Химические связи в органических соединениях
1.1. Используя различные обозначения для электронов, предоставляемых различными атомами, напишите структурные и электронные формулы соединений
а) CH3NO2 – нитрометан
б) CH3OSO3H – метилсульфат
в) CH3-CH2-CN – нитрил пропионовой кислоты
г) (CH3)3N + H+ 
(CH3)3N+H – ион триметиламмония
д) CH3-CH2-NH2+HCl [CH3-CH2N+H3]Cl – хлорид этиламмония
е) CH3-COH – этаналь
ж) (CH3)2O – диметиловый эфир
з) CH3-CONH2 – этиламид
CH3-CONH2 + H+ ® CH3CON+H3
е) CH3CH2OH + H+ ® CH3-CH2O+H2 – ион этилоксония
1.2. Напишите развернутые и сокращенные структурные формулы для ковалентно-построенных соединений, имеющих молекулярные формулы
а) C2H6O б) C2H4O2
в) C3H3Cl г) C4H6
д) C2H4Cl2 е) C3H9O+
ж) C3H4N з) CH4N+
и) C2H3Cl
1.3. Длина связи между атомами S и O в дифенилсульфиде (C6H5)2SO равна 1.47Å. Длина той же связи в дифенилсульфите (C6H5)2SO2 равна 1.54Å. Сделайте на основании этих данных вывод о строении рассматриваемых соединений. Ковалентные радиусы приведены в табл. 1.1.
1.4. Напишите электронные схемы строения молекул соединений
а) CH3OH б) CH3Cl в) CH3COOH г) CH3-O+-H2.
1.5. Пользуясь таблицей 1.2, определите, какая из связей более прочная
а) C-C или C-H б) C-O или C-N
Какая из перечисленных связей менее прочная?
1.6. Сравните длины связей C-C с различной кратностью связей, сравните их с длинами связей
C-O.
1.7. Приведите примеры разрыва связей в сое инениях C2H6 и C2H5I.
1.8. Напишите схемы гетеролитического разрыва связей в соединениях CH3Br и C2H5OH.
1.9. Определите виды гибридизации атомов углерода в молекуле пентен–3-ин–1 и расположите эти атомы в ряд по уменьшению электроотрицательности.
1.10. В соединении C6H5AsO(OH)2 длина связи между атомами As и O равна 1.70 Å. Каково строение этого соединения?
1.11. В метилизоционате CH3NCO длина связи между атомами N и C равна 1.24Å, а между C и O – 1.23 Å. Напишите структурную формулу соединения исходя из этих данных.
1.12. Докажите, что в нитрометане CH3NO2 одна связь атома азота с кислородом ковалентная (двойная), а другая – семиполярная (ковалентная).
LN=O = 1.22Å; LN-O = 1.36 Å
1.13. Длины связей в C2H4O равны С-С 1.54Å, С-О 1.22Å, С-Н 1.07Å. Напишите структурную формулу соединения.
1.14. Длины связей в C2H6O равны С-О 1.43Å, между С-Н 1.01Å. Напишите структурную формулу соединения.
1.15. Определите направление дипольного момента изоционатной и тиоизоционатной группы, используя следующие данные:
  | µ=2.29Д |
 | µ=2.85Д |
 | µ=1.59Д |
 | µ=0.84Д |
 | µ=1.55Д |
1.16. Определите направление дипольного момента в фенилизонитриле
C6H5-NC …………………...µ=3.49Д
CH3-C6H5 …………………..µ=0.40Д
п-CH3-C6H4-NC…………….µ=3.99Д
1.17. Определите направление дипольного момента в нитробензоле
 | µ=3.9Д |
 | µ=2.42Д |
 | µ=1.56Д |
Электронные эффекты
2.1. Укажите смещение электронной плотности и укажите эффекты
а)  | б) CH2=CH-O-CH3 |
в)  | г)  |
д)  | е)  |
| ж) CH2=CH-Cl | з)  |
2.2. Укажите электронные эффекты
а)  | б) CH3-CH2-CH2-NH2 |
в)  | г)  |
д)  | е)  |
ж)  | з)  |
и)  | к)  |
л)  | м) CH2=CH-Cl |
2.3. Расположите в порядке возрастания химической активности
Ответ обоснуйте.
2.4. Расположите соединения по мере увеличения дипольного момента
а) CH3-CH2-CN; б) CH3-CH2-OH; в) CH3-CH2-F.
2.5. Расположите в порядке возрастания кислотных свойств следующие кислоты:
а)  | б)  |
в)  | г)  |
Выпишите константы диссоциации, проверьте правильность вашего ряда.
2.6. Какая из кислот является наиболее сильной
а) фторуксусная, хлоруксусная или бромуксусная; б) хлоруксусная, дихлоруксусная или трихлоруксусная?
Объясните почему.
2.7. В каком соединении активность карбонильной группы выше в уксусном альдегиде или уксусной кислоте? Ответ поясните.
2.8. Расположите в порядке возрастания кислотных свойств
| а) CH3CH2OH | б) |
в)  | г)  |
2.9. Бромистый аллил и бромистый пропил имеют очень низкие tкип (70 и 71С°). В тоже время tкип бромистого винила (15.8С°) значительно ниже, чем tкип бромистого этила (38.4С°). Чем это объяснить?
2.10. Какое соединение имеет более высокую tкип : 1-бромбутен-1 или 1-бромбутен-2?
2.11. Бензальдегид содержится в эфирных маслах многих растений. Покажите, как распределена электронная плотность в молекуле бензальдегида
2.12. Покажите распределение электронной плотности в диеновых фрагментах в молекуле сорбиновой кислоты
2.13. Какое влияние электронодонорное или электроноакцепторное оказывает на электронную плотность бензольного кольца каждая из функциональных групп в молекуле?
а) ванилина б) п-аминосалициловой кислоты
в) п-хлорфенола в) п-аминобензойной кислоты
2.14. Дайте определение понятий «полярная связь», «неполярная связь». Учитывая электроотрицательность атомов, выберите наиболее полярную и наименее полярную связь. На каком из атомов углерода приведенных ниже связей электронная плотность минимальная?
а) C-O; C-H; C-N; N-O б) C-C; O-H; N-H; C-Br в) F-Br; С-F; C-H; С-N
2.15. Дайте определение понятия «поляризуемость связи». В чем заключается различие между полярностью и поляризуемостью связей? Какая из связей в каждой паре является более поляризуемой?
а) C-C и C≡C б) C-F и C-I в) C-Cl и C-I
г) С-N и C=N д) C-N и С≡N е) N-N и N=N
ж) C-O и C=O з) C-C и C-I и) С-С и C=C
к) C-F и C-Br л) C-O и С-F м) C=N и C≡N
н) C-S и C-O
Водородная связь
3.1. Некоторые из приведенных ниже соединений участвуют в образовании водородных связей, что влияет на их tкип. Укажите более высококипящее вещество в каждой паре
а) CH3COOH и CH3-COH
б) CH3-CH2OH и CH3-CH2-CH3
в) салициловый альдегид и м-гидроксибензальдегид
3.2. В спиртовом растворе фенола возможно существование различных водородных связей
а) б)
в) г)
В каком случае водородная связь наиболее прочная? Ответ обоснуйте.
3.3. Фенол с диоксаном образует водородную связь
Как изменится прочность водородной связи при введении в молекулу фенола заместителей
п-CH3; п-Cl; п-NO2; п-CH3-O?
3.4. Определите, где водородная связь будет прочнее
а) метиловый спирт и диэтиловый эфир; б) этиловый эфир и диэтиловый эфир; в) н-бутиловый спирт и диэтиловый эфир.