Органические соединения
Пособие по органической химии
Введение в органическую химию.
Краткая история возникновения органической химии и ее развитие.
Органическая химия – это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углерода – их строение, свойства, способы получения и практического использования. Соединения, в состав которых входит углерод, называются органическими. 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. Поэтому часто используется и другое определение: Органические соединения – это углеводороды (соединения углерода с водородом) и их производные. Благодаря особым свойствам элемента углерода, органические соединения очень многочисленны. Сейчас известно свыше 20 миллионов синтетических и природных органических веществ, и их число постоянно возрастает. В истории развития органической химии просматривается несколько периодов. Эмпирический период. Время от первоначального знакомства человека с органическими веществами до становления органической химии как науки (конец XVIII – начало XIX в.). Основным итогом данного периода явилось осознание значения элементарного анализа и установление молекулярной массы как подхода к молекулярным формулам. В этот период господствовало учение, получившее название «витализм» (от лат. vita – жизнь). Виталисты полагали, что органические вещества могут образовываться только в живой материи под действием «жизненной силы». Витализм поддерживался шведским ученым Я. Берцелиусом. Витализм тормозил развитие органической химии, так как по существу признавал органический мир непознаваемым. Аналитический период. С конца первой четверти XIX в. Начинается активный синтез органических веществ из неорганических. Большой вклад в синтез органических веществ внес Ф. Велер. 1824 г. – синтезировал щавелевую кислоту из дициана (C2N2), в 1828 г. – мочевину из циановокислого аммония (NH4CNO), в 1862 г. – ацетилен из карбида кальция. В 1861 г. А.М. Бутлеров осуществил синтез сахаристого вещества из формальдегида. Появились методы определения состава органических веществ. Аналитический период нанес удар по витализму и постепенно его вытеснил. Было выяснено, что органические вещества отличаются от неорганических прежде всего по составу. Было доказано, что органические вещества можно синтезировать, не используя «жизненную силу». Структурный период. Конец XIX – начало XX в. Период имеет важное значение в истории и развитии органической химии. Этот период отмечен рождением научной теории химического строения органических веществ (1861 г.), основоположником которой явился русский химик А.М. Бутлеров. Отличительными чертами структурного периода явились широкий синтез и определение структуры множества органических соединений с помощью химических, а позднее (с конца XIX – начала XX в.) и с привлечением физических и физико-химических методов анализа. В XXI веке в эти процессы активно внедряются автоматика и компьютерная техника.
Углерод.
Выделение органической химии в самостоятельную науку обусловлено большим числом и многообразием соединений углерода, а так же специфическими свойствами органических соединений Углерод. Символ «С», элемент IVA группы 2-го периода Периодической системы элементов; атомный номер 6; атомная масса 12,01115. Электронная конфигурация в основном состоянии 1s22s22p2. Углерод – особый элемент. Ни один другой химический элемент не способен образовывать такое многообразие соединений. Причина этого многообразия в том, что атомы углерода способны: 1) соединяться друг с другом в цепи различного строения – открытые (неразветвленные, разветвленные).
2) образовывать не только простые (одинарные), но и кратные (двойные, тройные) связи: 3) образовывать прочные связи почти с любым другим элементом.
Эти уникальные свойства углерода объясняются сочетанием двух факторов: фактор 1. наличие на внешнем энергетическом уровне (2s и 2p) четырех электронов (поэтому атом углерода не склонен, ни терять, ни приобретать свободные электроны с образованием ионов); фактор 2. малый размер атома (в сравнении с другими элементами IV группы). Вследствие этого углерод образует главным образом ковалентные связи, а не ионные связи, и проявляет валентность, равную 4. Органические соединения.
Критерием деления соединений на органические и неорганические служит их элементный состав. К органическим соединениям относятся химические вещества, содержащие в своем составе углерод, например: Органические соединения отличаются от неорганических рядом характерных особенностей: 1. почти все органические вещества горят или легко разрушаются при нагревании с окислителями, выделяя СО2 (по этому признаку можно установить принадлежность исследуемого вещества к органическим соединениям); 2. в молекулах органических соединений углерод может быть соединен почти с любым элементом Периодической системы; 3. органические молекулы могут содержать последовательность атомов углерода, соединенных в цепи (открытые или замкнутые); 4. молекулы большинства органических соединений не диссоциирует на достаточно устойчивые ионы; 5. реакции органических соединений протекают значительно медленнее и в большинстве случаев не доходят до конца; 6. среди органических соединений широко распространено явление изомерии; 7. органические вещества имеют более низкие температуры фазовых переходов (температура кипения, температура плавления.).
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1493)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |