предмет органической химии. Тема Предмет органической химии. Особенности органических соединений
 Скачать 29.06 Kb.
|
План Предмет органической химии Особенности органических соединений История возникновения органической химии 4. Значение органических веществ Предмет органической химии Органическая химия – это химия углеводородов и их функциональных производных. Специфика углеводородов в сравнении с водородными соединениями других элементов заключается в особых свойствах атома углерода. Находясь в четвертой группе второго периода периодической системы, углерод при образовании химических связей не имеет на валентной оболочке ни электронных пар, ни вакантных орбиталей; это обстоятельство обусловливает высокую химическую устойчивость соединений. Кроме атомов углерода и водорода в состав органических соединений входят и другие атомы периодической системы – O, S, N, P, атомы галогенов и другие. Производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на другие атомы или группы атомов (функциональные группы), называют функциональными производными. 2. Особенности органических соединений Органические соединения, органические вещества — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов) Соединения углерода, выделенные из живых организмов, назвали органическими веществами. В организмах животных и растений содержится очень много органических веществ, выполняющих разные функции. Название органические вещества появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений, продолжавших традицию Аристотеля и Плиния Старшего о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Количество известных органических соединений составляет почти 27 млн.Не все соединения углерода относят к органическим потому, что так сложилось исторически. Граница между органическими и неорганическими соединениями условна. Так, тетрахлорметан ССl4 можно рассматривать и как производное метана СH4 , и как соединение углерода с хлором, то есть и как органическое, и как неорганическое вещество. Даже углекислый газ СО2 - типичное неорганическое соединение - можно считать производным метана, в котором 4 атома водорода заменены на два атома кислорода. Критерием деления соединений на неорганические и органические служит их элементный состав. К органическим соединениям относятся вещества, содержащие в своем составе углерод, например:  Органические соединения отличаются от неорганических рядом характерных особенностей: Почти все органические вещества горят или легко разрушаются при нагревании с окислителями, выделяя СО2 (по этому признаку можно установить принадлежность вещества к органическим соединениям); В молекулах органических веществ углерод может быть соединен почти с любым элементом Периодической системы; Органические соединения могут содержать последовательность атомов углерода. соединенных в цепи; Реакции органических соединений протекают медленнее и в большинстве случаев не доходят до конца; Среди органических соединений широко распространенно явление изомерии; Органические соединения имеют более низкие температуры фазовых переходов (t° плавления, t° кипения) 3. История возникновения органической химии Первые органические вещества, с которыми познакомился человек, были выделены из растительных и животных организмов или из продуктов их жизнедеятельности. Каждый растительный или животный организм представляет собой своеобразную химическую лабораторию, в которой протекает множество сложнейших реакций, приводящих к образованию огромного числа органических веществ, как весьма простых (например, метан, муравьиная, щавелевая кислоты и т. п.), так и самых сложных (например, алкалоиды, стероиды, белки). Важнейшим источником органических соединений является нефть. Она представляет собой смесь органических веществ, главным образом углеводородов различных классов. В IX – Xвв. арабским алхимиком Абу Бакр ар-Рази, который занимался алхимией и медициной, была предложена классификация веществ по происхождению. В "Книге тайн" ученый разделил все вещества на минеральные, растительные и животные. Этой классификации ученые разных стран придерживались почти тысячу лет. В конце XVIII - начале XIX в. в науке господствовало учение "витализм" (все вещества живой природы могут образовываться в живых организмах под действием "жизненной силы"). Благодаря этому учению изучение строения и свойств растительных животных веществ выделилось в отдельный раздел химии, который шведский химик Йенс Якоб Берцелиус назвал органической химией, а предмет его изучения – органическими соединениями. В XIX в. ученым удалось осуществить синтез органических веществ из неорганических вне живых организмов. С этого момента начинается бурное развитие органической химии. В 1824 г. ученик Берцелиуса немецкий ученый Ф. Вёлер синтезировал щавелевую кислоту – вещество растительного происхождения – из неорганического вещества – газа дициана (CN)2. В 1828 г. Вёлер провел второй синтез: нагревая неорганическое вещество цианат аммония NH4OCN, он получил органическое вещество – продуют жизнедеятельности животного организма – мочевину (NH2)2CO. В 1845 г. немецкий химик Г. Кольбе синтезировал из неорганических веществ уксусную кислоту. В 1854 г. французский химик М. Бертло синтезировал жир. В 1861 г. русскому химику А.М. Бутлерову удалось синтезировать сахаристое вещество. Синтезы органических веществ в лабораторных условиях ускорили развитие органической химии, ученые стали экспериментировать и изучать вещества, которые не встречаются в природе, но соответствуют признакам органических веществ. Это пластмассы, синтетические и волокна, лаки, краски, растворители, лекарства. По происхождению эти вещества не являются органическими. Таким образом, группа органических веществ существенно расширилась, а старое название сохранилось. В современном понимании органические вещества - не те, которые получаются в организмах или под их действием, а те, которые соответствуют признакам органических веществ. Все органические вещества (по происхождению) можно разделить на природные, искусственные и синтетические. 4. Значение органических веществ Органические вещества и органическая химия являются основой многих сфер деятельности человека: 1. топливная промышленность; 2. производство красящих веществ; 3. производство взрывчатых веществ; 4. производство лекарственных средств; 5. удобрения, стимуляторы роста, средства для борьбы с вредителями, используемые в сельском хозяйстве; 6. производство продовольственных товаров; 7. производство промышленных товаров и т.д. Контрольные вопросы 1.Что называется органической химией? 2. Что составляет предмет органической химии? 3. Какие вещества называются органическими? 4. Какие элементы кроме углерода входят в состав органических веществ? 5. Как можно отличить органические вещества от неорганических веществ? 6. Когда возникла органическая химия? 7. Когда были синтезированы первые органические вещества? Кем? |