Теория строения органических соединений. Изомерия.

Тема урока:

Теория строения органических соединений. Изомерия.

Электронная природа химических связей, способы разрыва связей.

Понятие о свободных радикалах.

Цель: Учить определять вид химической связи в молекуле, способы разрыва связей, знать определение «свободные радикалы».

Ход урока:

1. Организационный момент

2. Объяснение нового материала:

• Виды связей в органических соединениях.

а) В органических соединениях чаще встречается ковалентная связь, образованная обобществлением пар ē. При перекрывании ē орбиталей 2-х атомов существует -σ-

и -π- связь.

σ-связь образуется при перекрывании соединяющих центры атомов при помощи sр², sр³ или sр.

π- связь образуется при боковом перекрывании р-орбиталей 2-х атомов по обе стороны от σ-связи.

б) Атом (С) в sр³ – гибридецации образует 4- σ-связи под углом 109,5^о друг относительно друга – тетраэдрический. (СН₄)

в) Атом (С) в sр² – 3-σ-связи под углом 120 ^о и 1 π- связь. (СН₂+СН₂)

г) Атом (С) в sр – 2-σ-связи под углом 180 ^о и 2 π- связи ┴ σ-связи. (НСН Ξ С)

д) Ковалентные связи могут быть:

- неполярными (если э.о. одинаковая) СН₃+СН₃

- полярными (если э.о. неодинаковая) СН₃Сl

е) В солеобразных органических соединениях в твердом состоянии встречается ионная связь. Это алкоголяты, соли карбоновых кислот, соли аминов:

O

С₂Н₅O־ Na⁺ СН₃ – C CH₃ N⁺H₃Cl־

O־ Na⁺

• Способы разрыва ковалентной связи.

а) Гомолитический или свободнорадикальный (электронная пара делится пополам между расходящимися атомами)

А : Б А· + Б·

свободные радикалы

По этому типу химические реакции протекают или при высоких t, либо на свету, либо под действием других свободных радикалов.

Cl₂ ʰ ͮ 2Cl·

CH₄ + Cl· CH₃· + HCl

CH₃· + Cl₂ CH₃Cl + Cl·

Этот тип характерен для неполярных и малополярных σ – связей.

б) Гетеролитический или ионный (электронная пара уходит с одним из расходящихся атомов):

А : Б А⁺: Б־

образуются заряженные частицы

Этот тип характерен для π- связи и полярных σ-связей:

СН₂ = СН₂ + НСl C₂H₅Cl

I CH₂ = CH₂ + H⁺ СН₃ – СН₂⁺

II CH₃ - CH₂⁺ + Сl־ СН₃ – СН₂Сl

3. Закрепление изученного материала:

Задача:

Смесь V=700 мл пропан и О₂ подожгли. После сгорания V смеси сократился до 400 мл.

Вычислить V доли газов в исходной и конечной смесях.

Дана: V₁ (смеси) = 700 мл Решение:

V₂ = 400 мл С₃Н₈ + 5О₂ 3СО₂ + 4Н₂О

Найти: ϕ (газов) исх.-? Пусть в исходной смеси

ϕ (газов) кон. -? V (С₃Н₈) = x (л), тогда V (O_{2 исх.})= 0,7-х

т.к. С₃Н₈ прореагировал полностью, расчет V (СO_{2 обр.}) и V (O_{2 израсх.}) проводим по пропану

V (СO₂) = 3 V (С₃Н₈) = 3x

V (O₂) _вст. = 5x

V (O₂) _ост. = 0,7 – x - 5x = 0,7 – 6x

По условию V (СO₂) + V (O_{2 ост.} )

3x + 0,7 – 6x = 0,4

х = 0,1

Расчет V долей проводим по формуле

ϕ (х) = V (х) = V (смеси)

Для исходной смеси

ϕ (С₃Н₈) = 0,1:0,7 = 0,143

ϕ (O₂) = 1 – 0,143 = 0,857

Для конечной смеси:

ϕ (СO₂) = 0,3:0,4 = 0,75

ϕ (O₂) = 1 – 0,75 = 0,25

Вывод: в исходной смеси

ϕ (С₃Н₈) = 14,3% ϕ (O₂) = 85,7%

в конечной смеси

ϕ (СO₂) = 75% ϕ (O₂) = 25%

4. Подведение итогов урока. Релаксация. Домашнее задание.