Класифікація органічних речовин

Класифікація органічних речовин ґрунтується на теорії будови, вона враховує такі ознаки:

1) будову скелету молекули;

2) ступінь насиченості, що визначається природою зв’язку між атомами Карбону;

3) наявність функціональних груп і їх природу.

У зв’язку з цим всі органічні речовини поділяють на три ряди:

1) нециклічні сполуки (незамкнуті ланцюги):

С С С С С С С

_{лінійна форма} С

_{розгалужена форма}

2) циклічні сполуки:

В молекулах сполук містяться цикли, які утворені лише атомами Карбону (циклічні та ароматичні сполуки):

СН₂ Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

СН₂

циклічні сполуки

СН СН СН

НС СН НС С СН

НС СН НС С СН

СН СН СН

ароматичні сполуки

3) гетероциклічні сполуки:

Містять цикли утворені не лише атомами Карбону, але й атомами інших елементів:

НС СН НС СН HC CH

НС СН НС СН HC CH

О S NH

_{фуран тіофен пірол}

Завдання для самоконтролю

1. Які були погляди віталістів на добування органічних речовин?

2. Які вчені експериментально довели помилковість поглядів віталістів? Коротко охарактеризуйте відкриття цих вчених.

3. Що називається органічною хімією?

4. Який елемент становить основу складу органічних сполук?

5. Які елементи, крім Карбону, входять до складу органічних речовин?

6. Чому, на вашу думку, кількість органічних речовин значно перевищує кількість неорганічних речовин?

7. Чим відрізняються неорганічні та органічні речовини?

8. Заповнити таблицю відмінних ознак неорганічних та органічних речовин:

Відмінності	Неорганічні речовини	Органічні речовини
Кількість речовин
Валентність
Хімічні зв’язки
Кристалічні решітки
Розчинність у воді
Хімічні властивості (швидкість реакцій)

НАСИЧЕНІ ВУГЛЕВОДНІ

Поняття та класифікація вуглеводнів

Вуглеводні – це органічні речовини, що складаються із двох елементів Карбону та Гідрогену.

Вуглеводні

насичені ненасичені

Насичені вуглеводні – це сполуки Карбону та Гідрогену, у молекулах яких між атомами Карбонів існують прості одинарні зв’язки (-С-С-С-).

Насичені вуглеводні ще називають алканами або парафінами.

Алкани – назва насичених вуглеводнів за міжнародною номенклатурою.

Парафіни – історична назва насичених вуглеводнів (від лат. parrum affinis – малоактивний).

МЕТАН

Склад і будова молекули

Найпростішою органічною сполукою, до складу якої входять лише один атом Карбону і чотири атоми Гідрогену, є метан. Його молекулярна формула СН₄.

Атом Карбону в стані спокою на зовнішньому енергетичному рівні має два спарених s-електрона і два неспарених р-електрона.

s

6С				р

У органічних речовинах атом Карбону знаходиться у збудженому стані. У результаті надходження енергії в атомі Карбону розпаровуються s-електрони на зовнішньому енергетичному рівні і утворюється чотири неспарених електрона, з яких 1s- і 3р-електрона.

s s

6С

р

6С

р

Таким чином, атом Карбону у збудженому стані має валентність чотири. До кожного неспареного електрона атома Карбону підходять із своїм одним електроном атоми Гідрогену:

s

6С

р

Н

Н

∙∙

Н

:

С

:

Н

Н

С

Н

∙∙

Н

Н

Н

Н

Н

Н

_{електронна структурна}

_{формула формула}

s-електронні хмари мають шароподібну форму, а р-електронні хмари - гантелеподібну форму. Прийнято, що при утворенні хімічних зв’язків електронні хмари набувають однакової форми.

1s 3р sр³

Явище зміни форми різних електронних орбіталей одного атома з утворенням однакових електронних орбіталей, називається явищем гібридизації.

У молекулі метану чотири sр³-гібридні орбіталі взаємно відштовхуючись, розміщуються в просторі так, що їх осі направлені до вершин тетраедра.

При такому розміщенні орбіталі максимально віддалені одна від одної. Щоб перекриття кожної з цих орбіталей із s-орбіталлю атома Гідрогену було найбільш ефективним і утворювався найбільш міцний зв’язок, необхідно, щоб ядро кожного атома Гідрогену розміщувалися у вершинах цього тетраедра. Валентний кут чотирьох зв’язків атома Карбону – 109,5^о.

Реальна будова молекули метану передається за допомогою моделей:

_{масштабна модель будови}

_{кулестержнева модель будови} ^{молекули метану}

^{молекули метану}