СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Химия. Строение органических веществ, классификация.Теория Бутлерова

Категория: Химия

Нажмите, чтобы узнать подробности

Строение органических веществ, классификация.Теория Бутлерова

Просмотр содержимого документа
«Химия. Строение органических веществ, классификация.Теория Бутлерова»

Теория Бутлерова. Строение органических веществ. Типы изомерии. Классификация органических веществ.

Теория Бутлерова.

Строение органических веществ.

Типы изомерии.

Классификация органических

веществ.

Термин «химическое строение» впервые ввёл А. М. Бутлеров 19 сентября  в докладе «О 1861 года химическом строении веществ» на химической секции Съезда немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (опубликованном в том же году на немецком и в следующем — на русском языках]). В том же докладе он заложил основы классической теории химического строения.
  • Термин «химическое строение» впервые ввёл А. М. Бутлеров 19 сентября  в докладе «О 1861 года химическом строении веществ» на химической секции Съезда немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (опубликованном в том же году на немецком и в следующем — на русском языках]). В том же докладе он заложил основы классической теории химического строения.
  Главные положения этой теории следующие :    атомы в молекулах веществ соединены друг с другом согласно их валентности, порядок распределения связей в молекуле называется химическим строением;  изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами (изомерия);  свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от «химического строения», то есть от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют друг на друга атомы, непосредственно связанные между собой;  атомы в молекулах оказывают влияние друг на друга, и это влияние приводит к химическим изменениям поведения атома;  определить состав и строение химического вещества можно по продуктам химических превращений.

  Главные положения этой теории следующие :

  •   атомы в молекулах веществ соединены друг с другом согласно их валентности, порядок распределения связей в молекуле называется химическим строением;
  • изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами (изомерия);
  • свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от «химического строения», то есть от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют друг на друга атомы, непосредственно связанные между собой;
  • атомы в молекулах оказывают влияние друг на друга, и это влияние приводит к химическим изменениям поведения атома;
  • определить состав и строение химического вещества можно по продуктам химических превращений.
Типы изомерии. Изомерия  (от др.-греч. ἴσος — равный + μέρος — доля, часть) — явление, заключающееся в существовании химических соединений —  изомеров , — одинаковых по атомному составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.  Подлинное объяснение изомерия получила лишь во 2-й половине XIX века на основе теории химического строения А. М. Бутлерова(структурная изомерия) и стереохимического учения Я. Г. Вант-Гоффа (пространственная изомерия).

Типы изомерии.

  • Изомерия  (от др.-греч. ἴσος — равный + μέρος — доля, часть) — явление, заключающееся в существовании химических соединений —  изомеров , — одинаковых по атомному составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
  • Подлинное объяснение изомерия получила лишь во 2-й половине XIX века на основе теории химического строения А. М. Бутлерова(структурная изомерия) и стереохимического учения Я. Г. Вант-Гоффа (пространственная изомерия).
 К этому типу относят: Изомерия углеродной цепи (углеродного скелета ) Изомерия углеродного скелета, обусловленная различным порядком связи атомов углерода. Простейший пример — бутан СН3—СН2—СН2—СН3 и изобутан (СН3)3СН. Другие примеры: антрацен и фенантрен (формулы I и II, соответственно), циклобутан и метилциклопропан (III и IV).
  • К этому типу относят:
  • Изомерия углеродной цепи (углеродного скелета )
  • Изомерия углеродного скелета, обусловленная различным порядком связи атомов углерода. Простейший пример — бутан СН3—СН2—СН2—СН3 и изобутан (СН3)3СН. Другие примеры: антрацен и фенантрен (формулы I и II, соответственно), циклобутан и метилциклопропан (III и IV).
Валентная изомерия. Валентная — особый вид структурной изомерии, при которой изомеры можно перевести друг в друга лишь за счёт перераспределения связей. Например, валентными изомерами бензола (V) являются бицикло [2.2.0]гекса-2,5-диен (VI, «бензол Дьюара»), призман (VII, «бензол Ладенбурга»), бензвален (VIII).
  • Валентная изомерия.
  • Валентная — особый вид структурной изомерии, при которой изомеры можно перевести друг в друга лишь за счёт перераспределения связей. Например, валентными изомерами бензола (V) являются бицикло [2.2.0]гекса-2,5-диен (VI, «бензол Дьюара»), призман (VII, «бензол Ладенбурга»), бензвален (VIII).
 Изомерия функциональной группы  (межклассовая изомерия)  Различается характером функциональной группы; например, этанол (CH3—CH2—OH) и диметиловый эфир(CH3—O—CH3).  Изомерия положения Тип структурной изомерии, характеризующийся различием положения одинаковых функциональных групп или кратных связей при одинаковом углеродном скелете. Пример: 2-хлорбутановая кислота и 4-хлорбутановая кислота.  Метамерия Метамерия — вид структурной изомерии, для которого характерно различное распределение углеродных атомов между несколькими углеводородными радикалами, разделенными в молекуле гетероатомом. Метамерия известна в рядах алифатических простых эфиров, сложных эфиров, тиоспиртов и аминов. В настоящее время термин используется редко. На данный вид изомерии ещё указывал А. М. Бутлеров, называя его «изомерия нецельных структур». Пример: CH3CH2OCH2CH3 — диэтиловый эфир и CH3OCH2CH2CH3 — метилпропиловый эфир
  • Изомерия функциональной группы
  • (межклассовая изомерия)
  • Различается характером функциональной группы; например, этанол (CH3—CH2—OH) и диметиловый эфир(CH3—O—CH3).
  • Изомерия положения
  • Тип структурной изомерии, характеризующийся различием положения одинаковых функциональных групп или кратных связей при одинаковом углеродном скелете. Пример: 2-хлорбутановая кислота и 4-хлорбутановая кислота.
  • Метамерия
  • Метамерия — вид структурной изомерии, для которого характерно различное распределение углеродных атомов между несколькими углеводородными радикалами, разделенными в молекуле гетероатомом. Метамерия известна в рядах алифатических простых эфиров, сложных эфиров, тиоспиртов и аминов. В настоящее время термин используется редко.
  • На данный вид изомерии ещё указывал А. М. Бутлеров, называя его «изомерия нецельных структур».
  • Пример: CH3CH2OCH2CH3 — диэтиловый эфир и CH3OCH2CH2CH3 — метилпропиловый эфир
Классификация органических веществ Вследствие многочисленности и разнообразия органических соединений  вопрос об их четкой научной классификации имеет первостепенное значение. Современная классификация органических веществ основана на теории химического строения. Классом органических соединений, положенным в основу классификации, принято считать углеводороды: все остальные соединения рассматриваются как производные углеводородов, т. е. как вещества, происшедшие в результате замещений в углеводородах одного или нескольких атомов водорода на различные другие атомы или радикалы. Причиной, почему в основу классификации положены углеводороды, является простота их состава, а также то обстоятельство, что в громадном большинстве известных органических веществ углеводородные радикалы составляют главную часть  молекулы.

Классификация органических веществ

  • Вследствие многочисленности и разнообразия органических соединений  вопрос об их четкой научной классификации имеет первостепенное значение.
  • Современная классификация органических веществ основана на теории химического строения. Классом органических соединений, положенным в основу классификации, принято считать углеводороды: все остальные соединения рассматриваются как производные углеводородов, т. е. как вещества, происшедшие в результате замещений в углеводородах одного или нескольких атомов водорода на различные другие атомы или радикалы.
  • Причиной, почему в основу классификации положены углеводороды, является простота их состава, а также то обстоятельство, что в громадном большинстве известных органических веществ углеводородные радикалы составляют главную часть  молекулы.
Кроме того, из всех органических соединений, содержащих, кроме углерода, только еще один какой-либо элемент, соединения углерода с водородом известны в наибольшем количестве. В то же время известно лишь ограниченное число соединений углерода с галоидами (исключая фтор) и тем более с кислородом, причем многие из предсказываемых теорией соединений этого рода настолько неустойчивы, что их до сих пор не удалось получить. Однако все возрастает число известных соединений, в молекулы которых входят кольца, или циклы, состоящие не только из одних атомов углерода, но содержащие также и атомы других элементов, как, например:
  • Кроме того, из всех органических соединений, содержащих, кроме углерода, только еще один какой-либо элемент, соединения углерода с водородом известны в наибольшем количестве. В то же время известно лишь ограниченное число соединений углерода с галоидами (исключая фтор) и тем более с кислородом, причем многие из предсказываемых теорией соединений этого рода настолько неустойчивы, что их до сих пор не удалось получить.
  • Однако все возрастает число известных соединений, в молекулы которых входят кольца, или циклы, состоящие не только из одних атомов углерода, но содержащие также и атомы других элементов, как, например:
Такие соединения оказалось неудобным классифицировать как производные углеводородов. Несравненно более удобной оказалась классификация таких веществ по входящим в их молекулы циклам, причем в основу этой классификации кладутся простейшие циклические системы, в которых атомы, образующие кольцо, связаны вне кольца только с атомами водорода, например:
  • Такие соединения оказалось неудобным классифицировать как производные углеводородов. Несравненно более удобной оказалась классификация таких веществ по входящим в их молекулы циклам, причем в основу этой классификации кладутся простейшие циклические системы, в которых атомы, образующие кольцо, связаны вне кольца только с атомами водорода, например:
Производные таких соединений могут быть выведены путем замещения атомов водорода на другие атомы или радикалы .
  • Производные таких соединений могут быть выведены путем замещения атомов водорода на другие атомы или радикалы .
Алканы Алка́ны  (также  насыщенные алифатические углеводороды ,  парафины ) — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд  с общей формулой  CnH2n+2 . Гомологический ряд алканов (первые 10 членов) Метан CH4 (CH4) Этан CH3—CH3 (C2H6) Пропан CH3—CH2—CH3 (C3H8) Бутан CH3—CH2—CH2—CH3 (C4H10) Пентан CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 (C5H12) Гексан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C6H14) Гептан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C7H16) Октан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C8H18) Нонан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C9H20) Декан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C10H22)

Алканы

  • Алка́ны  (также  насыщенные алифатические углеводородыпарафины ) — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд  с общей формулой  CnH2n+2 .
  • Гомологический ряд алканов (первые 10 членов)
  • Метан CH4 (CH4)
  • Этан CH3—CH3 (C2H6)
  • Пропан CH3—CH2—CH3 (C3H8)
  • Бутан CH3—CH2—CH2—CH3 (C4H10)
  • Пентан CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 (C5H12)
  • Гексан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C6H14)
  • Гептан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C7H16)
  • Октан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C8H18)
  • Нонан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C9H20)
  • Декан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C10H22)
Алкены Алке́ны  ( олефины ,  этиленовые углеводороды ) — ациклические непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой  CnH2n .  Этен  ( этилен ) C 2 H 4 Пропен ( пропилен ) C 3 H 6 Бутен ( бутилен ) C 4 H 8 Пентен C 5 H 10 Гексен C 6 H 12 Гептен C 7 H 14 Октен C 8 H 16 Нонен C 9 H 18 Децен C 10 H 20

Алкены

  • Алке́ны  ( олефиныэтиленовые углеводороды ) — ациклические непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой  CnH2n .

Этен  ( этилен )

C 2 H 4

Пропен ( пропилен )

C 3 H 6

Бутен ( бутилен )

C 4 H 8

Пентен

C 5 H 10

Гексен

C 6 H 12

Гептен

C 7 H 14

Октен

C 8 H 16

Нонен

C 9 H 18

Децен

C 10 H 20

Алкадиены Алкадиены  — класс углеводородов, содержащих две двойных связи углерод-углерод.

Алкадиены

  • Алкадиены  — класс углеводородов, содержащих две двойных связи углерод-углерод.
Алкины Алки́ны  (иначе  ацетиленовые углеводороды ) — углеводороды, содержащие тройную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой  CnH2n-2 . Гомологический ряд алкинов: Этин (ацетилен): C2H2 Пропин C3H4 Бутин C4H6 Пентин C5H8 Гексин C6H10 Гептин C7H12 Октин C8H14 Нонин C9H16 Децин C10H18

Алкины

  • Алки́ны  (иначе  ацетиленовые углеводороды ) — углеводороды, содержащие тройную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой  CnH2n-2 .
  • Гомологический ряд алкинов:
  • Этин (ацетилен): C2H2
  • Пропин C3H4
  • Бутин C4H6
  • Пентин C5H8
  • Гексин C6H10
  • Гептин C7H12
  • Октин C8H14
  • Нонин C9H16
  • Децин C10H18
Циклоалканы Циклоалканы , также  полиметиленовые углеводороды ,  нафтены ,  цикланы , или  циклопарафины  — циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близки к  предельным углеводородам

Циклоалканы

  • Циклоалканы , также  полиметиленовые углеводородынафтеныцикланы , или  циклопарафины  — циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близки к  предельным углеводородам
Арены Ароматические соединения (арены)  — циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему. Основными отличительными свойствами являются повышенная устойчивость ароматической системы и, несмотря на не насыщенность, склонность к реакциям замещения, а не присоединения.

Арены

  • Ароматические соединения (арены)  — циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему. Основными отличительными свойствами являются повышенная устойчивость ароматической системы и, несмотря на не насыщенность, склонность к реакциям замещения, а не присоединения.


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!