План
Органічні сполуки, їх характерні ознаки
Теорія хімічної будови органічних сполук
Ізомерія
Гомологи. Гомологічні ряди
Органічні сполуки — всі сполуки Карбону, крім найпростіших (С, СО, СО2, Н2СО3 та її солі). На початок 2018 року зареєстровано 110 млн органічних сполук.
Віталістична теорія (ХІХ ст.) — уявлення про те, що органічні речовини можуть утворитися лише в живому організмі під впливом так званої "життєвої сили”.
1828 рік — Фрідріх Велер синтезував сечовину (СО – NН – СО). Це був перший синтез органічної речовини в лабораторії, який довів помилковість віталістичної теорії.
Фрідріх Велер (1800-1882 рр.) — німецький хімік, за освітою лікар
Елементи-органогени — С, Н, О, N. Вони складають 98% усіх атомів, що входять до складу органічних сполук.
Органічні речовини поділяються на природні та штучні.
Природні органічні сполуки:
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 органічні сполуки:
пластмаси;
синтетичні волокна;
гума;
ліки;
барвники;
засоби захисту рослин;
мило та інші мийні засоби.
Характерні ознаки органічних сполук
Утворені в основному атомами 4 хімічних елементів: С, Н, О, N.
Карбон в органічних сполуках завжди чотиривалентний.
Хімічний зв'язок між атомами в молекулах органічних сполук — ковалентний полярний (рідко — йонний).
Мають молекулярні кристалічні гратки. Легкоплавкі, леткі, не стійкі до нагрівання.
Горять, при цьому утворюється вуглекислий газ та вода.
Причина різноманітності органічних сполук: здатність атомів Карбону сполучатися між собою, утворюючи ланцюги (1), розгалужені структури (2), кільця (3). Зв’язки між атомами Карбону можуть бути одинарними (4), подвійними (5), потрійними (6).
1861 рік – російський вчений О. М. Бутлеров створив теорію будови органічних сполук.
Основні положення теорії будови органічних сполук:
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.
“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:
етиловий спирт
рідина
tкип= 78°С
диметиловий ефір
газ
tкип= -24°С
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.
Гомологи — органічні сполуки одного класу або типу, що розрізняються на одну або декілька груп –СН2–.
Група –СН2– називається гомологічною різницею.
У наступному відео розглядаються гомологічні ряди вуглеводнів. Відео варто переглянути, загальні формули виписати і запам'ятати.
Всі ми генії. Але якщо ви будете судити рибу по її здатності підійматися на дерево, вона проживе все життя, вважаючи себе нікчемою.
Альберт Ейнштейн