень многочисленны. Сейчас известно свыше 20 миллионов синтетических и природных органических веществ, и их число постоянно возрастает. Сырьевые источники органических веществ: нефть, природный газ, попутные нефтяные газы, каменный и бурый угли, горючие сланцы, торф, древесина и сельскохозяйственные растения. Природные органические вещества- это продукты жизнедеятельности живых организмов(бактерий, растений, животных). Это белки, жиры, углеводы, витамины, гормоны, ферменты и др. Искусственные органические вещества – это продукты химических преобразований, природных веществ в соединении, которые в живой природе не встречаются(искусственные волокна, кино- и фотопленки и др.). Синтетические органические вещества – это соединения, которые получают синтетическим путем(пластмассы, лекарства, красители и др). 2. Крупнейшим событием в развитии органической химии было создание в 1961 г. великим русским ученым А.М. Бутлеровым теории химического строения органических соединений.
|
|
|
До А.М. Бутлерова считалось невозможным познать строение молекулы, т. е. порядок химической связи между атомами. Многие ученые даже отрицали реальность атомов и молекул.
|
|
|
А.М. Бутлеров опроверг это мнение. Он исходил из правильных материалистическихи философских представлений о реальности существования атомов и молекул, о возможности познания химической связи атомов в молекуле. Он показал, что строение молекулы можно установить опытным путем, изучая химические превращения вещества. И наоборот, зная строение молекулы, можно вывести химические свойства соединения.
Теория химического строения объясняет многообразие органических соединений. Оно обусловлено способностью четырехвалентного углерода образовывать углеродные цепи и кольца, соединяться с атомами других элементов и наличием изомерии химического строения органических соединений. Эта теория заложила научные основы органической химии и объяснила ее важнейшие закономерности. Основные принципы своей теории А.М. Бутлеров изложил в докладе «О теории химического строения».
Основные положения теории строения сводятся к следующему:
1) в молекулах атомы соединены друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов называется химическим строением;
|
|
|
2) свойства вещества зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав его молекулы, но и от того, в каком порядке они соединены между собой, т. е. от химического строения молекулы;
3) атомы или группы атомов, образовавшие молекулу, взаимно влияют друг на друга.
В теории химического строения большое внимание уделяется взаимному влиянию атомов и групп атомов в молекуле.
Химические формулы, в которых изображен порядок соединения атомов в молекулах, называются структурными формулами или формулами строения.
Значение теории химического строения А.М. Бутлерова:
1) является важнейшей частью теоретического фундамента органической химии;
2) по значимости ее можно сопоставить с Периодической системой элементов Д.И. Менделеева;
3) она дала возможность систематизировать огромный практический материал;
4) дала возможность заранее предсказать существование новых веществ, а также указать пути их получения.
Теория химического строения служит руководящей основой во всех исследованиях по органической химии. 3. Изомеры - это вещества имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но различное химическое строение. Явление существования изомеров в химии называют изомерией. Существуют 2 основных типа изомерии - структурная и пространственная. Структурными называют изомеры, имеющие разный порядок атомов в молекуле. Различают 3 вида структурной изомерии: межклассовая изомерия(алкены и циклоалканы, альдегиды и кетоны), изомерия углеродного скелета(бутан и изобутан), изомерия положения кратной связи или функциональной группы(бутин - 1 и бутин – 2, пропанол – 1 и пропанол – 2). Важнейшим типом пространственной изомерии является геометрическая изомерия
|
|
|
Геометрические изомеры (также называемые цис- и транс-изомерами) имеют разную ориентацию групп относительно двойной связи. Цис-изомерами называют геометрические изомеры, у которых заместители лежат по одну сторону от плоскости двойной связи, у транс-изомеровзаместители располагаются по разные стороны от плоскости двойной связи.
Лабораторные работы – не предусмотрено
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 86; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!