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 С_nH_{2n +2} , атоми Карбону яких зв’язані між собою простими ковалентними зв’язками,а інші валентності насичені атомами Гідрогену.

Алкени– ненасичені вуглеводні загальною формулою С_nH_2n , що містять в молекулі один подвійний зв’язок.

Алкіни– ненасичені вуглеводні загальною формулою С_nH_{2n -2} , що містять в молекулі один потрійний зв’язок.

Алкадієни– ненасичені вуглеводні загальною формулою С_nH_2n-2 , що містять в молекулі два подвійних зв’язка.

Ароматичні вуглеводні (арени)– ненасичені вуглеводні загальною формулою С_nH_2n-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