Классификация органических соединений и реакций.

Пособие для подготовки к 1-ой контрольной работе

По теме «Алифатические углеводороды»

 

 

Органическая химия – это наука о соединениях углерода.

Современная органическая химия изучает как природные, так и синтетические органические вещества: их строение, пути получения, свойства, возможности практического применения.

 

Теория химического строения органических веществ А.М.Бутлерова.

Развитию новых методов синтеза органических веществ, открытие новых веществ и их свойств, мешало недостаточное теоретическое обоснование практических задач. Выдающийся русский химик Александр Михайлович Бутлеров. Основные идеи своей теории изложил в докладе на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в 1861 г.

Основные положения теории:

1. Атомы в молекулах органических веществ соединены между собой химическими связями в определенной последовательности согласно их валентности. Порядок связи атомов называется химическим строением.

Например С₃Н₈

2. Свойства (физические и химические) органических соединений зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от порядка расположения атомов в молекуле, т.е. от химического строения молекулы.

3. Изучая свойства вещества, можно определить химическое строение его молекулы, а по строению – предвидеть свойства вещества.

4. Атомы или группы атомов, образующие молекулу, взаимно влияют друг на друга, от чего зависят и химические свойства соединения

 

 

Классификация органических соединений и реакций.

Основные ряды – в зависимости от структуры углеродного скелета

Или более подробно:

 

В зависимости от состава органического соединения и связей между атомами, органические соединения делят на классы.

Основные классы органических соединений.

А. Углеводороды

1. Алканы      C_nH_2n+2  CH₄ метан

2. Алкены      C_nH_2n     СH₂=CH₂ этилен

3. Алкины      C_nH_2n-2   С₂Н₂ ацетилен

4. Алкадиены C_nH_2n-2   СH₂=CH-CH=CH₂ бутадиен

5. Циклоалканы C_nH_2n          С₃Н₆ циклопропан  

6. Арены        C_nH_2n-6        С₆Н₆ бензол        

Б. Функциональные производные углеводородов

7. Галогенпроизводные  СН₃Br   бромистый метил

8. Гидроксилсодержащие  R-OH       

- спирты                     C₂H₅OH этанол

- фенолы                     С₆H₅OH фенол

9. Карбонильные соединения (-C=O)

- альдегиды                НСОН             метаналь

- кетоны                      СН₃СОСН₃      ацетон

10. Карбоновые кислоты     (-СOOH)

                                          СН₃СООН        уксусная кислота

11. Эфиры

- простые                          С₂H₅-O-C₂H₅ диэтиловый эфир

- сложные                         CH₃COOC₂H₅  этилацетат

12. Производные карбоновых кислот

- соли карбоновых кислот СH₃COONa ацетат натрия

- галогенангидриды   СH₃CH₂COCl  хлористый пропионил

- ангидриды кислот    (СH₃CO)₂O

- нитрилы кислот        СH₃-CH₂-CN        нитрил пропионовой кислоты

13. Нитросоединения     СH₃CH₂CH₂CH₂NO₂      1-нитробутан

14. Амины                       С₆H₅NH₂                            анилин

15. Сульфокислоты        С₆H₅SO₃H        бензолсульфокислота

 

Основные понятия в органической химии.

Валентность углерода во всех органических соединениях равна IV (четырехвалентен).

Изомеры – вещества, имеющие одинаковый молекулярный вес, элементный состав, но различное химическое строение и обладающие поэтому разными физическими и химическими свойствами.

Изомерия – явление существования изомеров.

Формулы для описания органических веществ:

- брутто-формула (молекулярная) С₄H₁₀, C₂H₆O

                   дает соотношение элементов, но не отражает строение 

- структурная формула сокращенная

                        СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃

                                  развернутая

- структурная развернутая формула отражает строение и взаимное расположение всех атомов в молекуле

Гомологическим рядом называют ряд родственных соединений с однотипной структурой и близкими химическими свойствами, отличающимися друг от друга на группу СН₂ называемой гомологической разницей.

Гомологи вещества из одного гомологического ряда.

В молекулах предельных углеводородов, каждый атом углерода может быть связан с одним, двумя, тремя или четырьмя атомами углерода, поэтому различают атомы:

v первичные - связаны только с одним атомом углерода,

v вторичные - связаны с двумя атомами углерода,

v третичные - связаны с тремя атомами углерода,

v четвертичные - связаны четырьмя атомами углерода.