2020-06-08
135
Изучить материал. Письменно выполнить задания.
Теория химического строения органических
соединений. Изомерия.
Ученые-химики изначально делили известные вещества на минеральные, животные и растительные, используя признак классификации – источник их получения. В дальнейшем вещества стали делить на две группы: неорганические и органические. Признаком классификации послужило наличие в веществах атомов химического элемента углерода. Конечно, чёткой границы между органическими и неорганическими веществами нет и данная классификация условна. Но и объединить в единую группу все вещества невозможно, так как органические вещества значительно отличаются от неорганических веществ.
Термин «органическая химия» ввел в науку в начале XIX в. выдающийся шведский химик Й. Я. Берцелиус Он определял органическую химию как химию растительных и животных веществ.
Ученые - химики обнаружили, что в состав всех природных органических веществ обязательно входят атомы углерода. Затем были получены такие соединения углерода, которые в природе не встречаются, но имеют сходное с природными соединениями строение. Их также стали относить к органическим веществам.
|
|
|
Органическую химию можно считать химией соединений углерода, кроме простейших аллотропных модификаций углерода, его оксидов, карбидов, угольной кислоты и ее солей.
Органические вещества имеют ряд особенностей:
- органические вещества обладают, как правило, более сложным строением, некоторые – огромной молекулярной массой (например, белки, нуклеиновые кислоты);
- большинство органических веществ горючи (при их горении выделяются, главным образом, углекислый газ и вода), легко разлагаются при нагревании;
- органических веществ гораздо больше, чем неорганических.
Почему количество органических веществ превышает количество неорганических веществ?
Причин многообразия органических веществ несколько:
- атомы углерода, соединяясь друг с другом, могут образовать цепи разной длины, разной формы (линейные, циклические, разветвленные);
- углерод может образовывать простые, двойные, тройные связи;
- углерод может соединяться с различными элементами;
- существование изомеров и гомологов.
Изомерия – явление существования разных веществ - изомеров, имеющих одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение и потому разные свойства.
Например:молекулярной формулеC2H6O соответствуют два вещества: CH3-CH2-OHэтиловый спирт – жидкость, tкип = 78,4 Сº, хорошо растворим в воде, взаимодействует со щелочными металлами; CH3-O-CH3 диметиловый эфир – газ, tкип = –24 Сº, нерастворим в воде, не взаимодействует со щелочными металлами.
|
|
|
Гомологи – это вещества, имеющие сходное строение и отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп –СН2 – гомологическую разность.
Гомологический ряд – это ряд соединений, сходных по строению и свойствам и расположенных в порядке увеличения их относительных молекулярных масс.
Например: гомологический ряд метана с общей формулой CnH2n+2: CH4 метан; C2H6 этан; C3H8 пропан; C4H10 бутан и т.д.
Основой каждой науки является теория. Для органической химии такой теорией служит теория химического строения органических соединений Александра Михайловича Бутлерова.
19 сентября 1861 года на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в городе Шпейере русский химик-органик А. М. Бутлеров выступил с докладом «О химическом строении веществ», где представил свою теорию строения органических соединений. Одним из главных элементов теории является положение о химическом строении как определенной последовательности химических связей между атомами в молекулах.
Кратко теорию строения органических веществ можно сформулировать с помощью основных положений:
1. Атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности, причем углерод в органических веществах всегда четырехвалентен, а его атомы способны соединяться в цепи линейного, разветвленного, замкнутого строения.
Порядок соединения атомов в молекуле отражают структурные формулы. Различают полные и сокращенные структурные формулы. Например, для пропана, имеющего формулу С3Н8 такие формулы имеют вид:
СН3-СН2-СН3
