Тема: Основы органической химии.

Ключевые слова и словосочетания:органические соединения, струк-

тура углеродного скелета, циклические и ациклические

соединения, ковалентная s-связь и p-связь, гибридизация

валентных орбиталей, функциональные группы, гомологи,

алканы, алкены, алкадиены.

 

Текст: Органическая химия изучает строение, свойства и номенклатуру

органических веществ. Органическиевещества – это химические соединения на основе элемента углерода С.

Электронная формула атома углерода ₆С 1s² 2s²2p²

Электронно-графическая формула ₆С ­¯ ­¯ ­ ­

в невозбужденном состоянии ^{1s 2s 2p}

В возбужденном состоянии два 2s-электрона распариваются, один 2s-электрон переходит на 2р-подуровень. На последнем уровне четыре электрона занимают четыре атомных орбитали – по одному на каждой орбитали:

­ ­ ­ ­

^{2s 2p}

Атом углерода может образовать четыре ковалентных связи с другими атомами. Между двумя атомами образуется прежде всего s-связь:

Если атом углерода образует четыре s-связи с другими атомами, то образуется в пространстве тетраэдр. Валентный угол в пространстве между связями - 109⁰ 28^¢ : Н

½

С ¾ Н

¤

^{Н Н}

(s-орбиталь и три р-орбитали образовали четыре гибридных орбитали).

Если атом углерода образует три s-связи и одну p-связь, то валентный угол между связями будет 120⁰ в одной плоскости – образуется плоский треугольник: _Н

С = О

Н /

 

Если атом углерода образует две s-связи и две p-связи , то валентный угол между s-связями 180⁰ – линейная форма:

Н - С º С – Н

¹⁸⁰

Атомы углерода могут соединяться друг с другом, образуя различные углеродные скелеты – цепи разветвленные и неразветвленные, кольца – циклы. Кроме углерода в органических веществах обязательно есть атомы водорода, а также могут быть атомы кислорода, азота, серы и других элементов.

 

Классификация органических соединений:

I.По структуре углеродного скелета:

1. соединения с открытой цепью – ациклические;

2. соединения с замкнутой цепью – циклические.

II.По характеру связей между атомами углерода:

1. предельные или насыщенные - все связи между атомами углерода только s-связи;

2. непредельные или ненасыщенные – кроме s-связей между атомами углерода может быть одна или две p-связи.

III.По химическому составу:

1. углеводороды – соединения состоят только из атомов углерода и водорода;

2. кислородсодержащие – кроме атомов углерода и водорода есть еще атомы кислорода;

3. азотсодержащие – содержат атомы азота;

4. серусодержащие - есть атомы серы;

5. фосфорсодержащие – есть атомы фосфора;

6. металлорганические соединения и т.д.

IV.По функциональным группам (группам атомов, определяющих химические свойства соединения):

Например, кислородсодержащие соединения классифицируют по функциональным группам на:

1. спирты – функциональная группа -ОН ,связанная с радикалом R;_H

/

2. альдегиды - функциональная группа - C , связанная с R;

\ _O

^О //

3. органические кислоты – функциональная группа - С - _ОН , связанная с радикалом R;

4. эфиры простые и сложные;

5. фенолы и т.д.

 

В основе изучения свойств органических соединений лежит Теория строения химических соединений А.М.Бутлерова.

 

Основные положения этой теории:

1) молекулы состоят из атомов , соединенных друг с другом в строго определенной последовательности;

2) химические и физические свойства соединений зависят не только от состава и последовательности, но и от характера химической связи между атомами;

3) атомы и группы атомов, входящих в состав молекул, оказывают прямо или косвенно взаимное влияние друг на друга;

4) каждое химическое соединение имеет только одну определенную структуру молекулы.