Основні положення теорії хімічної будови органічних речовин О.М. Бутлерова

Тема 1 Теорія хімічної будови органічних речовин О.М.Бутлерова.

Предмет органічної хімії. Теорія будови органічних речовин.

Основні терміни та поняття

Органічна хімія - розділ хімічної науки, що вивчає сполуки Карбону та їх перетворення, за виключенням більш простих сполук цього елементів ( оксидів – СО,СО2, карбонатної кислоти та її солей).

Органічні речовини– це сполуки атома Карбону з елементами – органогенами.

Елементи - органогени - хімічні елементи, із атомів яких утворені молекули органічних речовин, що входять до складають основу життя: білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот, вітамінів та інш. Органогени є неметалічними елементами: Гідроген, Оксиген, Нітроген, Сульфур, Фосфор.

Атом- хімічно неподільна електронейтральна частинка речовини, яка складається з позитивно зарядженого ядра та негативно зарядженої електронної оболонки.

Молекула– здатна до самостійного існування частинка речовини, що зберігає хімічні властивості цієї речовини.

Валентність–здатність атома хімічного елемента сполучатися з певним числом інших елементів, або утворювати певне число спільних електронних пар, які зв’язують атоми.

Хімічна будова - порядок (послідовність) сполучення атомів у молекулі.

Ізомери - сполуки, що мають однакові молекулярні формули, але різну будову молекул і різні властивості (явище існування таких сполук – ізомерія).

Структурна формула (формули будови), яка показує послідовність зв'язків між атомами в молекулі, але не показує, як ці атоми розташовані у просторі.

Основні положення теорії хімічної будови органічних речовин О.М. Бутлерова.

№1

1.Вкажіть сполуки, що не належать до органічних:

1) C6H12O6; 2) CH4; 3) HCN; 4) Ca(НCO3)2;

5) HCOOH; 6) CH3NH2; 7) BaC2; 8)CO(NH2)2.

А. всі наведені сполуки; Б.1, 4, 5, 6;
В. 2, 3, 5, 7; Г.3, 4, 7.

2.Вкажіть одну із причин різноманітності органічних речовин:

А.алотропія Карбону;

Б.велике число елементів, з яких утворюються органічні речовини;
В.здатність атомів Карбону утворювати одинарні, подвійні, потрійні С – С зв’язки;
Г.різноманітність живих організмів.

3.Виберіть правильне твердження. До складу органічних сполук, крім Карбону, можуть входити …

А.S, P, N, Zn, Ca, Al; Б.O, S, P, N, H, галогени;

В.Cl, Br, He, Ar, N ; Г.H, O, S, Li, N.

4.Вкажіть причину легкоплавкості та леткості більшості органічних сполук:

А.молекулярна кристалічна гратка;

Б.характерний ковалентний зв’язок;

В.атоми Карбону можуть утворювати ланцюги;

Г.мають певний якісний та кількісний склад.

5.Укажіть правильні твердження:

А.для Карбону в органічних сполуках характернавалентність ІV.

Б.не може бути речовин з однаковою формулою, але різною будовою;

В.валентність атома Карбону в молекулі С3Н4 дорівнює ІІІ;

Г.органічні сполуки не можна отримати з неорганічних.

6.Вкажіть положення, що не входить в теорію О.М. Бутлерова:

А. властивості речовин залежать від електронної та просторової будови молекул ;

Б. атоми та групи атомів в молекулі взаємно впливають один на одну;

В.атоми в молекулах сполучені один з одним в певній послідовності згідно їх валентності;

Г. послідовність міжатомних зв’язків в молекулі називається її хімічною будовою та відображається однією структурною формулою.

7.Вкажіть, яке з положень теорії О.М. Бутлерова пояснює різницю в реакціях сполук однакового складу:

2CH3-CH2-O-H + 2Na 2CH3-CH2-O-Na+ + H2
CH3-O-CH3 + Na реакція не відбувається

А.атоми в молекулах сполучаються один з одним в певній послідовності відповідно до їх валентності;
Б.хімічну будову можна встановити хімічними методами;
В.за властивостями даної речовини можна визначити будову її молекул, а за будовою молекул – передбачити властивості;
Г.атоми та групи атомів в молекулі взаємно впливають один на одного.

8.Вкажіть, від чого залежать властивості органічних сполук:

А. від якісного складу молекул;

Б. від якісного та кількісного складу молекул;

В. від якісного та кількісного складу і від просторової будови молекул;

Г. від якісного та кількісного складу, хімічної будови, взаємному впливу атомів у молекулі та від можливості обертання груп навколо простих зв’язків.

9.Ізомерами є наступні пари сполук:

А. C5H12 та C4H10 ; Б. C4H9Br та C4H8Br2 ;

В. (CH3)2СHCH2CH3 та C(CH3)4 ; Г. C2H5OH та CH3CH2ОН .

10.Виберіть серед даних сполук ізомери:

А.СН3 – СН2 – СН3 Б. СН2 = СН – СН3

В. СН3 – СНОН – СН3 Г. СН2ОН – СН3

Д. СН2ОН – СН2 – СН3 Е.СН ≡ С – СН3

№2 Формули скількох речовин зображено:

А) CH3 – CH2 – CH2 –CH2 - CH3 Б) CH3 В) CH3 СН3

Г) CH3 – CH( CH3 ) – CH2 – CH3 | | |

Д) CH3 – C(CH3)2 - CH3 СН - CH2 CH2 – CН - CH3

| |

CH3 CH3

Вкажіть однакові речовини _________________, ізомери ______________

№ 3Запишіть по одному прикладу карбонових ланцюгів трьох видів: лінійний, розгалужений, циклічний, – кожний із яких містив б шість атомів С.

№4 Складіть структурні ізомерів: а) С4Н8; б) С3Н8О.

Класифікація органічних речовин.

Основні терміни та поняття:

Ациклічні сполукиназивають ще сполуками жирного ряду, або аліфатичними. До них належать всі вуглеводні та їх похідні, в молекулах яких немає кілець або циклів, а є тільки так звані «відкриті ланцюги» вуглецевих атомів.

Циклічні сполукиподіляють на карбоциклічні (цикли складаються тільки з атомів вуглецю) та гетероциклічні (в цикли, крім атомів вуглецю, входять інші атоми, найчастіше азоту, сірки, кисню).

Алкани– насичені вуглеводні загальною формулою СnH2n +2 , атоми Карбону яких зв’язані між собою простими ковалентними зв’язками,а інші валентності насичені атомами Гідрогену.

Алкени– ненасичені вуглеводні загальною формулою СnH2n , що містять в молекулі один подвійний зв’язок.

Алкіни– ненасичені вуглеводні загальною формулою СnH2n -2 , що містять в молекулі один потрійний зв’язок.

Алкадієни– ненасичені вуглеводні загальною формулою СnH2n-2 , що містять в молекулі два подвійних зв’язка.

Ароматичні вуглеводні (арени)– ненасичені вуглеводні загальною формулою СnH2n-6 , що містять в молекулі особливу систему зв’язків – бензинове ядро.

Гомологічний ряд– це сукупність, або ряд хімічних сполук, подібних за будовою та хімічними властивостями, в якому формула кожного наступного члена ряду відрізняється від попереднього на гомологічну різницю – групу – СН2 – .

Функціональні групи, окремі атоми-замісники, на які заміщено атом Гідрогену молекулі органічної сполуки, визначають типові хімічні властивості цих сполук.

 

Одноатомні спирти R-OH CnH2n+2O Прості ефіри етери R-O-R CnH2n+2O
Багатоатомні спирти R-(OH)n   Карбонові кислоти   CnH2nO2
Феноли Ar-OH CnH2n-6O Складні ефіри естери   CnH2nO2
Альдегіди   CnH2nO Аміни R-NH2 CnH2n+1NH2
Кетони   CnH2nO Нітросполуки R-NO2 CnH2n+1NO2
Галогено похідні R - Hal CnH2n+1Г Амінокислоти    

№ 5 Прокласифікуйте органічні речовини за наступними ознаками: за якісним складом та будовою Карбонового ланцюга,за характером зв’язків та наявністю функціональних груп:

е)

ж) С2Н5 – О – С2Н5 з) НСООН