присоединения). Использование ацетилена

Алкины – ненасыщенные углеводороды, содержащие в молекуле однутройную связь. Общая формула – С_nH_2n-2. Главным фактором,характеризующим алкины, является наличие в молекуле тройной связи – С ≡ С – Углеродные атомы, образующие тройную связь, находятся в состоянииsp-гибридизации. Каждый из них образует две σ-связи, две негибридизованныер-орбитали расположены под прямым углом друг к другу и соответствующиморбиталям другого атома. Они попарно перекрываются, образуя две π-связи,расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Изомерия алкиновобусловлена разветвлением цепи и положением тройной связи: в этом у нихсходство с алкенами. Но для алкинов невозможно существование цис-транс -изомеров, т.к. две σ-связи лежат на одной прямой. Основные способыполучения: из дигалогенпроизводных алканов отщеплением галогенводорода придействии спиртового раствора КОН, взаимодействием алкилгалогенидов сацетиленидами.1. CH≡CH + Cl₂ → CHCl=CHClCHCl=CHCl+ Cl₂ → CHCl₂–CHCl₂2. CH≡СH + HF → CH₂=CHF3. CH≡CH + H₂ → CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃4. CH≡CH + HOH → [CH₂=CHOH] → CH₃CHOРеакция протекает легче, чем для алкенов. Катализатором служит разбавленнаясерная кислота и соли двухвалентной ртути. Эта реакция была открыта М. Г.Кучеровым в 1881 г. и носит его имя.На основе ацетилена развились многие отрасли промышленности органическогосинтеза. Главные представители ароматических углеводородов. Бензол. Электронноестроение бензола и его химические свойства (реакции замещения и присоединения). Получение бензола в лаборатории и промышленности, его использование. Ароматическими углеводородами называются вещества, в молекулахкоторого содержится одно или более бензольных колец. Простейшим представителемаренов является бензол. В 1865г. ученым Кекуле была предложенаструктура молекулы бензола. Главной особенностью ядра является то, что в немнет ни настоящих простых, ни настоящих двойных связей: все шесть С–С связейодинаковы, а шесть π-электронов образуют устойчивую группировку – электронный секстет. Эта устойчивость создается сопряжением всехπ-электронов. Объяснение эквивалентности всех связей было дано лишь сразвитием квантовой теории химических связей. Каждый атом углерода находится всостоянии sp²-гибридизации, причем у каждого атома одна изнегибридизованных р-орбиталей расположена перпендикулярно плоскости молекулы.При этом все они эквивалентны и образуют общую сопряженную π-систему.Оставшаяся от связи с соседними атомами углерода р-орбиталь каждого атомасориентирована в плоскости кольца и используется для связи с атомом водорода.Бензол – прозрачная бесцветная жидкость с характерным запахом. Не смешивается сводой, но смешивается со многими органическими растворителями, сам бензолявляется хорошим растворителем. Горит коптящим пламенем. Ядовит.В промышленности получают риформингом нефти. В чистом виде основная реакция –дегидрогенизация гексана:С₆Н₁₄ → С₆Н₆ + 4Н₂ (t, p).Другим важным методом является тримеризация ацетилена под давлением. Химические свойства:1. AlCl₃ + Cl₂ ↔ Cl^δ+ [AlCl₄]^δ– С₆Н₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl2. HNO₃ + H₂SO₄ ↔ NO₂^δ+[HSO₄]^δ– + H₂O С₆Н₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O3. 2H₂SO₄ ↔ SO₃H^δ+[HSO₄]^δ– + H₂O С₆Н₆ + H₂SO₄ → C₆H₅SO₃H + H₂O4. AlCl₃ + RCl ↔ R^δ+[AlCl₄]^δ–С₆Н₆ + RCl → C₆H₅R + HCl5. С₆Н₆ + 3H₂ → C₆H₁₂ Pt; t, p.6. С₆Н₆ + 3Cl₂ → C₆H₆Cl₆ УФ-облучение.Производные бензола, которые можно рассматривать как продукты замещения атомовводорода бензола алкильными радикалами, называются гомологами. Заместители оказывают влияние на физические свойства бензола: температуракипения изомеров с разветвленными боковыми цепями ниже, чем с нормальными. Кхимическим свойствам добавляются химические свойства заместителей.Арены применяются как химическое сырье для получения лекарств, пластмасс,красителей, ядохимикатов и многих других органических веществ, широкоиспользуются арены как растворители. Углеводороды в природе: нефть, природный и попутные газы. Переработка нефти:перегонка и крекинг. Использование нефтепродуктов в химической промышленности для получения различных веществ. Основными источниками углеводородов являются природный и попутные нефтяныегазы, нефть и уголь.Природный газ. В состав природного газа входит в основном метан (около 93%).Кроме метана природный газ содержит еще и другие углеводороды, а также азот, СО₂, и часто – сероводород. Природный газ при сгорании выделяет много тепла.В этом отношении он значительно превосходит другие виды топлива. Поэтому 90%всего количества природного газа расходуется в качестве топлива на местныхэлектростанциях, промышленных предприятиях и в быту. Остальные 10% используюткак ценное сырье для химической промышленности. С этой целью из природного газавыделяют метан, этан и другие алканы. Продукты, которые можно получить изметана имеют важное промышленное значение.Попутные нефтяные газы. Они растворены под давлением в нефти. При ее извлечениина поверхность давление падает, и растворимость уменьшается, в результате чегогазы выделяются и нефти. Попутные газы содержат метан и его гомологи, а такженегорючие газы – азот, аргон и СО₂. Попутные газы перерабатывают нагазоперерабатывающих заводах. Из них получают метан, этан, пропан, бутан игазовый бензин, содержащий углеводороды с числом атомов углерода 5 и больше.Этан и пропан подвергают дегидрированию и получают непредельные углеводороды –этилен и пропилен. Смесь пропана и бутана (сжиженный газ) применяют как бытовоетопливо. Газовый бензин добавляют к обычному бензину для ускорения еговоспламенения при запуске ДВС.Нефть – жидкое горючее ископаемое темно-бурого цвета с плотностью 0,70 – 1,04г/см³. Н ефть представляет собой сложную смесь веществ – преимущественножидких углеводородов. По составу нефти бывают парафиновыми, нафтеновыми иароматическими. Однако наиболее часто встречается нефть смешанного типа. Кромеуглеводородов, в состав нефти входят примеси органических кислородных исернистых соединений, а также вода и растворенные в ней кальциевые и магниевыесоли. Содержатся в нефти и механические примеси – песок и глина. Нефть – ценноесырье для получения высококачественных видов моторного топлива. После очисткиот воды и других нежелательных примесей нефть подвергают переработке. Основнойспособ переработки нефти – перегонка. Она основана на разницетемператур кипения углеводородов, входящих в состав нефти. Поскольку нефтьсодержит сотни различных веществ, многие из которых имеют близкие температурыкипения, выделение индивидуальных углеводородов практически невозможно. Поэтомуперегонкой нефть разделяют на фракции, кипящие в довольно широком интервалетемператур. Перегонкой при обычном давлении нефть разделяют на четыре фракции: бензиновую (30–180°С), керосиновую (120–315°С), дизельную (180–350°С) и мазут (остаток после перегонки). При более тщательнойперегонке каждую из этих фракций можно разделить еще на несколько более узкихфракций. Так, из бензиновой фракции (смесь углеводородов С₅ – С₁₂) можно выделить петролейный эфир (40–70°С), собственно бензин (70–120°С) и лигроин (120–180°С). В состав петролейного эфиравходят пентан и гексан. Он является прекрасным растворителем жиров и смол.Бензин содержит неразветвленные предельные углеводороды от пентанов до деканов,циклоалканы (циклопентан и циклогексан) и бензол. Бензин после соответствующейпереработки применяется в качестве горючего для авиационных и автомобильныхДВС. Лигроин, содержащий в своем составе углеводороды С₈ – С₁₄ и керосин (смесь углеводородов С₁₂ – С₁₈) используют какгорючее для бытовых нагревательных и осветительных приборов. Керосин в большихколичествах (после тщательной очистки) применяют в качестве горючего дляреактивных самолетов и ракет. Дизельная фракция нефтеперегонки –горючее для дизельных двигателей. Мазут представляет собойсмесь высококипящих углеводородов. Из мазута путем перегонкипод уменьшенным давлением получают смазочные масла. Остаток от перегонки мазутаназывается гудроном. Из него получают битум. Эти продуктыиспользуются в дорожном строительстве. Мазут применяют и как котельное топливо.Каменный уголь. Переработка каменного угля идет по трем основным направлениям: коксование, гидрирование и неполное сгорание. Коксование происходитв коксовых печах при температуре 1000–1200°С. При этой температуре без доступакислорода каменный уголь подвергается сложнейшим химическим превращениям, врезультате которых образуется кокс и летучие продукты. Остывший коксотправляют на металлургические заводы. При охлаждении летучих продуктов(коксовый газ) конденсируются каменноугольная смола и аммиачнаявода. Несконденсированными остаются аммиак, бензол, водород, метан, СО₂, азот, этилен и др. Пропуская эти продукты через раствор серной кислотывыделяют сульфат аммония, который используется в качестве минеральногоудобрения. Бензол поглощают растворителем и отгоняют из раствора. После этогококсовый газ используется как топливо или как химическое сырье. Каменноугольнаясмола получается в незначительных количествах (3%). Но, учитывая масштабыпроизводства, каменноугольная смола рассматривается как сырье для полученияряда органических веществ. Если от смолы отогнать продукты, кипящие до 350°С,то остается твердая масса – пек. Его применяют для изготовления лаков. Гидрирование угля осуществляется при температуре 400–600°С под давлениемводорода до 25 МПа в присутствии катализатора. При этом образуется смесьжидких углеводородов, которая может быть использована как моторное топливо.Достоинством этого метода является возможность гидрирования низкосортного бурого угля. Неполное сгорание угля дает оксид углерода (II). Накатализаторе (никель, кобальт) при обычном или повышенном давлении из водородаи СО можно получить бензин, содержащий предельные и непредельные углеводороды:nCO + (2n+1)H₂ → C_nH_2n+2 + nH₂O; nCO + 2nH₂ → C_nH_2n + nH₂O. Если сухую перегонку угля проводить при 500–550°С, то получают деготь,который наряду с битумом используется в строительном деле как связующийматериал при изготовлении кровельных, гидроизоляционных покрытий (рубероид,толь и др.).На сегодняшний день существует серьезная опасность экологической катастрофы.На земле практически нет места, где природа не потерпела бы от деятельностипромышленных предприятий и жизнедеятельности человека. При работе спродуктами перегонки нефти нужно следить, чтобы они не попадали в почву иводоемы. Почва, пропитанная нефтепродуктами, теряет плодородие на многиедесятки лет, и его очень трудно восстановить. Только за 1988 г. приповреждении нефтепроводов в одно из крупнейших озер попало около 110000 тнефти. Известны трагические случаи слива мазута и нефти в реки, в которыхпроисходит нерест ценных пород рыб. Серьезную опасность загрязнения воздухапредставляют ТЭС, работающие на угле, - они являются основным источникомзагрязнения. Отрицательно воздействуют на водоемы ГЭС, работающие в равнинахрек. Хорошо известно, что автомобильный транспорт сильно загрязняет атмосферупродуктами неполного сгорания бензина. Перед учеными стоит задача к минимумусократить степень загрязнения окружающей среды! Предельные одноатомные спирты. Строение и номенклатура. Химические свойстваодноатомных спиртов (реакции замещения, дегидратации и окисления). Промышленныеи лабораторные способы синтеза этанола, его использование. Многоатомные спирты: этиленгликоль и глицерин, их использование. Продукты замещения водорода в углеводородах гидроксильной группой называют спиртами. Общая формула спиртов R–OH. Гидроксильные производныеароматических углеводородов называют ароматическими спиртами в томслучае, если гидроксильная группа находится в боковой цепи, и фенолами,если гидроксогруппа связана с углеродом ядра. По характеру углеводородногорадикала алифатические спирты делятся на насыщенные и ненасыщенные. В зависимости от числа гидроксогрупп в молекуле различают одноатомные,двухатомные и многоатомные спирты. Углеродный атом способен прочноудерживать только одну гидроксильную группу; не может гидроксил стоять и прикратной связи, хотя из этих правил есть исключения.Изомерия спиртов обусловлена строением радикала (изомерия углеродного скелета) иположением гидроксила (изомерия положения). По положению гидроксила в молекуле,в зависимости от того, с каким атомом углерода связан (с первичным, вторичнымили третичным) различают первичные, вторичные и третичные спирты.Широко используется рациональная номенклатура спиртов. Названиепроизводится от соответствующего углеводородного радикала с добавлением слова«спирт». Это удобно в случае несложных радикалов: метиловый спирт. Болеесложный по строению спирт можно рассматривать как производное метиловогоспирта - карбинола (карбинольная номенклатура). По современныммеждународным правилам к названию углеводорода добавляется окончание ол и цифра, обозначающая атом углерода, у которого стоит гидроксил.Общими свойствами получения спиртов является гидратация олефинов в кислойсреде, гидролиз галогенпроизводных, восстановление карбонильных соедининий. Функциональная группа спиртов – гидроксил – обуславливает главные химическиесвойства этих соединений. Спирты отличаются большой химической активностью.Вследствие многообразия реакций спиртов и доступности сырья для их полученияспирты являются ценным исходным материалом для синтеза многих алифатическихсоединений. Связи С–О–Н поляризованы, причем отрицательным концом диполяявляется кислород, как наиболее электроотрицательный элемент. На атомахуглерода и водорода имеются частичные положительные заряды. Такой электронныйхарактер гидроксогруппы предопределяет ее склонность к реакциямгетеролитического типа, в ходе которых может разрываться либо связь С–О, либосвязь О–Н.Спирты - практически нейтральные вещества: они не изменяют окраски индикаторов,не вступают в реакции ни с водными растворами щелочей, ни с разбавленнымикислотами. Однако в определенных реакциях они проявляют свойства очень слабыхкислот и оснований, т.е. являются амфотерами, подобно воде. Кислотные свойстваспиртов выражены несколько слабее, чем у воды, хотя связь кислород–водородполяризована: О^δ––Н^δ+. Алкильные группыотталкивают от себя электроны, снижая тем самым легкость отщепления протона посравнению с водой. У третичных спиртов кислотные свойства выражены наиболееслабо. Если же в радикал спирта ввести электроноакцепторный атом, то кислотныесвойства усиливаются. Примером может служить перфторпроизводноетриметилкарбинола, кислотные свойства его заметно выражены (разлагает солиугольной кислоты).2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂.Основные свойства спиртов проявляются в их взаимодействии с сильнымикислотами. При этом спирты подобно воде дают соль оксония: CH₃–OH + HBr → [CH₃–OH₂]⁺Br^–. 1. R–O–Na + R’I → R–O–R’ + NaI2. ROH + HBr ↔ RBr + H₂O3. CH₃CH₂OH + HOSO₃H ↔ CH₃CH₂–OSO₃H + H₂O4. 2CH₃OH + SO₃ → (CH₃)₂SO₂ + H₂O5. CH₃COOH + HOC₂H₅ ↔ CH₃COOC₂H₅ + H₂O6. CH₂=CH₂ H₃CH₂OH ® (CH₃CH₂)₂O7. Окисление первичных → альдегид, кислота.8. Окисление вторичных → кетон.Главное промышленное применение метилового спирта – получение формальдегида. Ониспользуется также для синтеза метилирующих средств (хлористого метила,диметилсульфата), получения уксусной кислоты. Также используется какрастворитель. Этиловый спирт является сырьем для получения синтетическогокаучука. Также он используется как растворитель для экстракции икристаллизации, для изготовления лаков и красок, для консервированияанатомических препаратов, как дезинфицирующее средство, для изготовлениялекарственных веществ, в парфюмерной промышленности для изготовления одеколонаи духов. Большие количества спирта расходуются для синтеза эфира, сложныхэфиров органических кислот, хлороформа, йодоформа и др. Пропиловые, бутиловые иамиловые спирты используются в качестве растворителей. Высшие жирные спиртыприменяются в качестве ПАВ: антииспарителей (защита водоемов),пенообразователей и др. Диэфиры на основе высших жирных спиртов – хорошиесмазочные масла для авиационных двигателей. В большом количестве высшие жирныеспирты используются для получения синтетических моющих средств. На основевысших жирных спиртов получают четвертичные аммониевые соли, микродобавкикоторых в воду обеззараживают ее. Циклогексанол используется в промышленностидля получения синтетических волокон капрон и найлон. Наиболее важное значение из многоатомных спиртов имеют этиленгликоль (двухатомный) и глицерин (трехатомный). Этиленгликоль – бесцветнаяжидкость, которая смешивается с водой в любых соотношениях. Гликоли как иодноатомные спирты не изменяют окраски индикатора, но обладают несколько болеекислотным характером по сравнению с одноатомными спиртами. Соли образуются придействии не только щелочных металлов, но и гидроксидов тяжелых металлов.Причиной легкого образования гликолятов тяжелых металлов является не толькоповышенная кислотность этиленгликоля, но и повышенная устойчивость этихгликолятов, имеющих характер внутрикомплексных соединений: H | СН₂ – O O – CH₂CH2 – OH | \ / |2 | + Cu(OH)₂ = | Cu | +2H₂OCH2 – OH | / \ | CH₂ – O O – CH₂ | HГидроксильные группы в этиленгликоле могут замещаться на галоген. При действиихлористого или бромистого водорода замещается одна гидроксогруппа и получаетсягалогенгидрин. Вторая гидроксогруппа замещается труднее – под действием PCl₅ или SOCl₂. Этиленгликоль образует простые и сложные эфиры.Водный 50%-ный раствор этиленгликоля используется в качестве незамерзающейжидкости (антифриз) для охлаждения автомобильных двигателей.Глицерин – вязкая гигроскопическая жидкость сладкого вкуса, смешивающаяся сводой в любых соотношениях. Глицерин входит в состав жиров и других веществ,образующих животные ткани. По своим свойствам глицерин подобен этиленгликолю:легко дает с гидроксидами тяжелых металлов глицераты; гидроксильные группыобмениваются на галоген, дает простые и сложные эфиры. Эфир глицерина иазотной кислоты – тринитрат глицерина по ошибке называют “нитроглицерином”.При обычных условиях это жидкость, чувствительная к удару, является сильновзрывчатым веществом. Разложение нитроглицерина – сильно экзотермическаяреакция, при этом выделяется большое количество газов:4CH₂(ONO₂)CH(ONO₂)CH₂(ONO₂) = 12CO₂ + 6N₂ + 10H₂O + O₂Для повышения стабильности нитроглицерина и обеспечения безопасности в обращениинитроглицерином пропитывают пористую массу и готовят так называемые динамиты. Они используются в военном и горном деле.Благодаря гигроскопичности глицерин используется в качестве увлажняющегосредства при изготовлении фармацевтических препаратов и косметическихсредств, а также в кожевенной и текстильной промышленности. В пищевойпромышленности его применяют для подслащивания ликеров и др.Из непредельных спиртов наибольшее промышленное значение имеет аллиловыйспирт СН2=СН–СН₃. Получают в промышленности из пропиленавысокотемпературным хлорированием и последующим гидролизом. Аллиловый спиртявляется промежуточным продуктом для синтеза глицерина. Фенол, его строение. Сравнение химических свойств фенола со свойствамипредельных одноатомных спиртов. Кислотные свойства фенола. Влияниегидроксильной группы на реакции замещения в ароматическом ядре. Получение и применения фенола. Фенолы - гидроксилсодержащие ароматические соединения, в молекулахкоторых гидроксил связан непосредственно с углеродным атомом бензольного ядра.Общая формула: Ar–OH. Гидроксогруппа и бензольное ядро оказывают большоевлияние друг на друга: неподеленная пара кислорода вступает в сопряжение сπ-электронами ядра (1). В результате электронная плотностьпереходит частично на связь С–О, увеличивая при этом электронную плотность в о - и п -положениях в ядре. Электронная пара связи О–Н сильнеепритягивается к атому кислорода, способствуя тем самым созданию положительногозаряда на атоме Н гдроксогруппы и отщеплению его в виде протона (2). Врезультате этого фенолы проявляет более сильный кислотный характер по сравнениюсо спиртами:1. 2. Фенолы – высококипящие жидкости или кристаллические вещества, обладающиесильным характерным запахом. Плотность около 1. Свойства гидроксила Фенол > Вода > Cпирт1. C₆H₅ОН + NaOH → C₆H₅ОNa + H₂O2. 2C₆H₅ОН + 2Na → 2C₆H₅ОNa + H₂ 3. C₆H₅ОNa + CO₂ + H₂O → C₆H₅ОН + NaHCO₃4. Ar–OH + RX → Ar–O–X + NaX5. C₆H₅ОН + Cl–CO–CH₃ → C₆H₅–О–CO–CH₃ + HCl6. C₆H₅ОН + Zn → C₆H₆ + ZnO Свойства бензольного ядра 1. C₆H₅ОН + 3Br₂ → C₆H₂Br₃OH + 3HBr2. C₆H₅ОН + Cl₂ → о- C₆H₄ClОН + п- C₆H₄ClОН3. C₆H₅ОН +3HNO₃ (к) → C₆H₂(NO₂)₃ОН + 3H₂O4. C₆H₅ОН + HNO₃(p) → о- C₆H₄NO₂ОН + п- C₆H₄NO₂ОН5. C₆H₅ОН + CH₂C(CH₃)CH₃ → (CH₃)₃C–C₆H₄ỢOHФенол применяется для производства красителей пикриновой кислоты и особеннодля получения пластмасс – фенолоформальдегидных смол. Растворы фенолаиспользуются для дезинфекции. Альдегиды, их строение, номенклатура, химические свойства (реакции окисленияи восстановления). Получение и использование муравьиного и уксусногоальдегидов. Фенолформальдегидные смолы. Соединения, в молекулах которых карбонильная группа связана с одним органическимрадикалом и с атомом водорода называются альдегидами. Соединения, в которых карбонильная группа связана с двумя органическимирадикалами, называются кетонами. В функциональной группеальдегидов и кетонов связь между углеродом и кислородом двойная. Углеродныйатом карбонильной группы находится в состоянии sp²-гибридизации иего конфигурация является плоской. В отличие от двойной С=С связи, вследствиебольшей ЭО кислорода по сравнению с углеродом, связь поляризована за счетсмещения электронной плотности π-связи к кислороду: >С^δ+ = О^δ–Полярность сказывается на физических и химических свойствах. Многие альдегидыи кетоны хорошо растворимы в воде. Низшие альдегиды обладают резким запахом,многие высшие альдегиды и кетоны обладают приятным запахом и используются впарфюмерии. Реакции присоединения: 1. R–CHO + 2H → R–CH2–OH R’R”C=O + 2H → R’R”CH–OH2. –C^δ+– +:CN → –C–CN + H⁺ → –C–CN|| | |O^δ– O^– OH3. H₂CО+ H₂O → H₂C–(OH)₂OH HCl OR’4. R–CHO + R’OH → R–C< + R’OH —→ R–C< + H₂O| OR’ | OR’H H5. R–COH + Ag₂O → R–COOH + 2Ag Реакции замещения кислорода карбонильной группы. Формальдегид: в промышленности формальдегид получают из метиловогоспирта. Пары спирта вместе с воздухом пропускают над раскаленной медью:2СН₃ОН + 2О₂ → 2СН₂О + 2H₂O К-р: CuДругим важным способом является неполное окисление метана:СН₄ + О₂ →СН₂О + H₂O к-р: t=400°Используется для различных синтезов. Обладает токсичностью длямикроорганизмов и применяется как дезинфицирующее средство. Используется вкожевенной промышленности, для хранения медицинских препаратов и т. д. Ацетальдегид: в промышленности получают из ацетилена по реакцииКучерова и окислением этанола. Современным способом получения являетсякаталитическое окисление этилена:СН₂=СН₂ + ⅛О₂ → СН₃–СНО К-р: PdCl₂Используется для получения уксусной кислоты, этилацетата, “сухого спирта”(метальдегида) и этилового спирта. Ацетон: в промышленности получают каталитической кетонизациейуксусной кислоты, дегидрированием изопропилового спирта, прямым окислениемпропилена:СН₂=СН–СН₃ + ⅛О₂ → СН₃–СО–СН₃ К-р: PdCl₂, Cu₂Cl₂Ацетон применяется как растворитель для лаков, кинопленки, для полученияискусственного ацетатного волокна, ацетилена, а также во многих синтезах. Карбоновые кислоты. Строение карбоксильной группы. Химические свойствакарбоновых кислот. Муравьиная кислота, ее восстановительные способности.Уксусная и стеариновая кислоты, их применение. Олеиновая кислота какпредставитель непредельных карбоновых кислот. Мыла как соли высших карбоновых кислот. Карбоновыми кислотами называются соединения, содержащие в молекулегруппу –СООН, носящую название карбоксильной, происходящее от названийсоставляющих ее групп: карбонильной –СНО, гидроксильной –ОН. По числукарбоксильных групп кислоты делятся на одноосновные, двухосновные имногоосновные. По характеру радикала – на предельные, непредельные,ароматические и т. д. Изомерия обусловлена строением углеводородного радикала.Для низших членов ряда наиболее употребительны тривиальные названия. Кислотыимеют высокие температуры кипения и плавления, что обусловлено наличиемводородных связей. Низшие кислоты обладают острым кислым запахом, высшие запахане имеют. Низшие кислоты хорошо растворимы в воде, но с увеличением радикаларастворимость уменьшается.Карбоксильная группа содержит в себе карбонильную и гидроксильную группы.Вследствие близкого расположения они оказывают сильное влияние друг на друга.Гидроксогруппа кислот легче отщепляет протон водорода, чем гидроксогруппаспиртов. Причина усиления кислотности – полярная карбонильная группа.Карбонильный атом углерода, несущий положительный заряд, стремится погаситьдефицит электронов, притягивая электронные пары не только связей R–C и С=О,но и свободные электронные пары кислорода гидроксильной группы. Поэтомугидроксильный кислород сильнее оттягивает электронную пару связи О–Н (1),усиливая положительный заряд на водороде (2):1. 2. Химические свойства: 1. RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O2. 2RCOOH + Mg → (RCOO)₂Mg + H₂3. RCOONa + HCl(p) → RCOOH + NaCl H₂SO₄4. RCOOH + H₂SO₄(к) – не идет (HCOOH —→СO + H₂O)5. Реакция ацилирования:Путем замещения гидроксильной группы различными группами можно получитьфункциональные производные кислот: аммиак-аммонийные соли, галогенангидриды,сложные эфиры, амиды, нитрилы и др. При гидролизе всех производных кислотполучаются исходные кислоты.Кислоты находят широкое применение в промышленности. Муравьиная кислотаприменяется в текстильной и кожевенной промышленности; уксусная – в быту, припроизводстве специального шелка, красителей, сложных эфиров, ацетона;щавелевая – в крашении, при производстве красителей, в кожевеннойпромышленности. Высшие кислоты применяются при производстве мыла, каучука ирезиновых изделий, линолеума, смазочных масел. Также кислоты широкоиспользуются в различных синтезах. Сложные эфиры, их номенклатура. Получение сложных эфиров и их гидролиз.Применения сложных эфиров. Синтетические волокна на основе сложных эфиров. Жирыкак представители сложных эфиров, их роль в природе и свойства. Химическая переработка жиров. Сложные эфиры являются наиболее важными функциональными производнымикислот с общей формулой R – CO – O – R’, т.е. их можно рассматривать какпроизводные кислот, у которых гидроксил замещен алкоксильной группой. Изомериясложных эфиров обусловлена строением радикалов, связанных с ацилатной группой Сложные эфиры широко распространены в природе. Аромат многих цветов, плодов,ягод обусловлен присутствием в них сложных эфиров. Чрезвычайно распространены врастительном и животном мире относящиеся к сложным эфирам жиры. Эфиры низших одноатомных спиртов и низших кислот – летучие жидкости сприятным запахом цветов, ягод. Этилформиат имеет запах рома, изоамилацетат –запах груш, этилбутират – запах абрикосов, изоамилбутират – запах ананасов,бензилацетат – запах жасмина и др. Из-за их запаха эти эфиры используются впарфюмерной и пищевой промышленности как «фруктовые эссенции». Эти эфиры малорастворимы в воде, хорошо растворяются в органических растворителях, самиявляются растворителями. Температуры кипения сложных эфиров ниже, чем усоответствующих кислот, так как им не присуща ассоциация.Важнейший способ получения сложных эфиров – взаимодействие карбоновых кислот соспиртами – реакция этерификации. RCOOH + R’OH ↔ RCOOR’ + H₂O. В качестве катализаторов применяют конц. H₂SO₄,газообразный HCl, BF3 и др. Влияние кислотного катализатора заключается впротонировании карбонильного кислорода и, следовательно, в увеличенииположительного заряда на атоме углерода карбоксильной группы, что делает егоболее способным к присоединению нуклеофильного реагента – спирта: Реакция этерификации обратима. Избыток спирта или кислоты благоприятствуетсдвигу равновесия вправо. Увеличить выход эфира можно также постояннымвыведением одного из образующихся веществ из сферы реакции. Скорость реакцииэтерификации зависит от природы спирта и кислоты, а именно – с каким атомомуглерода связана гидроксильная группа (первичным, вторичным или третичным) икаково строение углеродной цепи, связанной с карбоксильной группой.Объемистые радикалы создают пространственные затруднения и мешают образованиюпромежуточных продуктов присоединения. Особенно плохо подвергаютсяэтерификации третичные спирты. Химические свойства: 1) Действие воды (гидролиз): R – CO – OR’ + HOH ↔ RCOOH + R’OH 2) Реакция переэтерификации: R – CO – OR’ + R”OH ↔ R – CO – OR” + R’OH 3) Действие аммиака (аммонолиз): CH₃ – CO – OC₂H₅ + NH₃ → CH3 – CO – NH₂ + C₂H₅OH4) Восстановление R – CO – OR’ ↔ R – CH₂OH + R’OH В состав растительных и животных организмов наряду с белковыми веществами иуглеводами входят жиры и жироподобные вещества. Главной составной частьюрастительных и животных жиров являются сложные эфиры глицерина и высшихжирных кислот – триглицериды пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевойи др. Химическая природа жиров бала установлена в первой четверти XIX векаШеврелем. Во всех жирах остаток спирта один и тот же (остаток глицерина):разница между жирами обусловлена остатками кислот. Жиры не имеют резкойтемпературы плавления и, предварительно размягчаясь, плавятся в определенноминтервале температур. Жиры легко растворяются в органических растворителях;они практически нерастворимы в воде, но могут образовывать с ней стойкиеэмульсии в присутствии ПАВ (молоко). При длительном хранении на воздухе, поддействием влаги и света жиры прогоркают – приобретают неприятный запах ивкус, при этом повышается и их кислотность.В промышленности реакция гидролитического расщепления жиров широкоиспользуется для получения глицерина и жирных кислот или их солей, т.е. мыла.Расщепление производят как в кислой, так и в щелочной среде. В первом случаеобразуется глицерин и смесь свободных кислот – стеарин: СН₂ – ОСОС₁₇Н₃₅ ГлицеринСН – ОСОС₁₅Н₃₁ → Стеариновая кислота СтеаринСН₂ – ОСОС₁₅Н₃₁ Пальмитиновая кислотаВ щелочной среде наряду с глицерином получают соли этих кислот – мыла. Очень важной реакцией, имеющей промышленное значение, является реакция гидрогенизации жиров – превращение жидких жиров в твердые. Сущность этойреакции состоит в присоединения водорода к непредельным кислотам и превращениеих в предельные (Ni, 200°C, 15 кгс/см²):СН₂ – ОСОС₁₇Н₃₅ СН₂ – ОСОС₁₇Н₃₅СН – ОСОС₁₅Н₃₁ + 6Н₂ = СН – ОСОС₁₇Н₃₅СН₂ – ОСОС₁₅Н₃₁ СН₂ – ОСОС₁₇Н₃₅Лучшие сорта гидрированного жира используются для получения маргарина. Маргарин представляет собой эмульсию гидрированного жира, животного жира(говяжьего) или растительного масла в молоке. По виду и запаху продуктнапоминает сливочное масло: для придания желтого цвета в него добавляют яичныйжелток, а для придания характерного запаха – дикетон диацетил СН₃СОСОСН₃. Углеводы, их классификация. Моносахариды. Глюкоза, ее строение, химическиесвойства (реакция окисления и восстановления). Роль в природе. Сахароза, ее гидролиз Впервые глюкоза была получена в 1811 г. русским химиком Г.З.Кирхгофом пригидролизе крахмала. В конце 60-х годов прошлого столетия А.А.Колли доказал,что в молекуле глюкозы имеется пять гидроксильных групп. Шестой атомкислорода, очевидно, должен входить в состав альдегидной группы, посколькуглюкоза дает многие качественные реакции на альдегидную группу – окисляетсяоксидом серебра (1), присоединяет синильную кислоту (4): Химические свойства: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Спиртовое брожение. Эта реакция характерна для гексоз. Онаосуществляется с помощью биологических катализаторов – ферментов. Присбраживании гексозы превращаются в этиловый спирт. Для пентоз брожение нехарактерно.C₆H₁₂O₆ → 2CO₂ + 2C₂H₅OHНаличие неразветвленной цепи углеродных атомов в глюкозе вытекает из еепревращения под действием иодоводорода в 2-иодгексан с нормальной цепьюуглеродных атомов (2). Образование в результате ацилирования (3) иалкилирования (5) соответственно пентаацетил- и пентаметилглюкозы также доказывает существование в глюкозе пяти гидроксогрупп. В конце прошлогостолетия в классических работах Э.Фишера была установлена конфигурацияприродной глюкозы, выражаемая следующей проекционной формулой (см. рис. 2).Однако некоторые свойства моносахаридов не могут быть объяснены формулойальдегидоспирта. Так глюкоза вступает не во все реакции, характерные дляальдегидов. Свойства глюкозы, которые не могут быть объяснены прирассмотрении альдегидной формулы глюкозы, находят свое объяснение, еслипридать ей циклическую формулу. Эту форму называют также окисной, илиполуацетальной. Эта форма является таутомерной модификацией, находящейся вравновесии с альдегидной формой. Рис. 2 Сущность таутомерного переходазаключается в том, что атом водорода гидроксила при пятом атоме углеродаперемещается к кислороду карбонильной группы: —→Зная строение моносахаридов, легко понять их химические свойства (см. выше).Глюкозу называют также виноградным сахаром, поскольку она содержится ввиноградном соке. Кроме винограда глюкоза находится и в других сладких плодах ивообще в разных частях растений. Не менее распространена глюкоза и в животноммире: около 0,1% ее содержится в крови. Глюкоза разносится кровью по всему телуи служит источником энергии для организма.При нагревании моносахаридов со спиртами в присутствии кислотных катализаторовобразуются, как мы уже знаем, гликозиды. Роль спиртового компонента в этойреакции может взять на себя, в частности, и вторая молекула моносахарида. Врезультате такой реакции от двух молекул моносахарида отщепляется вода иобразуется дисахарид: 2С₆Н₁₂О₆ → С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О.При гидролизе дисахаридов, они распадаются на соответствующие моносахариды.Важнейший из дисахаридов – сахароза – состоит из остатков α-глюкозы иβ-фруктозы. Сахароза очень распространена в природе. Это химическоеназвание обычного сахара, называемого также тростниковым или свекловичным. Получают сахарозу из сахарного тростника, произрастающего втропиках, или из сахарной свеклы (содержит 12-15% сахарозы).Сахарную свеклу измельчают в стружку и извлекают из нее сахарозу горячейводой в специальных аппаратах, называемых диффузорами. Полученный растворобрабатывают известью для осаждения примесей, а перешедшую частично в растворгидроокись кальция осаждают пропусканием углекислого газа. Далее послеотделения осадка раствор упаривают в вакуум-аппаратах. Так получаетсямелкокристаллический песок-сырец. После его дополнительной очистки получаютрафинированный сахар. В зависимости от условий кристаллизации он выделяетсялибо в виде мелких кристаллов, либо в виде компактных «сахарных голов»,которые распиливают или раскалывают на куски. Быстрорастворимый кусковойсахар получают прессованием мелко измельченного сахарного песка. Полисахариды как природные полимеры. Крахмал и целлюлоза, их строение,химические свойства. Углеводы как источник сырья для химической промышленности. Искусственные волокна на основе целлюлозы. При конденсации большого числа моносахаридов друг с другом образуютсяполисахариды, состав которых выражается общей формулой (С₆Н₁₀О₅)n, где n достигает величины сотен и тысяч. Важнейшие изполисахаридов – крахмал и глюкоза. Крахмал образуется в растениях пи фотосинтезе и откладывается в корнях,клубнях и семенах. Внешний вид крахмала хорошо известен: это белое вещество,состоящее из мелких зерен. Он нерастворим в холодной воде, набухает ипостепенно растворяется в горячей. Образующиеся вязкие растворы при охлаждениипревращаются в студневидную массу – клейстер. Крахмал представляет собой смесьполисахаридов – амилопектина и амилозы. Применяя особуюобработку растворителями, из крахмала можно выделить чистую, кристаллическуюамилозу. Чистая амилоза не образует при набухании клейстера, с йодом даетхарактерное темно-синее окрашивание; амилопектин ответственен за образованиеклейстера, а с йодом дает слабое фиолетовое окрашивание. И амилоза, иамилопектин состоят из остатков, связанных α- гликозидными связями,однако они различаются формой молекул. Амилоза представляетсобой линейный полисахарид, построенный из нескольких тысяч остатковглюкозы, соединенных α-глюкозидной связью. Строение амилозы схематическивыражается следующей формулой: По данным рентгеноструктурного анализа, молекула амилозы свернута в спираль.Внутри спиралевой молекулы остается канал диаметром около 0,5 нм, в котороммогут располагаться подходящие по размеру молекулы, образуя особого типакомплексы – так называемые соединения включения. Одним из них являетсяупомянутое ранее соединение амилозы с йодом синего цвета. Молекулааминопектина, в отличие от амилозы, имеет разветвленное строение,приближающееся к шарообразной форме. Определенная физическими методамимолекулярная масса амилопектина имеет величину порядка 10 - это значит, чтостепень полимеризации равна примерно 6000. Подвергая крахмал гидролизукислотами, можно получить глюкозу в виде чистого кристаллического препаратаили в виде патоки – окрашенного некристаллизующегося сиропа. Наибольшеезначение крахмал имеет в качестве пищевого продукта: в виде хлеба, картофеля,круп, являясь главным источником углеводов в нашем рационе питания.Значительные количества крахмала употребляются для проклеивания (шлихтования) тканей, склеивания бумаги и картона, производства канцелярского декстриновогоклея. В аналитической химии крахмал служит индикатором в йодометрическом методетитрования. Целлюлоза представляет собой полисахарид, построенный из глюкозныхзвеньев. Ее строение напоминает строение амилозы, т.е. она тоже состоит изостатков глюкозы, но связаны они между собой β-гликозидными связями, а неα-гликозидными, как в амилозе. Молекулярная масса целлюлозы очень велика – порядка 500 тыс., она можетдостигать и нескольких миллионов, т.е. в приведенной формуле n равно десяткамтысяч. Клетчатка - главный «строительный материал» растений, из которогосостоят стенки растительных клеток. Целлюлоза не плавится и не переходит впарообразное состояние: при нагревании примерно до 350°С она разлагается –обугливается. Она нерастворима в воде и большинстве других неорганических иорганических растворителей. Нерастворимость целлюлозы объясняют тем, что ееволокна представляют собой как бы «пучки» расположенных параллельно нитевидныхмолекул, связанные множеством водородных связей, которые образуются врезультате взаимодействия гидроксильных групп. Внутрь подобного «пучка»растворитель проникнуть не может, а следовательно, не происходит и отрывамолекул друг от друга. Целлюлоза растворима в растворе гидроксида меди вконцентрированном водном аммиаке (реактив Швейцера). Концентрированные кислотыи концентрированный раствор хлорида цинка также растворяет целлюлозу, но приэтом происходит ее частичный распад (гидролиз), сопровождающийся уменьшениеммолекулярной массы. Химические свойства целлюлозы определяются, прежде всего,присутствием гидроксильных групп. Действуя металлическим натрием, можнополучить тринатрийалкоголят целлюлозы [C₆H₇O₂(ONa)₃]_n. Под действием концентрированных водных р-ровщелочей происходит мерсеризация – частичное образование алкоголятовцеллюлозы, приводящее к набуханию волокна и повышению его восприимчивости ккрасителям. В результате окисления в макромолекуле целлюлозы появляетсянекоторое число карбонильных и карбоксильных групп. Под влиянием сильныхокислителей происходит распад макромолекул. Гидроксильные группы целлюлозыспособны алкилироваться и ацилироваться, давая простые и сложные эфиры.Целлюлоза используется человеком с очень давних пор. Сначала применялидревесину как горючий и строительный материал; затем хлопковые, льняные и др.волокна стали использоваться как текстильное сырье. Первые промышленныеспособы переработки целлюлозы возникли в связи с развитием бумажнойпромышленности. Бумага – это тонкий слой клетчатки, спрессованных и проклеенныхдля создания механической прочности, а также гладкой поверхности дляпредотвращения растекания чернил. Целлюлоза применяется не только как сырье вбумажном производстве, но идет еще на дальнейшую химическую переработку.Наибольшее значение имеют простые и сложные эфиры целлюлозы. Так, при действиина целлюлозу смесью серной и азотной кислот получают нитраты целлюлозы. Все они горючи и взрывчаты. Максимальное число остатков азотной кислоты,которые можно ввести в клетчатку, равно 3 на каждое звено глюкозы:[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + nHNO₃ → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + nH₂OПри действии на целлюлозу смеси уксусного ангидрида, уксусной к-ты и серной к-тыобразуется триацетат целлюлозы: (CH₃CO)₂O[C₆H₇O₂(OH)₃]_n ———→ [C₆H₇O₂(OCOCH₃)₃]_nИз ацетатов целлюлозы готовят лаки, негорючую кинопленку, а также ацетатноеволокно. Нашли техническое применение и простые эфиры целлюлозы. Так,обрабатывают целлюлозу сначала щелочью, а затем хлористым метилом (поддавлением), получают метилцеллюлозу:[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2NaOH + 2CH₃Cl → [C₆H₇O₂(OH)(OCH₃)₂]_n + 2NaCl + 2H₂OПри метилировании целлюлоза приобретает некоторую растворимость в воде;применяется главным образом как загуститель в текстильной, косметической ипищевой промышленности. Аналогично получают этицеллюлозу, которуюиспользуют для производства прочных морозостойких пленок. Искусственные волокнана основе целлюлозы ныне занимают видное место в общем балансе текстильногосырья. Амины, их строение и номенклатура. Амины как органические основания,взаимодейст-вие с кислотами. Анилин. Сравнение свойств алкил- и арилзамещенных аминов. Получение анилина из нитробензола (реакция Зинина). Амины – органические производные аммиака, которые можнорассматривать как продукты замещения атомов водорода аммиака на углеводородныерадикалы. В зависимости от числа замещенных на радикалы атомов водородаразличают первичные (1), вторичные (2) и третичные (3) амины: 1. R–NH₂ 2. R–NH–R’ 3.R₃N. Низшие амины – газы, средние – жидкости, а начиная с С₁₂ - твердыевещества. Запах низших аминов напоминает запах аммиака. С ростом числа атомовуглерода растворимость в воде ухудшается. Являясь производными аммиака, онисохраняют основные свойства. Причина этому – свободная электронная пара азота. Химические свойства: 1. Присоединение алкилгалогенидов:C₆H₅NH₂ + C₂H₅Cl → [C₆H₅–NH₂–C₂H₅]⁺Cl^–2. Взаимодействие с HCl:C₂H₅NH₂ + HCl → [C₂H₅NH₃]⁺Cl^–3. Реакции с азотистой кислотой:а) первичные CH₃NH₂ + HNO₂ → CH₃OH + N₂ + H₂Oб) вторичные (CH₃)₂NH + HNO₂ → (CH₃)₂N–N=O + H₂Oв) третичные не реагируют.Простейшие алифатические амины – метиламин, диметиламин - используются присинтезе лекарственных веществ, в качестве ускорителей вулканизации и в другихорганических синтезах. Гексаметилендиамин NH₂–(CH₂)₆–NH₂ является исходным веществом для синтеза важного полимерногоматериала – найлона. Анилин – важнейший из ароматических аминов. Получается по реакции Зинина:C₆H₅NO₂ + 6H → C₆H₅NH₂ + 2H₂O.В промышленности получают каталитическим восстановлением нитробензолаводородом; пропуская хлорбензол с аммиаком над одновалентной медью. Анилинприменяется для получения красителей, лекарственных препаратов,вулканизаторов и стабилизаторов для резины, пластмасс, фотографическихпроявителей. Аминокислоты, их строение и кислотно-основные свойства. Синтетическиеполиамидные волокна. Понятие о строении белковых молекул. α-аминокислоты как структурные единицы белков. Свойства и биологическая роль белков. Аминокислотами называются соединения, содержащие в молекуле амино- икарбоксильную группы. В зависимости от взаимного положения групп различаютα-, β- и γ-аминокислоты. Одновременное присутствие в молекулеаминокислоты кислотной и основной групп приводит к внутримолекулярнойнейтрализации. Учитывая это, свободные аминокислоты правильнее представлять ввиде внутренних солей типа: Это сказывается и на физических свойствах аминокислот: подобно обычнымнеорганическим солям, аминокислоты представляют собой кристаллическиевещества, растворимые в воде и мало растворимые в органических растворителях.Они плавятся при высоких температурах и обычно при этом разлагаются.Переходить в парообразное состояние они не способны. Получение: ClCH₂–COOH + 3NH₃ → H₂N–CH₂–COONH₄ + NH₄Cl (р-ция Фишера);СH₃–CHO ® CH₃–CH(OH)–CN ® CH₃–CH(NH₂)–CN ® → H₃–CH(NH₂)–COOH (р-ция Зелинского). Химические свойства аминокислот в первом приближении являются суммой свойствимеющихся в их составе функций. Своеобразие аминокислот определяется, преждевсего, тем, что в них имеются две функции противоположного химическогохарактера – аминогруппа со свойствами основания и карбоксильная группа сосвойствами кислоты. Аминокислоты являются амфотерами. 1. H₂N–CH₂–COOH + HCl → HCl·H₂2. N–CH₂–COOH 3. H₂N–CH₂–COOH + NaOH4. → H₂N–CH₂–COONa

Реакции по карбоксильной группе 1. H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O 2. 2H2NCH2COOH + Na → H2NCH2COONa + H2 3. H2NCH2COOH + CH3OH → H2NCH2COOCH3 + H2O 4. H2NCH2COOH → CH3NH2 + CO2 Реакции по аминогруппе 1. H2NCH2COOH + HCl → HCl·H2NCH2COOH 2. H2NCH2COOH + HNO2 → HOCH2COOH + N2 + H2O 3. H2NCH2COOH + CH3COCl → CH3CONHCH2COOH + HCl

Аминокислоты способны взаимодействовать друг с другом, образуя длинные цепи: H₂NCH₂COOH + HNНСН₂COOH → H₂NCH₂COHNCH₂COOH + H₂O Высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислотных остатков,называются белковыми веществами – белками. Внешний вид, физическоесостояние белков может быть столь же разнообразным, как и функции, которые онивыполняют в организме. Несмотря на внешнее несходство, различные представителибелков обладают некоторыми общими свойствами. Так, растворы всех белков имеютколлоидный характер. При повышении температуры, УФ-излучения или радиации, подвлиянием кислот, щелочей и других реагентов происходят измененияфизико-химических свойств белков, называемые денатурацией. При этомтеряется биологическая активность. Денатурацию в настоящее время связывают сизменением конформации[1] белковыхмолекул. Белковые вещества осаждаются фосфорно-вольфрамовой,фосфорно-молибденовой, пикриновой, трихлоруксусной, салициловой и другимикислотами, а также солями многих тяжелых металлов. Белки дают и многие цветныереакции. Например, специфические окраски возникают при взаимодействии их сощелочными растворами солей меди (биуретовая реакция).Главной составной частью белковых веществ являются двадцать α-аминокислот.Молекулы аминокислот связаны в белках по амидному типу. В данном случае этасвязь называется пептидной, а соединения амидного типа, образованныенесколькими молекулами аминокислот, называют пептидами. Синтез пептидовможно осуществить, например, ацилированием аминокислот хлорангидридамигалогензамещенных кислот и действием аммиака: H₂N–CH(CH₃)–COOH + Cl–CH₂–COCl → → Сl–CH₂–CO–NH–CH(CH₃)–COOH + HCl, Cl–CH₂–CO–NH–CH(CH₃)–COOH + NH₃ → → H₂N–CH₂–CO–NH–CH(CH₃)–COOH + HCl. Белки, дающие при гидролизе исключительно аминокислоты, называются протеинами. Сложные белки или протеиды являются соединениями белковс небелковой частью. В зависимости от природы небелковой части различаютследующие группы протеидов:1. Фосфопротеиды содержат фосфор (казеин).2. Липопротеиды – соединения белков с веществами,родственными жирам (зрительный пурпур).3. Гликопротеиды, мукопротеиды – соединения белков суглеводами (альбумины и глобулины сыворотки).4. Металлопротеиды – сложные белки, содержащие комплексносвязанный металл (гемоглобин).5. Нуклеопротеиды – соединения белков с нуклеиновыми кислотами.Аминокислотный состав и последовательность связи аминокислот в молекуле белкаопределяют его первичную структуру. Полипептидная цепь может иметьразличные конформации, которые определяют его вторичную структуру. Имеющая определенную конформацию цепь может далее складываться с созданием третичной структуры. Нет ни одного живого организма, растительного или животного, в котором белкине выполняли бы жизненно важных функций. Многочисленные ферменты –катализаторы обмена веществ в живых организмах – все без исключения относятсяк белковым веществам. Всюду, где есть жизнь, встречаются и белковые вещества.

1. Алкан → Алкен + Н2 (t, Pt);

2. Алкен + Н2 → Алкан (t, Pt);

3. Алкан +Г2 → Галогеналкан + НГ (hν);

4. Галогеналкан + Н2 → Алкан + НГ, р-ция Вюрца;

5. Алкан + О2 → Спирт (t, p, kat);

6. Спирт + Н2 → Алкан + Н2О (t, p, kat);

7. Спирт + НГ → Галогеналкан + Н2О;

Спирт + SOCl2 → Галогеналкан + SO2 + HCl;

8. Галогеналкан + КОН (Н2О) → Спирт + КГ;

9. Спирт + Спирт → Простой эфир + Н2О (H2SO4; Al2O3 + t);

10. Простой эфир + HI → Спирт + Иодалкан (t, p);

11. Спирт → Алкен + Н2О (H2SO4, t>160);

12. Алкен + Н2О → Спирт (H2SO4);

13. Алкен + НГ → Галогеналкан;

14. Галогеналкан + КОН (спирт) → Алкен + КГ + Н2О;

15. Галогеналкан + Г2 → Дигалогеналкан + НГ (hν);

16. Дигалогеналкан + Н2 → Галогеналкан + НГ (t, p, kat);

17. Дигалогеналкан + Ме → Алкен + МеГ2;

18. Алкен + Г2 → Дигалогеналкан;

19. Алкен + О2 → Альдегид (кетон) (t, p, Pd);

20. Альдегид + Н2 → Спирт →* Алкен + Н2О (*H2SO4, t>160);

21. Спирт + [O]→ Альдегид + Н2О (H2O2, KMnO4 +H2O, K2Cr2O7 + H2O);

22. Альдегид + Н2 → Спирт (t, p, kat);

23. Спирт + Карбоновая кислота → Сложный эфир + Н2О (H2SO4);

24. Сложный эфир → Спирт + Карбоновая кислота (H2O, t);

25. Альдегид + SOCl2 → Дигалогеналкан + SO2;

26. Дигалогеналкан + КОН (Н2О) → Альдегид + КГ + Н2О;

27. Дигалогеналкан + КОН (спирт) → Алкин + КГ + Н2О;

28. Алкин + 2НГ → Дигалогеналкан;

29. Алкин + Н2 → Алкен (t, p, kat);

30. Алкен → Алкин + Н2 (t, kat);

31. Алкин + Н2О → Альдегид (кетон) (H2SO4 + Hg²);

32. Альдегид + SOCl2 → SO2 + Дигалогеналкан + КОН (спирт) →

→ Алкин + КГ + Н2О;

33. Дигалогеналкан + Г2 → Тригалогеналкан (hν);

34. = 16.

35. Тригалогеналкан + Н2 → Алкан → Алкин + Н2 (t, p, kat);

36. Алкин + Г2 → Дигалогеналкен + НГ → Тригалогеналкан;

37. Альдегид + [O] → Карбоновая кислота (Ag2O, Cu(OH)2, H2O2, KMnO4

+H2O);

38. Карбоновая кислота + Н2 → Альдегид (t, p, kat);

39. Карбоновая кислота + КОН → Соль + КОН → К2СО3 + Алкан →

→* Алкин + Н2 (t, Pd);

40. Алкин + [O] → Смесь карбоновых кислот (KMnO4 +H2O);

41. Карбоновая кислота + Спирт → Сложный эфир + Н2О (H2SO4);

42. Сложный эфир + Н2О → Карбоновая кислота + Спирт (t, p; H);

43. Карбоновая кислота + РCl5 → Трихлоралкан + POCl3 + HCl (t);

44. Тригалогеналкан + КОН (Н2О) → Карбоновая кислота + КГ + Н2О;

45. 3С2Н2 → С6Н6 (t, p);

46. Арен + Н2 →* Циклогексан + Н2 → Гексан →* Гексин + Н2

(*t, kat);

47. Карбоновая кислота + Cl2 →* α-хлоркарбоновая кислота + NH3

→

→ α-аминокарбоновая кислота (*hν);

48. Аминокарбоновая кислота + HNO2 → N2 + Оксикарбоновая кислота + Н2

→* Карбоновая кислота (*kat).

Предмет химии. Явления химические и физические.................................5

Атомно-молекулярное учение. Атомы. Молекулы. Молекулярное и немолекулярное

строение вещества. Относительная атомная и молекулярная масса. Закон

сохранения массы, его значение в химии. Моль – единица количества вещества.

Молярная масса. Закон Авогадро и молярный объем газа. Относительная плотность

вещества. 6

Химический элемент. Простые и сложные вещества. Химические формулы. 8

Валентность. Составление химических формул по валентности............. 9

Строение атома. Состав атомных ядер. Физический смысл порядкового номера

химического элемента. Изотопы. Явление радиоактивности. Электронное строение

атома. Понятие об электронном облаке. Атомная электронная орбиталь.

Энергетический уровень и подуровень. S -, p -, d -орбитали

в атоме. Строение электронных оболочек атомов на примере элементов 1-го, 2-го,

3-го периодов периодической системы......................... 9

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И.

Менделеева на основе учения о строении атомов. Структура периодической

системы. Изменение свойств химических элементов и их соединений по группах и

периодах периодической

системы......................................................................

................... 14

Природа и типы химической связи. Образование ковалентной связи на примере

молекул водорода, хлороводорода и аммиака. Полярная и неполярная ковалентные

связи. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи на примере

иона аммония. Ионная связь. Водородная связь. Примеры химических соединений с

разными видами связи. 15

Классификация химических реакций по различным оценкам. Типы химических

реакций: соединения, разложения, замещения, обмена. Тепловой эффект

химической реакции. Термохимические уравнения. 16

Окислительно-восстановительные процессы. Степень окисления элемента.

Окисление и восстановление как процессы присоединения и отдачи электронов.

Практическое использование окислительно-восстановительных процессов. 17

Представление о скорости химических реакций. Зависимость скорости от природы

и концентрации реагирующих веществ, температуры. Катализ и

катализаторы................................................................

Обратимость химических реакций. Химическое равновесие и условия, которые

влияют на смещение химического

равновесия...................................................................

.............................................. 20

Растворы. Растворимость веществ. Зависимость растворимости от их природы,

температуры и давления. Массовая доля растворенного вещества в

растворе....................................................................

Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация. Сильные и слабые

электролиты. Химические свойства кислот, оснований и солей в свете теории

электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена и условия их

необратимости................................................................

.......................................... 24

Оксиды. Классификация оксидов. Способы получения и свойства оксидов. Понятие

об амфотерности. 26

Основания. Щелочи и нерастворимые основания. Способы получения и химические

свойства. 27

Кислоты. Классификация кислот. Способы получения и общие химические свойства.

Соли. Состав солей и их названия. Получение и химические свойства солей.

Гидролиз солей. 28

Взаимосвязь между различными классами неорганических соединений. 30

Металлы, их размещение в периодической системе. Физические и химические

свойства. Основные способы промышленного получения металлов.

Электрохимические способы получения металлов. Электрохимический ряд

напряжений металлов. Понятие о коррозии на примере ржавления железа. Значение

металлов в народном хозяйстве. 32

Щелочные металлы, их характеристика на основе размещения в периодической

системе и строении атомов. Соединения натрия и калия в природе, их

использование. Калийные удобрения........... 34

Общая характеристика элементов главной подгруппы второй группы периодической

системы. Кальций, его соединения в природе. Жесткость воды и способы ее

устранения....................................... 35

Алюминий, характеристика элемента и его соединений на основе размещения в

периодической системе и строения атома. Физические и химические свойства

алюминия. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. 37

Металлы побочных подгрупп (хром, железо, медь). Физические и химические

свойства. Оксиды и гидроксиды. Соли хрома, железа и меди. Роль железа и его

сплавов в технике........................................ 40

Галогены, их характеристика на основе размещения в периодической системе и

строении атомов. Хлор. Физические и химические свойства. Хлороводород.

Соляная кислота и ее соли. Качественная реакция на хлорид-ион. 43

Общая характеристика элементов главной подгруппы шестой группы периодической

системы. Сера, ее физические и химические свойства. Сероводород и сульфиды.

Оксиды серы. Серная кислота, ее свойства и химические основы производства

контактным способом. Соли серной кислоты. Качественна