«Введение в химию органических веществ», 10 класс.
Работа 1.А. Основные понятия органической химии. Исторические сведения о возникновении органической химии. Вариант 1. 1. Кто ввел понятие «органическая химия»: А) Ф. Велер Б) Я.Берцелиус В) А.М. Бутлеров Г) К. Шорлеммер 2. Известно неорганических и органических веществ насчитывается соответственно: А) 1тыс. и 5тыс. Б) 20 тыс. и 1млн. В)10 тыс. и 100 тыс. Г) 500 тыс. и 30 млн. 3. Соотнесите: Раздел химии: 1) неорганическая 2) органическая Ученый или понятие: А) А.М. Бутлеров Б) Д.И. Менделеев В) Периодический закон Г) Теория строения Д) степень окисления Е) Валентность 4.Вставьте в текст пропущенные термины, используя слова для справок. Изомерия – это … существования разных веществ, имеющих одинаковый качественный и количественный …, но разное …, а следовательно, различные … . Такие вещества называются … . Слова для справок: состав, явление, химическое строение, изомеры, свойства. 5. Гомологическим рядом называется: А) совокупность веществ, содержащих одинаковое число атомов углерода, Б) ряд веществ, имеющих одинаковый состав, но различное химическое строение, В) ряд веществ, сходных по химическому строению и свойствам, состав которых отличается на одну или несколько групп СН2, Г) совокупность веществ, состав которых отличается на одну или несколько групп СН2 6. Валентность атома углерода в этилене СН2= СН2 равна: А) двум Б) трем В) четырем Г) пяти Работа 3.А. Строение атома углерода. Вариант 1. 1. Число электронов на внешнем слое атома углерода равно: А) шести Б) двум В) четырем Г) трем 2. Электронная формула атома углерода в основном состоянии: А) 1s22s22p2 Б) 1s22p2 В) 1s22s22p6 Г) 1s22s2 3. Сколько и каких орбиталей содержится в атоме углерода на внешнем электронном уровне: А) одна s и три p Б) одна s и одна p В) одна s и две p Г) две s и две p 4. В молекулах какого неорганического вещества есть π – связь: А) Н 2 Б) Н2S В) CO2 Г) F2 5. Максимальное число электронов, которое может находиться на одной орбитали, равно: А) одному Б) двум В) трем Г) четырем 6. За счет перекрывания орбиталей какого типа может образоваться предыдущие ответы верны. σ связь: А) ss Б) sp В) pp Г) все Работа 4.А. Валентные состояния атома углерода. Вариант 1. 1. Процесс выравнивания орбиталей по форме и энергии называется: А) гибридизацией Б) аналогией В) изомеризацией Г) гомологией. 2. Число гибридных орбиталей у атома углерода в состоянии sp3гибридизации равно: А) одному Б) двум В) трем Г) четырем 3. Валентный угол между осями гибридных орбиталей в состоянии sp2гибридизации равен: А) 900 Б) 109028´ В) 1200 Г) 1800 4. Сколько орбиталей остается негибридными в третьем валентном состоянии атома углерода: А) одна Б) две В) три Г) негибридных орбиталей нет. 5.В каком валентном состоянии атом углерода не способен образовать верного ответа среди перечисленных нет. π – связь: А) sp2 Б) sp3 В) sp Г) 6. Длина связи углерод – углерод максимальна для углерода в состоянии гибридизации: А) sp3 Б) sp2 В) sp 7. Сколько типов гибридизации у атома углерода в молекуле вещества пропена СН2=СНСН3: А) один Б) два В) три Г) четыре Дополнительные задания: 27. Соотнесите: Число негибридных орбиталей: 1) ноль 2) одна 3) две Тип гибридизации: А) sp2 Б) sp3 В) sp 28. Для вещества, имеющего формулу: 1 2 3 4 5 6 НСССН=СНСН2СН3 соотнесите: Номер атома углерода: 1) 1, 2) 2, 3) 3, 4) 4, 5) 5, 6) 6 Тип гибридизации: А) sp3 Б) sp2 В) sp 29. Соотнесите: Валентное состояние: А) первое Б) второе В) третье Тип гибридизации: I) sp II) sp3 III) sp2 Валентный угол: 1) 1200 2) 109028´ 3) 1800 Работа 1.А. Основные понятия органической химии. Исторические сведения о возникновении органической химии. Вариант 2. В) 1200 1. Ученый, предложивший термин «органическое вещество»: А) Я. Берцелиус Б) Ю. Либих В) Д.И. Менделеев Г) О. Лоран 2. Укажите элемент, атомы которого способны соединяться друг с другом, образуя длинные цепи: А) водород Б) азот В) кислород Г) углерод 3. Тип связи между атомами в молекуле водорода: А) ковалентная Б) ионная В) металлическая, Г) водородная 4.Вставьте в текст пропущенные термины, используя слова для справок. Гомологическим рядом называется ряд веществ, расположенных в порядке возрастания их относительных …, сходных по … и … . Два … отличаются друг от друга на одну или несколько групп СН2, которая называется … . Слова для справок: гомологи, молекулярная масса, гомологическая разность, строение, химические свойства. 5. Явление существования нескольких веществ, имеющих одинаковый состав, но различное химическое строение, называется: А) изомерией Б) гомологией В) аналогией Г) периодичностью. 6. Валентность углерода в органических веществах равна: А) двум Б) трем В) четырем Г) пяти Работа 3.А. Строение атома углерода. Вариант 2. 1.Заряд ядра атома углерода равен: а) +2 Б) +4 В) + 6 Г)+12 2. Электронная формула внешнего электронного уровня атома углерода в основном состоянии: А) 1s2 Б) 2s2 В) 2p2 Г) 2s22p2 3. Число вакантных (свободных) орбиталей на внешнем электронном уровне атома углерода в основном состоянии равно: А) одному Б) двум В) трем Г) четырем 4. В молекулах какого неорганического вещества имеются π – связи: А) Н 2 Б) Н2О В) N2 Г) Cl2 5. р – орбиталь имеет форму: А) сферы Б) цилиндра В) объемной восьмерки Г) тетраэдра 6. σсвязь может образоваться за счет перекрывания орбиталей: А) ss Б) sp В) pp Г) все предыдущие ответы верны. Работа 4.А. Валентные состояния атома углерода. Вариант 2. 1. Какого типа гибридизации не существует: А) sp Б) sp2 В) sp3 Г) sp4 2. Число гибридных орбиталей у атома углерода в состоянии spгибридизации равно: А) одному Б) двум В) трем Г) четырем 3. Валентный угол между осями гибридных орбиталей в состоянии sp3гибридизации равен: А) 900 Б) 109028´ В) 1200 Г) 1800 4. Сколько орбиталей остается негибридными во втором валентном состоянии атома углерода: А) одна Б) две В) три Г) негибридных орбиталей нет. 5. В каком валентном состоянии атом углерода способен образовать σсвязь: А) sp Б) sp2 В) sp3 Г) во всех валентных состояниях. 6. Длина связи углерод – углерод минимальна для углерода в состоянии гибридизации: А) sp3 Б) sp2 В) sp 7. Сколько типов гибридизации у атома углерода в молекуле вещества бутана СН3 – СН2 – СН2 СН3: А) один Б) два В) три Г) четыре Дополнительное задание: Выполните задания 110, подобрав один или несколько правильных ответов, соответствующим изображениям ав: А Б В 1) атом углерода в состоянии sp2 –гибридизации. 2) атом углерода в состоянии sp3 –гибридизации. 3) атом углерода в состоянии sp2 –гибридизации. 4) атом углерода, в котором угол между гибридными орбиталями равен 1200 5) атомы углерода имеют негибридные орбитали, 6) атом углерода может образовать только σсвязи, 7) атомы углерода имеют 4 неспаренных электрона, 8) атомы углерода, в которых угол между осями гибридной негибридной орбиталей равен 900 9) атом углерода способен образовать две 10) оси гибридных орбиталей не лежат в одной плоскости. – связи. π
Методическая разработка по химии (10 класс) на тему: Проверочная работа «Введение в органическую химию. Изомеры. Гомологи»
Проверочная работа. Введение в органическую химию
Вариант I
- Как называлось учение, в котором считалось, что невозможно получить органические вещества из неорганических в лаборатории?
- Изомеры – это …
- Напишите сокращённую структурную формулу для: а) C5h22 б) C – C – C = C
C
- Напишите гомологи для C4h20
а) различающиеся на одну гомологическую разницу
б) различающиеся на две гомологические разницы
5. Напишите возможные изомеры для Ch4
Ch4 – Ch3 – C – Ch4
Ch4
Проверочная работа. Введение в органическую химию
Вариант I
- Как называлось учение, в котором считалось, что невозможно получить органические вещества из неорганических в лаборатории?
- Изомеры – это …
- Напишите сокращённую структурную формулу для: а) C5h22 б) C – C – C = C
C
- Напишите гомологи для C4h20
а) различающиеся на одну гомологическую разницу
б) различающиеся на две гомологические разницы
5. Напишите возможные изомеры для Ch4
Ch4 – Ch3 – C – Ch4
Ch4
Проверочная работа. Введение в органическую химию
Вариант II
- Как называется теория, созданная А. М. Бутлеровым?
- Гомологи – это …
- Напишите сокращённую структурную формулу для: а) C4h20 б) C = C – C – C = C
C — C
- Напишите гомологи для C6h24
а) различающиеся на одну гомологическую разницу
б) различающиеся на две гомологические разницы
5. Напишите возможные изомеры для Ch4 – CH – CH – Ch4
Ch4 Ch4
Проверочная работа. Введение в органическую химию
Вариант II
- Как называется теория, созданная А. М. Бутлеровым?
- Гомологи – это …
- Напишите сокращённую структурную формулу для: а) C4h20 б) C = C – C – C = C
C — C
- Напишите гомологи для C6h24
а) различающиеся на одну гомологическую разницу
б) различающиеся на две гомологические разницы
5. Напишите возможные изомеры для Ch4 – CH – CH – Ch4
Ch4 Ch4
Тест (химия, 10 класс) по теме: Введение в курс органической химии
10 кл.
Проверочная работа №1 Введение в курс органической химии
1. Ученый, предложивший термин «органические вещества»»
А) И.Берцелиус Б) Ю.Либих
В) Д.Менделеев Г) О.Лоран
2. Укажите элемент, атомы которого способны соединяться друг с другом, образуя длинные цепи:
А) водород Б) азот
В) кислород Г) углерод
3. Соотнесите:
Раздел химии: 1) органическая 2) неорганическая
Ученый или понятие:
Ф) А.Бутлеров Б) Д.Менделеев
В) Периодический закон В) Теория строения
Г) степень окисления Д) валентность
4. Явление существования нескольких веществ, имеющих одинаковый состав, но различное строение, называется:
А) изомерия Б) гомология
В) аналогия Г) периодичность
5.Кто впервые в 1828 г. получил органическое вещество – мочевину, из неорганического:
А) Веллер Б) Бертло
В) Кольбе Г) А.Бутлеров
6. Соотнесите
Понятие:1) органическое вещество 2) неорганическое вещество
А) углекислый газ Б) уксусная кислота
В) угольная кислота Г) сахароза
Д) полиэтилен Е) мел
7. Массовая доля водорода в СН составляет:
А) 6,25% Б) 7,69% В) 25% Г) 40%
8. В каком веществе валентность и степень окисления атома углерода различны по величине?
А) Б) В) Г)
9. Гетеролитический разрыв связи приводит к образованию
А) нуклеофильной частицы Б) электрофильной частицы Г) оба ответа верны
10. Какая частица является нуклеофильной?
А) Б) В) Г)
11. Гомолитический разрыв связи приводит к образованию:
А) радикалов Б) функциональных групп В) ионов Г) нет прав. Ответ
12. Какая частица является электрофильной?
Проверочная работа «Введение в органическую химию»
10 кл.
Проверочная работа №1 Введение в курс органической химии
1. Ученый, предложивший термин «органические вещества»»
А) И.Берцелиус Б) Ю.Либих
В) Д.Менделеев Г) О.Лоран
2. Укажите элемент, атомы которого способны соединяться друг с другом, образуя длинные цепи:
А) водород Б) азот
В) кислород Г) углерод
3. Соотнесите:
Раздел химии: 1) органическая 2) неорганическая
Ученый или понятие:
Ф) А.Бутлеров Б) Д.Менделеев
В) Периодический закон В) Теория строения
Г) степень окисления Д) валентность
4. Явление существования нескольких веществ, имеющих одинаковый состав, но различное строение, называется:
А) изомерия Б) гомология
В) аналогия Г) периодичность
5.Кто впервые в 1828 г. получил органическое вещество – мочевину, из неорганического:
А) Веллер Б) Бертло
В) Кольбе Г) А.Бутлеров
6. Соотнесите
Понятие:1) органическое вещество 2) неорганическое вещество
А) углекислый газ Б) уксусная кислота
В) угольная кислота Г) сахароза
Д) полиэтилен Е) мел
7. Массовая доля водорода в СН составляет:
А) 6,25% Б) 7,69% В) 25% Г) 40%
8. В каком веществе валентность и степень окисления атома углерода различны по величине?
А) Б) В) Г)
9. Гетеролитический разрыв связи приводит к образованию
А) нуклеофильной частицы Б) электрофильной частицы Г) оба ответа верны
10. Какая частица является нуклеофильной?
А) Б) В) Г)
11. Гомолитический разрыв связи приводит к образованию:
А) радикалов Б) функциональных групп В) ионов Г) нет прав. Ответ
12. Какая частица является электрофильной?
Проверочная работа «Введение в органическую химию»
10 кл.
Проверочная работа №1 Введение в курс органической химии
1. Ученый, предложивший термин «органические вещества»»
А) И.Берцелиус Б) Ю.Либих
В) Д.Менделеев Г) О.Лоран
2. Укажите элемент, атомы которого способны соединяться друг с другом, образуя длинные цепи:
А) водород Б) азот
В) кислород Г) углерод
3. Соотнесите:
Раздел химии: 1) органическая 2) неорганическая
Ученый или понятие:
Ф) А.Бутлеров Б) Д.Менделеев
В) Периодический закон В) Теория строения
Г) степень окисления Д) валентность
4. Явление существования нескольких веществ, имеющих одинаковый состав, но различное строение, называется:
А) изомерия Б) гомология
В) аналогия Г) периодичность
5.Кто впервые в 1828 г. получил органическое вещество – мочевину, из неорганического:
А) Веллер Б) Бертло
В) Кольбе Г) А.Бутлеров
6. Соотнесите
Понятие:1) органическое вещество 2) неорганическое вещество
А) углекислый газ Б) уксусная кислота
В) угольная кислота Г) сахароза
Д) полиэтилен Е) мел
7. Массовая доля водорода в СН составляет:
А) 6,25% Б) 7,69% В) 25% Г) 40%
8. В каком веществе валентность и степень окисления атома углерода различны по величине?
А) Б) В) Г)
9. Гетеролитический разрыв связи приводит к образованию
А) нуклеофильной частицы Б) электрофильной частицы Г) оба ответа верны
10. Какая частица является нуклеофильной?
А) Б) В) Г)
11. Гомолитический разрыв связи приводит к образованию:
А) радикалов Б) функциональных групп В) ионов Г) нет прав. Ответ
12. Какая частица является электрофильной?
Рабочая карточка по теме: «Введение в органическую химию»
Рабочая карточка по теме: «Введение в органическую химию»
В-1
Задание №1: Выпишите органические вещества:
Торф, серная кислота, фосфор, природный газ, воск, гашеная известь, поваренная соль, лёд, глюкоза, кислород, вода, песок, бурый уголь, мрамор, виноградный сахар, полиэтилен, хлопок, асбест, этиловый спирт, капрон, мел, норковый жир, сталь, пух, бронза, лимонная кислота, стекло, углекислый газ, мёд, сера, нефть.
Задание №2: Установите соответствие:
Формула | Название |
1) С9Н20 2) С3Н8 3) С7Н16 4) СН4 5) С2Н5· 6) С5Н12 7) Сh4- | а) гептан б) метан в) метил г) пентан д) пропан е) этил ж) нонан |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|
|
|
|
|
|
|
Задание №3: Заполните таблицу:
Для этого в углеродных скелетах веществ расставьте атомы водорода согласно валентности, запишите молекулярные (свернутые) формулы и выпишите номера соответствующие веществам гомологам и веществам изомерам.
Номер | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Углеродные скелеты |
|
|
|
С-С-С |
|
|
С-С-С-С |
Молекулярные формулы веществ |
|
|
|
|
|
|
|
Гомологи (одинаковое строение, но разный количественный состав): | |||||||
Изомеры (разное строение, но одинаковый количественный состав): | |||||||
Задание №4: Допишите уравнения реакций горения:
1 | С6Н14 + О2 → |
2 | С4Н10O2 + О2 → |
3 | C3H9N + О2 → |
4 | C2H5Br + О2 → |
5 | C5h22O2S + О2 → |
Рабочая карточка по теме: «Введение в органическую химию»
В-2
Задание №1: Выпишите органические вещества:
Горючие сланцы, едкий натр, алмаз, пропан, парафин, гранит, поваренная соль, водяной пар, фруктоза, водород, глина, каменный уголь, известняк, виноградный сахар, поливинилхлорид, шелк, асбест, целлюлоза, уксус, капрон, барсучий жир, шерсть, чугун, бронза, щавелевая кислота, стекло, угарный газ, пальмовое масло, графит, пластилин.
Задание №2: Установите соответствие:
Формула | Название |
1) С2Н6 2) С3Н7- 3) С4Н10 4) СН3- 5) С6Н14 6) С10Н22 7) С8Н18 | а) бутан б) метил в) октан г) гексан д) декан е) этан ж) пропил |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|
|
|
|
|
|
|
Задание №3: Заполните таблицу:
Для этого в углеродных скелетах веществ расставьте атомы водорода согласно валентности, запишите молекулярные (свернутые) формулы и выпишите номера соответствующие веществам гомологам и веществам изомерам.
Номер | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Углеродные скелеты |
С-С |
|
|
С-С-С |
|
|
|
Молекулярные формулы веществ |
|
|
|
|
|
|
|
Гомологи (одинаковое строение, но разный количественный состав): | |||||||
Изомеры (разное строение, но одинаковый количественный состав): | |||||||
Задание №4: Допишите уравнения реакций горения:
1 | С9Н18 + О2 → |
2 | С5Н10O2 + О2 → |
3 | C4h21N + О2 → |
4 | C3H7Сl + О2 → |
5 | C5h22O2S + О2 → |
Методическая разработка по химии (10 класс) по теме: Тест «Введение в органическую химию. Углеводороды»
Самостоятельная работа
«Предельные и непредельные углеводороды»
В-1
1. Вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но различное строение и свойства
а) изомеры в) полипептиды б) гомологи г) полимеры
2. Реакция гидратации ацетилена называется
а) реакцией Вюрца б) реакцией Кучерова в) реакцией Зелинского г) реакцией Зинина
3. Алкины имеют
а) двойную связь б) тройную связь в) циклическое строение г) кольцо из π – связей
4. В молекуле этилена атомы углерода связаны
а) 1 σ — связью б) 2 π – связями в) 1 π — связью г) 1 σ и 1π – связями
5. Изомеры характеризуются:
а) одинаковыми свойствами б) одинаковой молекулярной формулой и разным строением
в) сходным строением г) различным составом
6. Полиэтилен получают в результате реакции:
а) поликонденсации в) этерификации б) замещения г) полимеризации
7.Установите соответствие:
Формула Класс
1-Cn h3n+2 А.алкены
2-Cn h3n Б.алкины
3-Cn h3n-2 В.циклоалкины
Г.арены
Д.алкадиены
Е.алканы
8.Определите молекулярную формулу вещества, если состав: С-75%,Н-25%,
плотность по кислороду равна 0,5.
Самостоятельная работа
«Предельные и непредельные углеводороды»
В-2
1. Вещества, имеющие одинаковые свойства и строение, но отличающиеся на группу атомов –СН2- называются
а) изомерами б) гомологами в) полимерами г) углеводородами
2. Если углеводород обесцвечивает бромную воду, следовательно, он является
а) предельным б) непредельным в) бензолом г) циклическим
3. Теорию химического строения органических соединений развил
а) Бутлеров б) Менделеев в) Зелинский г) Берцелиус
4. Молекула метана в пространстве имеет форму тетраэдра, так как валентный угол равен:
а) 109º 28 б) 24º в) 120º г) 180º
5.При полном гидрировании ацетилена получается
а) пропан б) этан в) альдегид г) этилен
6.Установите соответствие:
Формула Класс
1-Cn h3n+2 А.арены
2-Cn h3n Б.алканы
3-Cn h3n-2 В.циклопарафины
Г.алкины
Д.алкадиены
Е.алкены
7. В молекуле ацетилена атомы углерода связаны:
а) 1 σ -связью в)1 π -связью
б) 2 π -связями г)1 σ н 2 π – связями.
8.Определите молекулярную формулу вещества, если состав: С-80%,Н-20%.Плотность по водороду равна 15.
Введение в органическую химию | Ресурсы Wyzant
Органическая химия изучает «живые» существа, а не так, как биология изучает жизнь. Скорее, органическая химия изучает, из чего состоят живые существа и как они устроены. Органическая химия разбивает живые существа не только на органы, которые есть в организмах, но и делает еще один шаг, чтобы разбить эти органы на атомы и молекулы. Основное внимание в нем уделяется углероду, который очень важен для поддержания жизни, и в особенности углеводороду, который представляет собой молекулу, состоящую из водорода и углерода.Углеводороды не только составляют то, из чего мы сделаны, но и то, что мы потребляем, включая углеводы, белки, стероиды, жиры и многое другое! На самом деле, вы можете быть удивлены, узнав, что повседневные вещи, такие как кофеин, пластик и краска, состоят из углеводородов!
Когда мы смотрим на органическую химию, мы в основном смотрим на молекулы, состоящие из углерода и водорода, однако мы также можем видеть азот, серу, кислород, фосфор, кремний и галогены (F, Cl, Br, I и At). принимая участие в наших соединениях и реакциях.Органические соединения обычно состоят из длинных углеродных цепей с ковалентными связями.
Для наших целей мы дадим общий обзор или введение в органическую химию, как вы можете найти в курсе химии в средней школе или в курсе химии AP / IB. Мы познакомим вас с органическими структурами, спиртами и процессами горения углеводорода.
Базовый словарь
алкан : химическое соединение, состоящее только из водорода и углерода.Он состоит только из одинарных связей (без двойных или тройных связей), поэтому все связи должны быть H-C или C-C. Соединения, являющиеся алканами, оканчиваются на –ан (например, метан, этан и т. Д.).
алкен : ненасыщенное химическое соединение, содержащее по крайней мере одну двойную связь C-C. Соединения, являющиеся алкенами, оканчиваются на –ен, как этилен.
Алкильная группа : функциональная группа, состоящая только из атомов водорода и углерода. При рисовании химических структур он обычно обозначается аббревиатурой R.Метильная и этильная группы представляют собой алкильные группы.
алкин : химическое соединение, состоящее только из водорода и углерода. Он состоит как минимум из одной тройной связи между двумя атомами углерода. Соединения, являющиеся алкинами, оканчиваются на –ин, как и этин. Алкины также широко известны как ацетилены.
ароматический углеводород : углеводород, который имеет циклическую структуру (кольцо) вместо углеродной цепи. Она более устойчива, чем цепная структура, благодаря чередующейся системе скрепления.
углеводород : органическое соединение, состоящее из углерода и водорода.
изомер : химическое соединение, которое имеет тот же состав, но может различаться по структуре. Двумя основными типами изомеров являются структурные изомеры и стереоизомеры, которые обсуждаются ниже на этой странице.
Структура органических молекул
Самая основная единица органической химии — это CH 4 или метан.Это простейший алкан, являющийся основной функциональной единицей для природного газа. Метан выглядит так:
Как вы можете видеть на этой картинке, у метана есть центральный атом углерода с четырьмя окружающими его атомами водорода. Связи ковалентные и одинарные.
Вообще говоря, в органических молекулах связи представляют собой одинарные, двойные или тройные ковалентные связи между атомами. Органические молекулы обычно имеют центральные атомы углерода, или центральную углеродную цепь, или основу.Атомы водорода всегда связаны одинарной связью, потому что водород имеет только один электрон, который можно разделить на связь. Атомы углерода могут быть связаны друг с другом по отдельности, дважды или трижды, потому что каждый атом углерода имеет четыре валентных (связывающих) электрона.
Продолжая свои исследования, вы можете встретить соединения, которые не имеют прямой углеродной цепи, а имеют кольцо из атомов углерода. Это соединение, называемое бензолом, представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость, которая способствует производству многих видов пластика (включая резину), а также служит добавкой к бензину.Структура бензола представляет собой гексагональное кольцо, состоящее из чередующихся одинарных и двойных связей между атомами углерода. Формула бензола: C 6 H 6 . Бензол классифицируется как ароматический углеводород и выглядит так:
Обратите внимание, что здесь углеродная цепь представляет собой круг (кольцо) и что двойные связи чередуются с одинарными связями. Это означает, что для бензола возможна более чем одна структура — здесь изображены обе структуры.
Изомеры
Изомерия возникает, когда две или более молекул, которые имеют одинаковый молекулярный состав, имеют разные структуры и ориентации. Есть два основных типа изомеров: структурные изомеры и стереоизомеры. Структурные изомеры указывают на различное расположение атомов, ориентированных вокруг центрального атома. Стереоизомеры указывают на вращение или инверсию молекулы — например, стереоизомеры могут быть либо цис-транс-изомерами (геометрические изомеры), либо могут быть «зеркальными изображениями», которые называются оптическими изомерами.В таблице ниже показаны различные типы изомеров и приведены примеры каждого из них.
Знание того, как определять изомеры, важно для определения правильной конфигурации органических соединений. Как видите, многие соединения имеют одинаковый состав (количество углерода, водорода, кислорода и т. Д.), Но расположены по-разному, что влияет не только на их названия (поскольку имя — это то, что ученые используют для обозначения структуры), но и их конфигурация, которую вы увидите, глядя на структуру.
Спирты
Спирты — это соединения, содержащие гидроксильную группу, то есть –OH. Самый простой спирт — метиловый спирт. Формула метилового спирта (также известного как метанол): CH 3 OH. Структура метанола следующая:
Это самый простой из спиртов, так как он содержит только один атом углерода, который однозначно связан с четырьмя другими атомами (три атома водорода и один кислород).Мы можем сказать, что это спирт, по расположению гидроксильной группы (–OH) на одном конце соединения. Все спирты можно идентифицировать, ища эту гидроксильную группу как часть атомной структуры.
Несколько других распространенных спиртов:
Этанол: C 2 H 5 OH
Этиленгликоль (этан-1,2-диол): C 2 H 4 (OH) 2
Глицерин (пропан-1,2,3-триол): C 3 H 5 (OH) 3
Изопропиловый спирт (пропан-2-ол): C 3 H 7 OH
Очевидно, что существует еще много разных спиртов (каждый с уникальной конфигурацией), которые мы не собираемся здесь перечислять.Однако это одни из самых распространенных, и это поможет вам распознать будущие спирты, зная их структуру (особенно гидроксильную группу (группы), происходящие от атома углерода).
Сжигание углеводорода
Сжигание углеводорода включает, очень просто, реакцию между углеводородом и кислородом, приводящую к образованию CO 2 (газ) и H 2 O (вода). Эти реакции легко обнаружить, потому что они всегда будут включать одни и те же реагенты и продукты с разными коэффициентами и индексами.Общий формат реакции горения:
C x H y + O 2 -> CO 2 (г) + H 2 O
Также можно отметить, что энергия, выделяемая в виде тепла, является продуктом этой реакции — иногда тепло излучается в виде света, который можно увидеть как светящийся вид или как пламя.
Многие горения не достигают завершения, потому что для завершения реакции недостаточно O 2 .В случае неполного сгорания происходит избыток углеводорода (потому что будет использован весь кислород). Эти реакции обычно горят «дымным» пламенем. В идеальных условиях (и при выполнении домашних заданий) обычно предполагается, что реакция завершается. Это означает, что имеется избыток газа O 2 . Эти реакции обычно протекают с «чистым» пламенем — дыма не образуется. Имея дело с реакциями горения, вы можете найти количество реагентов и / или продуктов, а также сбалансировать уравнение (используя навыки стехиометрии).В большинстве случаев вам будет предложено решить одну из этих двух задач при сжигании углеводородов.
.Введение в органическую химию
KryssTal: Введение в органическую химиюСлово Organic — одно из наиболее часто используемых в английском языке.
Люди используют это как уничижительный термин в фразах вроде . Не ешьте это; это не органический . Конечно, у этого слова есть точное научное определение. В науке термин «органический» может быть биологическим или химическим. В биологии это означает все, что живет или когда-либо существовало.Напротив — неорганический. В химии органическое соединение — это соединение, содержащее атомов углерода . Противоположный член — Неорганический .
Это химический смысл, который я хочу исследовать в этом эссе.
Все вещества состоят из молекул , которые представляют собой совокупность атомов. Все существующие молекулы состоят примерно из сотни различных типов атомов.
Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.Запишем его формулу как H 2 O .
Молекула серной кислоты содержит два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода. Его формула: H 2 SO 4 .
Это простые молекулы, содержащие всего несколько атомов. Большинство неорганических молекул имеют небольшие размеры. Ниже приведены несколько распространенных неорганических веществ с их формулами.
| Название вещества | Формула |
|---|---|
| Двуокись углерода | CO 2 |
| Соль | NaCl |
| Азотная кислота | HNO 3 |
| Веселящий газ | N 2 O |
| Аммиак | NH 3 |
| Соль (используется в порохе) | KNO 3 |
| Окись углерода | CO |
| Перманганат калия (используется в лабораториях) | KMnO 4 |
| Карбонат кальция (мел) | CaCO 3 |
Символы Ca, K, Mn, Na и Cl обозначают кальций, калий, марганец, натрий и хлор.
Большинство атомов способны образовывать только небольшие молекулы. Однако одна или две могут образовывать более крупные молекулы.
Безусловно, лучший атом для создания больших молекул — это Углерод . Углерод может создавать молекулы, содержащие десятки, сотни, тысячи и даже миллионы атомов! Огромное количество возможных комбинаций означает, что углеродных соединений больше, чем всех остальных элементов вместе взятых!
Один атом углерода может объединяться с четырьмя другими атомами.Мы говорим, что он имеет валентность 4. Иногда атом углерода соединяется с меньшим количеством атомов.
Атом углерода — один из немногих, который соединяется сам с собой.Другими словами, углерод соединяется с другими атомами углерода. Это означает, что атомы углерода могут образовывать цепочек и колец , к которым могут присоединяться другие атомы.
Это приводит к огромному количеству различных соединений. Органическая химия — это, по сути, химия углерода
. Соединения углерода классифицируются в зависимости от того, как расположены атомы углерода и какие другие группы атомов присоединены.
Простейшие органические соединения состоят только из атомов углерода и атомов водорода . Даже их тысячи! Только соединения углерода и водорода называются Углеводородами .
Обратите внимание, что изображения структуры молекул ниже показывают структуру трехмерных молекул в двухмерном формате.
Алканы
Простейший углеводород — метан, CH 4 .Это простейший член ряда углеводородов. Каждый последующий член ряда имеет на один атом углерода больше, чем предыдущий. Это показано в таблице ниже. Как читатель может видеть, существует ряд этих соединений с общей формулой: C n H 2n + 2 Эта серия соединений называется алканов . Более легкие — это газы, которые используются в качестве топлива. Средние (от 7 до 12 атомов углерода) — это жидкости, используемые в бензине (бензине).Более высокие — это воскообразные твердые вещества. Свечной воск — это смесь алканов.После Бутан названия этих соединений взяты из греческого языка, обозначающего количество атомов углерода, за которым следует суффикс -ан . Итак, Decane будет иметь формулу
C 10 H 22 .Полиэтилен — очень большой алкан с миллионами атомов в одной молекуле. Алканы не только горючие, но и стабильные соединения, обнаруженные под землей.
В алканах все четыре валентные связи углерода связаны с разными атомами. Эти типы связей называются одинарными связями и обычно стабильны и устойчивы к воздействию других химикатов. Алканы содержат максимально возможное количество атомов водорода. Говорят, что они насыщенных .
Алканы — не единственные углеводороды.
Алкены
Другая серия соединений называется алкенов .У них есть общая формула: C n H 2n . Алкены имеют меньше атомов водорода, чем алканы. Оставшиеся дополнительные валентности образуют двойных связей между парой атомов углерода. Двойные связи более реакционноспособны, чем одинарные, что делает алкены химически более активными.Самые простые алкены перечислены в таблице ниже:
Эти соединения названы аналогично алканам, за исключением того, что суффикс -ене .Алкины
Третья серия — это алкины . Они имеют следующую формулу: С н Н 2н-2 . Алкины имеют два атома углерода, соединенных тройной связью. Это очень реактивно, что делает эти соединения нестабильными.Примеры алкинов:
Эти высокореактивные вещества находят множество промышленных применений.И снова названия этих соединений аналогичны названиям алканов, за исключением того, что суффикс -ын .
Углеродные кольца
Алканы, алкены и алкины содержат атомы углерода в линейных цепочках. Есть также углеводороды, расположенные кольцами. Ниже приведены некоторые примеры: Когда кольца объединены с цепями, количество углеводородов практически бесконечно.И мы по-прежнему используем только два типа атомов (углерод и водород). Теперь мы добавим третий.
Когда добавляются атомы кислорода, количество соединений чрезвычайно возрастает.В таблице ниже в каждой строке обсуждается серия соединений . В приведенных выше примерах каждая молекула имеет одну функциональную группу.
В молекуле возможно наличие двух или более функциональных групп. Это может быть одна и та же группа (как в Щавелевая кислота — яд, обнаруживаемый в листьях ревеня — который имеет две группы жирных кислот), так и разные (как в гидроксиметановой кислоте — которая имеет гидроксильную группу и группу жирных кислот):
(COOH) 2 : щавелевая кислота CH 2 OHCOOH: гидроксиметановая кислота Самыми известными соединениями, содержащими углерод, водород и кислород, являются углеводы .Примером может служить обычный сахар Сахароза (C 12 H 22 O 11 ).Это показывает, насколько разнообразными и сложными могут быть даже простые органические соединения. Сахароза имеет пару колец: одно гексаганол, другое пентаганол. Каждое кольцо содержит атом кислорода. Кольца соединены кислородным (эфирным) звеном. Все соединение содержит несколько гидроксильных (ОН) групп.
СахарозаИнтересное явление с органическими молекулами называется изомерия .Давайте посмотрим на два введенных ранее соединения.
Диметиловый эфир : (CH 3 ) 2 O и Этанол : C 2 H 5 OH .
Первый — это газ, который вырубит вас при вдыхании. Второй — это обычный алкоголь, распитанный в спирте. Две молекулы показаны ниже.
Диметиловый эфир ЭтанолОбратите внимание, что оба соединения содержат 2 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода.
Хотя атомы одинаковые, они устроены по-разному. Это дает два разных соединения с одинаковым числом атомов. Эти соединения представляют собой изомеров , и это явление называется Изомерия .
В этом примере две молекулы имеют разные функциональные группы. Это структурных изомеров . Существуют и другие типы изомеров.
Изомерия увеличивает количество органических соединений. Чем больше атомов углерода в соединении, тем больше способов упорядочить атомы и тем больше количество изомеров.
Многие очень важные органические соединения содержат азота . Это производит больше серий соединений.
| Общая формула | Название серии | Подробности | Примеры | Структуры |
|---|---|---|---|---|
| C n H 2n + 1 NH 2 | Амины | Амины имеют один или несколько атомов водорода в аммиаке (NH 3 ), замененных углеводородной цепью или кольцом. Первичные амины имеют формулу RNH 2 Вторичные амины имеют формулу RR’NH Третичные амины имеют формулу RR’R»N. (R, R ‘, R’ ‘- углеводородные цепи или кольца). | CH 3 NH 2 Метиламин едкий водорастворимый газ | |
| C n H 2n + 1 CN | Цианиды | Цианиды имеют группу CN. | CH 3 CN Метилцианид | |
| C n H 2n NH 2 COOH | Аминокислоты | Аминокислоты имеют две функциональные группы: аминогруппу (NH 2 ) и группу жирных кислот (COOH). Аминокислоты объединяются и образуют белков , которые являются важным компонентом живых организмов. | CH 2 NH 2 COOH Глицин простейшая аминокислота. |
Подавляющее большинство органических соединений содержат углерод, водород, кислород и азот. Могут быть включены другие типы атомов, чтобы образовать еще больше соединений. Они могут содержать такие атомы, как фосфора , серы (например, тиамин, витамин B 1 ), магния (например, хлорофилл) и железа (например, гемоглобин).
Как можно догадаться, эти добавки увеличивают количество соединений.Помимо встречающихся в природе органических соединений, можно синтезировать еще миллионы. Они могут включать такие атомы, как Хлор (используется в пестицидах). Примеры органических соединений, содержащих хлор, показаны ниже.
Нет никакой разницы между одним и тем же веществом, извлеченным из живых организмов и полученным в лаборатории.
| Формула | Структура | Наименование / использование |
|---|---|---|
| CHCl 3 | Хлороформ — анестетик, созданный человеком. | |
| C 14 H 9 Класс 5 | Дихлордифенилтрихлорметан — ДДТ инсектицид. |
.