Меню сайта
Наш опрос
Погода
|
Предмет органической химииПредмет органической химии. Основные положения теории химического строения органических веществПредмет органической химии К началу XXI века химики выделили в чистом виде миллионы веществ. При этом известно более 18 миллионов соединений углерода и меньше миллиона соединений всех остальных элементов. Рост числа известных органических соединений
Соединения углерода в основном относят к органическим соединениям. Вещества стали разделять на органические и неорганические с начала XIX века. Органическими называли тогда вещества, выделенные из животных и растений, а неорганическими – добытые из минералов. Именно через органический мир проходит основная часть круговорота углерода в природе.
Круговорот углерода в природе Из соединений, содержащих углерод, к неорганическим традиционно относят графит, алмаз, оксиды углерода (CO и CO2), угольную кислоту (H2CO3), карбонаты (например, карбонат натрия – сода Na2CO3), карбиды (карбид кальция CaC2), цианиды (цианистый калий KCN), роданиды (роданистый натрий NaSCN). Более точное современное определение: органические соединения – это углеводороды и их производные. Простейший углеводород – это метан. Атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи любой длины. Если в таких цепях углерод связан еще и с водородом – соединения называются углеводородами. Известны десятки тысяч углеводородов.
Модели молекул метана СН4, этана С2Н6, пентана С5Н12 Производные углеводородов – это углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомом или группой атомов других элементов. Например, один из атомов водорода в метане можно заместить на хлор, или на группу ОН, или на группу NH2.
Метан CH4, хлорметан CH3Cl, метиловый спирт CH3OH, метиламин CH3NH2 В состав органических соединений, кроме атомов углерода и водорода, могут входить атомы кислорода, азота, серы, фосфора, реже галогенов. Чтобы оценить значение органических соединений, которые нас окружают, представим себе, что они вдруг исчезли. Нет деревянных предметов, книг и тетрадей, нет сумок для книг и шариковых ручек. Исчезли пластмассовые корпуса компьютеров, телевизоров и других бытовых приборов, нет телефонов и калькуляторов. Без бензина и дизельного топлива встал транспорт, нет большинства лекарств и просто нечего есть. Нет моющих средств, одежды, да и нас с вами…
Органических веществ так много из-за особенностей образования химических связей атомами углерода. Эти небольшие атомы способны образовывать прочные ковалентные связи друг с другом и с неметаллами-органогенами. В молекуле этана С2Н6 друг с другом связаны 2 атома углерода, в молекуле пентана С5Н12 – 5 атомов, а в молекуле всем известного полиэтилена сотни тысяч атомов углерода. Строение, свойства и реакции органических веществ изучает органическая химия. Предпосылки создания теории химического строения органических веществ Органическая химия изучает соединения, основу которых составляют атомы углерода, связанные между собой и многими элементами периодической системы простыми и кратными связями, способные образовывать линейные и разветвленные цепи, циклы, полициклы и др. Историческая справка Впервые понятия об органических веществах и об органической химии ввёл шведский учёный Берцелиус. В своём учебнике химии Берцелиус (1827) высказывает убеждение, что "... в живой природе элементы повинуются иным законам, чем в безжизненной" и что органические вещества не могут образовываться под влиянием обычных физических и химических сил, но требуют для своего образования особой "жизненной силы". Органическую химию он и определил, как химию растительных и животных веществ. Последующее развитие органической химии доказало ошибочность этих взглядов.
В 1861 г. А.М.Бутлеров действуя известковой водой на параформальдегид впервые осуществил синтез метиленитана, которое относится к сахарам, которые играют важную роль в процессах жизнедеятельности организмов. Развитиие органической химии требовали разрешения вопроса, являются ли молекулы беспорядочным нагромождением атомов, удерживаемых силами притяжения, или же они представляют собой частицы с определённым строением, которое можно установить, исследуя свойства вещества. В органической химии к тому моменту накопились факты и обобщения, которые могли служить основойсдля решения вопроса о строении молекул. Решающую роль сыграло открытие валентности элементов. Её открытие непосредственно подводило к мысли, что молекулы имеют определённое строение. Оставался открытым вопросяяяяяя. как определять строение молекулы. Этот вопрос не мог быть решён без подлинно научной теории органической химии, которая и была создана А.М.Бутлеровым в 1861 году. Он писал:"Исходя из мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определённым количеством принадлежащей ему химической силы, я называю химическим строением распределение действия данной сил, вследствие которого химические атомы, посредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу." Фильм: “Александр Бутлеров – великий русский химик” Интерактив learningapps.org: “История развития органической химии (для ознакомления с основными этапами ХІХ ст)” Вывод: 1. Органическая химия – изучает соединения углерода (кроме простейших - СО, СО2, угольной кислоты и её солей) 2. Органогены – химические элементы, входящие в состав органических соединений – С, H,N, O, P, S – основа жизни белков, жиров, углеводов, витаминов и др. 3. Органическая химия как наука зародилась к началу XIX века, когда были синтезированы первые органические вещества. 4. 1861 год А. М. Бутлеров создал теорию химического строения органических соединений Видео-фильм: “А.М. Бутлеров и теория строения органических соединений”
Основные положения теории химического строения органических веществ
1. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определённом порядке, согласно их валентностям (C(IV), O(II), S(II), N(III)), 2. Порядок соединения атомов – химическое строение. 3. Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от химического строения 4.Явление существования веществ с одинаковым качественным и количественным составом, но разным химическим строением, называется изомерией, а вещества изомерами. 5. Атомы и группы атомов в молекуле взаимно влияют друг на друга. Значение теории – предсказание свойств по строению, возможность систематизации соединений, предсказание и синтез новых соединений. 6. Многообразие органических соединений объясняется:
Тренажёры
Тренажер №1. “Причина огромного числа и многообразия органических веществ” Тренажер №2. “Развитие органической химии в XIX веке” Тренажер №3. “Элементы, атомы которых образуют органические вещества” Тренажер №4. “Валентность атомов элементов, образующих органические соединения” Тренажер №5. “Зависимость свойств органических веществ от качественного и количественного состава, а также от химического строения” |
Поиск
Архив записей
Друзья сайта
Статистика
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |