Формулы органических соединений
Формулы органических соединений можно изображать по-разному. Состав молекулы отражает молекулярная (эмпирическая) формула:
Но эта формула не показывает расположения атомов в молекуле, т. е. строения молекулы вещества. А в органической химии это понятие — химическое строение молекулы вещества — самое главное! Последовательность соединения атомов в молекуле показывает графическая (структурная) формула. Например, для вещества строения С4Н10 можно написать две такие формулы:
Можно показать все химические связи:
Такие развёрнутые графические формулы наглядно показывают, что атом углерода в органических молекулах четырёхвалентен. При составлении графических формул нужно сначала изобразить углеродную цепь, например:
Затем чёрточками обозначить валентность каждого атома углерода:
У каждого атома углерода должно быть четыре чёрточки!
Затем заполнить «свободные» валентности атомами водорода (или другими одновалентными атомами или группами).
Теперь можно переписать эту формулу в сокращённом виде:
Если вы хотите сразу написать такую формулу для бутана — ничего сложного нет, нужно только считать до четырёх. Изобразив углеродный «скелет», нужно задать себе вопрос: сколько валентностей (чёрточек) имеет данный конкретный атом углерода?
Две. Значит, нужно добавить 2 атома водорода:
Следует помнить, что графические формулы можно записывать по-разному. Например, графическую формулу бутана можно записать так:
|
|
|
или так:
и так далее.
Поскольку последовательность расположения атомов не нарушилась, то это формулы одного и того же соединения(!)
Изомерия
К середине 19-го века, когда было получено и изучено достаточно много органических соединений, химики-органики обнаружили непонятное явление: соединения, имеющие одинаковый состав, имели разные свойства! Например, газ, который с трудом вступает в реакции и не реагирует с Nа, имеет состав C2H6O. Но существует жидкость, имеющая тот же состав и очень активная в химическом отношении. В частности, эта жидкость состава C2H6O активно реагировала с Na, выделяя водород. Совершенно разные по физическим и химическим свойствам вещества имеют одинаковую молекулярную формулу! Почему? Ответ на этот вопрос можно получить при помощи теории строения органических соединений Бутлерова, одно из положений которой утверждает: «Свойства органических соединений зависят от химического строения их молекул».
Так как химические свойства рассматриваемых соединений различны, значит, их молекулы имеют разное строение. Попробуем составить графические формулы этих соединений. Для вещества состава C2H6O можно предложить только два вида цепочек:
|
|
|
Заполнив эти «скелеты» атомами водорода, получаем:
Существование соединений, которые имеют одинаковый состав, но разное химическое строение, называется изомерией.
ИЗОМЕРЫ — это соединения, которые имеют одинаковый состав, но разное химическое строение, а значит, и разные свойства.
Поэтому молекулы органических соединений следует изображать при помощи графических (структурных) формул, так как в этом случае будет видно строение изучаемого вещества, а значит, будет видно, как и за счёт чего происходит химическая реакция.
Упражнение 1. Среди следующих соединений найдите изомеры:
Задание 2. Среди следующих соединений найдите изомеры:
Задание №3
Из перечисленных формул выпишите отдельно органические и неорганические вещества:CH4,CO2,Na2SO4,Fe(OH)2,C11H22O11,KNO3,Ca(OH)2,C6H12O6,H3PO4.
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 88; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!