Презентация. Предмет органической химии. Теория химического строения органических соединений

Предмет органической химии.

Теория химического

строения органических

соединений А. М. Бутлерова

Получение мыла

Лечение болезней

Получение красителей

Приготовление вина

Период до XVIII века называют алхимическим.

Химические вещества

минеральные

растительные

животные

В начале 19 века возникла необходимость объединить химию веществ растительного и животного происхождения в единую науку.

Абу Бакр ар-Рази

белки, жиры, углеводы

Предложил называть науку, которая изучает органические вещества органической химией .

Й. Я. Берцелиус

Виталисты считали, что для получения органических веществ из неорганических необходима особая «жизненная сила» ― vis vitalis .

В 1828 году синтезировал органическое вещество мочевину из неорганического вещества – цианата аммония.

В 1854 году получил в пробирке жир .

Ф. Вёлер

В 1861 году синтезировал сахаристое вещество .

М. Бертло

А. М. Бутлеров

В настоящее время насчитывается более 25 млн. органических соединений.

Синтетические

Искусственные

Природные

Продукты жизнедеятельности живых организмов (бактерий, грибов, растений и животных).

Продукты, которые получены на основе природных веществ, но сами в природе не встречаются.

Получают путём химических

превращений.

С

6

В состав всех органических веществ входят атомы

углерода .

Органическая химия – эта химия углеводородов и их производных , то есть продуктов, образующихся при замене водорода в молекулах этих веществ другими атомами или группами атомов.

12,011

Н

1

1,0078

СН 4 ОН СН 3 ОН

К. Шорлеммер

метан

метанол

6

Н

1

О

8

С

1,0078

15,999

12,011

P

15

7

16

S

N

14,0067

32,066

30,973

Органогены

1. Получение чистого вещества:

• перегонка
• перекристаллизация
• хроматография

2. Определение качественного состава:

C 2 H 6 + 7CuO →2CO 2 ↑ + 3H 2 O + 7Cu

5H 2 O + CuSO 4 → CuSO 4 · 5H 2 O

CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O

3. Определение количественного

4. Установление химического строения:

состава:

Хромато-масс-спектрометр

Спектрометр ПМР

Предмет органической химии – органические вещества, их строение и свойства, химические реакции, методы изучения и получения, а также возможные области практического применения этих веществ.

1,1,1-трихлор-2,2-ди(п-хлорфенил)этан

Фторхлоруглеводороды (фреоны)

CF 2 Cl 2

ДДТ

Фреоны

Молекулы всех органических соединений содержат атомы углерода , практически все содержат атомы водорода .

При горении органических веществ образуется углекислый газ и вода .

Органических веществ гораздо больше , чем неорганических.

Органические вещества построены более сложно , чем неорганические.

Молекулярная масса органических веществ гораздо больше , чем молекулярная масса неорганических веществ.

Органические соединения образованы за счёт ковалентных связей и имеют молекулярное строение .

Органические вещества имеют невысокие температуры плавления и кипения , они термически неустойчивы .

Органические вещества плохо растворяются в воде , но хорошо – в неполярных неводных растворителях – бензине, бензоле и др.

Атомы углерода химически связываться друг с другом , образуя углеродные цепи разной длины и структуры.

В первой половине 19 века начался процесс преобразования органической химии из описательной науки в науку, которая стремиться раскрыть сущность органических веществ , объяснить причины их своеобразия , закономерности их превращения .

Органическая химия, как наука оформилась в начале 19 века . Но объяснить многообразие органических соединений учёные начала 19 века не могли.

Ввёл термины

«строение», «структура».

«Органическая химия может сейчас кого угодно свести с ума. Она кажется мне дремучим лесом, полным удивительных вещей, безграничной чащей, из которой нельзя выбраться, куда не осмелишься проникнуть…»

А. М. Бутлеров

Ф. Вёлер

… «Всякое изменение в структуре молекул неизбежно влечёт за собой изменение их свойств»…

Валентность – это свойство атомов химических элементов образовывать химические связи .

валентность = степень окисления

Валентность III

0

N 2

N ≡ N

Э. Франкланд

Валентность II

-1

Ввёл понятие «валентность» .

H 2 O 2

H ― O ― O ― H

Теория химического строения – результат работы трёх выдающихся учёных: Ф. Кекуле , А. Купера и А. Бутлерова .

В 1857 году Ф. Кекуле отнёс углерод к четырёхвалентным элементам, а затем вместе с А. Купером в 1858 году отметил, что атомы углерода способны соединяться друг с другом в различные цепи.

Ф. А. Кекуле

Основные идеи теории впервые были высказаны А. М. Бутлеровым в 1861 году.

А. С. Купер

А. М. Бутлеров

Первое положение

Атомы в молекулах органических веществ соединены в определённой последовательности согласно их валентности.

Валентность С = IV

Валентность Н = I

Валентность О = II

Второе положение

Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава , но и от строения их молекул , то есть соединения атомов в молекулах.

Третье положение

Атомы и группы атомов в молекулах органических веществ взаимно влияют друг на друга.

Пропан

молекулярная

структурная

С 3 Н 8

Следствия теории химического строения:

1. Возможность предсказать химические свойства и пути синтеза веществ , установить для каждого вещества истинную формулу.

2. Объяснить явление изомерии , взаимного влияния атомов в молекулах .

3. Возможность синтезировать огромный практический материал, предсказывать существование новых веществ и пути их получения.