Теорія будови органічних сполук

Теорія хімічної будови органічних сполук. Багатоманітність органічних сполук, їх класифікація та номенклатура

Мета: сформувати поняття про органічні сполуки, ознайомити студентів з теорією будови органічних сполук, дати класифікацію органічних сполук. Розглянути багатоманітність органічних сполук, їх класифікацію та номенклатуру

План

1. Поняття про органічні сполуки.

2. Теорія хімічної будови органічних сполук.

3. Класифікація органічних сполук.

4. Номенклатура органічних сполук.

 

1. Органічні сполуки – всі сполуки Карбону, крім найпростіших: (С, СО, СО₂, Н₂СО₃  та її солі).

Віталістична теорія( ХІХ ст.) – органічні речовини можуть утворитися лише в живому організмі під впливом так званої “життєвої сили”.

1828 рік – Ф. Велер синтезував сечовину (СО – NН – СО).  Це був перший синтез органічної речовини в лабораторії, що довів помилковість віталістичної теорії.

     

Елементи-органогени : С, Н, О, N.

Органічні речовини поділяються на природні та штучні.

Природні (5 млн. речовин) :

корисні копалини: нафта, природний газ, вугілля;        продукти рослинного походження: деревина, цукор, крохмаль, олії, природний каучук, волокна бавовни та льону,

продукти тваринного походження: білки, жири, волокна шерсті.

Штучні, або синтетичні ( 10 млн. речовин) : пластмаси, синтетичні волокна, гума, ліки, барвники, засоби захисту рослин, мило та інші мийні засоби, фотоматеріали...

Характерні ознаки органічних сполук

1.    Утворені в основному атомами 4 хімічних елементів: С, Н, О, N, які складають 98% усіх атомів, що входять до складу органічних сполук.

2.    Карбон в органічних сполуках завжди чотиривалентний.

3.    Хімічний зв'язок між атомами в молекулах органічних сполук – ковалентний полярний (рідко – йонний).

4.    Мають молекулярні кристалічні гратки. Легкоплавкі, леткі, не стійкі до нагрівання.

5.    Горять, при цьому утворюється вуглекислий газ та вода.

Причина різноманітності органічних сполук: здатність атомів Карбону сполучатися між собою, утворюючи ланцюги, розгалужені структури, кільця. Зв’язки між атомами Карбону можуть бути одинарними, подвійними, потрійними.

2. Теорія хімічної будови органічних сполук.

“Органічна хімія нагадує мені темний ліс з дивними, незбагненними законами”, - писав один з хіміків ХІХ ст.

Основне протиріччя: існування речовин з однаковим якісним та кількісним складом, з однаковою молекулярною формулою, але з різними властивостями.

Наприклад:

С2Н6О
етиловий спирт	диметиловий ефір
рідина tкип= 78°С	газ tкип=26°С

1861 рік – російський вчений О. М. Бутлеров створив теорію будови органічних сполук.

Основні положення цієї теорії:

1. Атоми у молекулі сполучаються у певному порядку відповідно до їх валентності.

2. Властивості речовин залежать не лише від того, атоми яких елементів і в якій кількості входять до складу їх молекул, але і від взаємного розташування цих атомів.

3. Атоми та групи атомів у молекулі взаємно впливають один на один.

Речовини з однаковим якісним та кількісним складом, але з різною просторовою будовою молекул називають – ізомерами. Ізомери мають однакові молекулярні, але різні структурні формули.

Етиловий спирт та диметиловий ефір – ізомери.

Серед вуглеводнів кількість можливих ізомерів тим більша, чим більша кількість атомів Карбону в молекулі.

У бутану С₄Н₁₀ є два ізомери, у декану С₁₀Н₂₂ – 75 ізомерів.

3.

Органічні сполуки

вуглеводні                оксигеновмісні сполуки           нітрогеновмісні сполуки

насичені (алкани)                          спирти                                 амінокислоти

ненасичені (алкени та алкіни)       альдегіди                             білки

ароматичні (арени)                        карбонові кислоти              нуклеїнові кислоти

                                                       прості ефіри

                                                       складні ефіри

                                                       жири

                                                       вуглеводні

Закріплення

Хімічний диктант

1)      До складу органічних сполук входять елементи: ...

2)      Атом Карбону в органічних сполуках завжди проявляє валент­ність...

3)      Змішування електронних орбіталей в атомі Карбону називаєть-

4)      Доведенням наявності атомів Карбону в органічних сполуках є виділення... у процесі горіння.

5)      Між атомами в молекулах органічних сполуках переважають... і... зв'язки.

6)      Ізомери мають однаковий... і різний...

7)      Російський учений... є автором теорії хімічної будови.

8)   Формули будови органічних речовин називають...

9)   Органічна хімія — це наука про сполуки... та їхні...

Домашнє завдання: параграфи 27, 30, вик. завд. 146-149.