Органическая химия и неорганическая химия ответы. кз по химии отв. Органическая химия это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углeрода
Скачать 83.08 Kb.
|
ОХ 1.билет Органическая химия - это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углeрода - 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. Органические вещества в своем составе наряду с другими элементами всегда содержат углерод. Изучение соединений углерода – их строения, химических превращений – и составляет предмет органической химии. В зависимости от строения углеродных цепей среди органических соединений выделяются следующие три ряда: 1) соединения с открытой цепью атомов углерода, которые также называются ациклическими, или соединения жирного ряда В зависимости от характера связей между атомами углерода эти соединения подразделяются на: а) предельные (или насыщенные), которые содержат в молекулах только простые связи; б) непредельные (или ненасыщенные), в молекулах которых имеются кратные связи между атомами углерода; 2) соединения с замкнутой цепью атомов углерода. Эти соединения, в свою очередь, подразделяются: а) на соединения ароматического ряда.Они характеризуются наличием в молекулах особой циклической группировки из шести атомов углерода – бензольного ароматического ряда. б) алициклические соединения – это все остальные карбоциклические соединения.Они различаются по числу атомов углерода в цикле и в зависимости от характера связей между этими атомами могут быть предельными и непредельными; 3) гетероциклические соединения. В настоящее время признана систематическая номенклатураИЮПАК (IUРАС – Международный союз теоретической и прикладной химии). Среди вариантов систематических номенклатур, рекомендуемых ИЮПАК, наиболее распространенной является заместительная номенклатура. По правилам ИЮПАК название органического соединения строится из названия главной цепи, образующего корень слова, и названий функций, используемых в качестве приставок или суффиксов. Для правильного построения названия необходимо провести выбор главной цепи и нумерацию атомов углерода в ней. В заместительной номенклатуре название соединения представляет собой составное слово, корень которого включает название родоначальной структуры. Названия заместителей обозначаются префиксами (приставками) и суффиксами. Нумерацию атомов углерода в главной цепи начинают с того конца цепи, ближе к которому расположена старшая группа. Если таких возможностей оказывается несколько, то нумерацию проводят таким образом, чтобы либо кратная связь, либо другой заместитель, имеющийся в молекуле, получили наименьший номер. Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова: В состав всех органических соединений входит углерод, который 4х валентен. И водород – одновалентен. Атомы в молекулах расположены небеспорядочно, а в определ последовательности, согласно их валентности. Свойство в-в зависит не только от того, атомы каких элементов и в каком кол-ве входят в сост молекулы, но и от того, как они расположены и как взаимно влияют друг на друга. Изомеры-это в-ва, имеющие одинаковый состав, одинаковую молекулярную масс, но и совершенно разное строение. Само явление наз-т изомерией. Гомологи-это в-ва, принадлежащие к одному классу и различающиеся на гомологичную разность (-CH2) 2 вопрос. Алканы – алифатические (ациклические) предельные углеводороды, в которых атомы углерода связаны между собой простыми (одинарными) связями в неразветвленные или разветвленные цепи. Номенклатура алканов. Доминирующей номенклатурой является номенклатура IUPAC. В тоже время в ней присутствуют элементы тривиальных названий. Так, первые четыре члена гомологического ряда алканов имеют тривиальные названия. СН4 – метан , С2Н6 - этан Названия остальных гомологов образованы от греческих латинских числительных. Так, для следующих членов ряда нормального (неразветвленного) строения используются названия: С5Н12 - пентан, С6Н14 - гексан, С7Н18 - гептан, Основные правила IUPAC для разветвленных алканов а) выбирают наиболее длинную неразветвленную цепь, название которой составляет основу (корень). К этой основе прибавляют суффикс “ан” б) нумеруют эту цепь по принципу наименьших локантов, в) заместитель указывают в виде префиксов в алфавитном порядке с указанием места нахождения. Если при родоначальной структуре находятся несколько одинаковых заместителей, то их количество указывают греческими числительными. В качестве заместителей в разветвленных алканах фигурируют алкильные группы или алкильные радикалы, которые рассматриваются как результат отщепления от молекулы алкана одного водородного атома. Название алкильных групп образуют от названия соответствующих алканов путем замены последних суффикса “ан” на суффикс “ил”. СН3 - метил ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ Основной промышленный способ получения алканов – переработка нефти. Альтернативой может служить прямой синтез из угля и водорода: C +2H2→CH4 (кат, t) ЛАБОРАТОРНЫЕ СПОСОБЫ Гидролиз карбида алюминия позволяет получить метан: Al4C3 +12H2O = 3CH4↑ +4Al(OH)3↓ По реакции Вюрца – действием металлического натрия на галоидные алкилы: СН3 – СI + 2Nа + СI – СН3 → СН3 – СН3 + 2NаСI Сплавлением натриевых солей карбоновых кислот с едкими щелочами: СН3 –СН2 – СООNа + NаОН → СН 3–СН3 + Nа2СО3. Галогенирование (реакция радикального замещения): СН4 + СI2 → СН3СI + HCl Реакции окисления. а) неполное окисление 2СН4 + 3О2 → 2СО + 4Н2О б) полное окисление СН4 + 2О2 → СО 2 + 2Н2О 3 вопрос. Алкены – это углеводороды, которые содержат в составе молекул одну двойную С = С-связь. Алкены довольно широко распространены в природе. Первым представителем алкенов является этен, или этилен. Вторым алкеном является пропен, или пропилен, третьим – бутен, четвёртым – пентен. Эти углеводороды образуют гомологический ряд, в котором каждый последующий член ряда отличается на одну или несколько групп – СН2. Этилен (C2H4)Атомы углерода в составе молекулы алкена связаны между собой двойной связью. Эти атомы находятся в состоянии sp2-гибридизации. Двойная связь между ними образована из двух пар обобществленных электронов, т.е. это четырехэлектронная связь. Она сочетанием ковалентных σ-связи и π-связи. σ-Связь образована за счет осевого перекрывания sp2-гибридных орбиталей, а π-связь – за счет бокового перекрывания негибридизованных p-орбителей двух атомов углерода Структурная изомерия алкенов 1. Изомерия углеродного скелета (начиная с С4Н8): 2. Изомерия положения двойной связи (начиная с С4Н8): 3. Межклассовая изомерия с циклоалканами, начиная с С3Н6: Пространственная изомерия Цис-транс изомерия обусловлена различным положением заместителей относительно плоскости двойной связи. ОНХ |