Овој видео туторијал е создаден специјално за самостојно проучување на темата „Органски материи што содржат кислород“. Во оваа лекција ќе научите за нов вид органска материја која содржи јаглерод, водород и кислород. Наставникот ќе зборува за својствата и составот на органските материи што содржат кислород.
Тема: Органски материи
Лекција: Оксигенирана органска материја
1. Концептот на функционална група
Карактеристиките на органските материи што содржат кислород се многу разновидни и тие се одредуваат според составот на која група атоми е вклучен атомот на кислород. Оваа група се нарекува функционална.
Група атоми што суштински ги одредува својствата на органската супстанција се нарекува функционална група.
Постојат неколку различни оксигенирани групи.
Јаглеводородните деривати, во кои еден или повеќе атоми на водород се заменети со функционална група, припаѓаат на одредена класа на органски материи (Табела 1).
Таб. 1. Припадноста на супстанцијата на одредена класа ја одредува функционалната група
2. Алкохоли
Заситени монохидрични алкохоли
Да ги разгледаме поединечните претставници и општите својства на алкохолите.
Наједноставниот претставник на оваа класа на органски материи е метанол,или метил алкохол. Неговата формула е CH3OH... Тоа е безбојна течност со карактеристичен алкохолен мирис, лесно растворлива во вода. Метанол- ова е многу отровенсупстанција. Неколку капки, земени внатрешно, доведуваат до слепило на човекот, а малку повеќе до смрт! Претходно, метанолот беше изолиран од производите за пиролиза на дрво, така што неговото старо име, дрвен алкохол, преживеа. Метил алкохолот е широко користен во индустријата. Од него се прават лекови, оцетна киселина, формалдехид. Се користи и како растворувач за лакови и бои.
Не помалку вообичаен е вториот претставник од класата на алкохоли - етил алкохол, или етанол.Неговата формула е С2Н5ОН... Во однос на неговите физички својства, етанолот практично не се разликува од метанолот. Етил алкохолот е широко користен во медицината, а исто така е дел од алкохолните пијалоци. Од етанолот при органската синтеза се добиваат голем број органски соединенија.
Добивање етанол. Главниот метод за производство на етанол е етиленска хидратација. Реакцијата се одвива на висока температура и притисок, во присуство на катализатор.
CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH
Реакцијата на супстанциите со вода се нарекува хидратација.
Полихидрични алкохоли
Полихидричните алкохоли вклучуваат органски соединенија, чии молекули содржат неколку хидроксилни групи поврзани со јаглеводороден радикал.
Еден од претставниците на полихидричните алкохоли е глицерин (1,2,3-пропанетриол). Молекулата на глицерол содржи три хидроксилни групи, од кои секоја се наоѓа на свој јаглероден атом. Глицеринот е многу хигроскопна супстанција. Тој е способен да ја апсорбира влагата од воздухот. Поради ова својство, глицеринот е широко користен во козметологијата и медицината. Глицеринот ги има сите својства на алкохолот. Етилен гликол е претставник на два атомски алкохоли. Неговата формула може да се смета како формула за етан, во која атомите на водород на секој атом се заменуваат со хидроксилни групи. Етилен гликол е сирупна течност со сладок вкус. Но, тоа е многу отровно, и во никој случај не треба да има вкус! Етилен гликол се користи како антифриз. Едно од општите својства на алкохолите е нивната интеракција со активните метали. Во составот на хидроксилната група, атом на водород може да се замени со активен метален атом.
2С2Н5ОН + 2Na→ 2С2Н5ОNa+ Х2 &
Еден од најчестите хемиски елементи во огромното мнозинство на хемикалии е кислородот. Оксиди, киселини, бази, алкохоли, феноли и други соединенија што содржат кислород се проучуваат во текот на неорганската и органската хемија. Во нашата статија ќе ги проучуваме својствата, како и ќе дадеме примери за нивната примена во индустријата, земјоделството и медицината.
Оксиди
Наједноставни по структура се бинарни соединенија на метали и неметали со кислород. Класификацијата на оксидите ги вклучува следните групи: кисели, базни, амфотерични и рамнодушни. Главниот критериум за поделба на сите овие супстанции е кој елемент се комбинира со кислород. Ако е метал, тогаш тие припаѓаат на главните. На пример: CuO, MgO, Na 2 O - оксиди на бакар, магнезиум, натриум. Нивното главно хемиско својство е реакцијата со киселини. Значи, бакарниот оксид реагира со хлоридната киселина:
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O + 63, 3 kJ.
Присуството на атоми на неметални елементи во молекулите на бинарни соединенија укажува на нивната припадност на киселиот водород H 2 O, јаглерод диоксид CO 2, фосфор пентооксид P 2 O 5. Способноста на таквите супстанции да реагираат со алкали е нивната главна хемиска карактеристика.
Како резултат на реакцијата, може да се формираат видови: кисели или средни. Ова ќе зависи од тоа колку молови алкали реагираат:
- CO2 + KOH => KHCO3;
- CO2 + 2KOH => K2CO3 + H2O.
Друга група на соединенија што содржат кислород, кои вклучуваат хемиски елементи како што се цинк или алуминиум, се нарекуваат амфотерни оксиди. Нивните својства покажуваат склоност кон хемиска интеракција и со киселини и со алкалии. Производите од интеракцијата на киселинските оксиди со водата се киселини. На пример, во реакцијата на сулфурен анхидрид и вода, се формираат киселини - ова е една од најважните класи на соединенија што содржат кислород.
Киселини и нивните својства
Соединенијата што се состојат од атоми на водород врзани за комплексни јони на киселински остатоци се киселини. Конвенционално, тие можат да се поделат на неоргански, на пример, јаглеродна киселина, сулфат, нитрат и органски соединенија. Вторите вклучуваат оцетна киселина, мравја киселина, олеинска киселина. И двете групи на супстанции имаат слични својства. Значи, тие влегуваат во реакција на неутрализација со бази, реагираат со соли и основни оксиди. Речиси сите киселини кои содржат кислород во водените раствори се дисоцираат во јони, што е спроводник од вториот вид. Можно е да се одреди киселоста на нивната средина, поради прекумерното присуство на водородни јони, користејќи индикатори. На пример, пурпурниот лакмус станува црвен кога се додава во киселински раствор. Типично органско соединение е оцетна киселина која содржи карбоксилна група. Вклучува атом на водород, кој предизвикува киселост. Тоа е безбојна течност со специфичен лут мирис, што се кристализира на температури под 17 ° C. CH 3 COOH, како и другите киселини што содржат кислород, е совршено растворлив во вода во која било пропорција. Неговиот 3-5% раствор е познат во секојдневниот живот под името оцет, кој се користи во готвењето како зачин. Супстанцијата ја најде својата примена и во производството на ацетатна свила, бои, пластика и некои лекови.
Органски соединенија кои содржат кислород
Во хемијата може да се разликува голема група на супстанции кои содржат, покрај јаглерод и водород, и честички на кислород. Тоа се карбоксилни киселини, естри, алдехиди, алкохоли и феноли. Сите нивни хемиски својства се одредуваат со присуството во молекулите на специјални комплекси - функционални групи. На пример, алкохол кој содржи само ограничувачки врски помеѓу атомите - ROH, каде што R е јаглеводороден радикал. Овие соединенија обично се сметаат за деривати на алкани, во кои еден водороден атом се заменува со хидроксилна група.
Физички и хемиски својства на алкохолите
Агрегатната состојба на алкохолите е течни или цврсти соединенија. Меѓу алкохолите нема гасовити материи, што може да се објасни со формирање на соработници - групи составени од неколку молекули поврзани со слаби водородни врски. Овој факт ја одредува и добрата растворливост на пониските алкохоли во вода. Меѓутоа, во водени раствори, органските супстанции што содржат кислород - алкохоли, не се дисоцираат во јони, не ја менуваат бојата на индикаторите, односно имаат неутрална реакција. Атомот на водород од функционалната група е слабо врзан за други честички, затоа, во хемиските интеракции е способен да ги напушти границите на молекулата. На местото на слободна валентност, тој се заменува со други атоми, на пример, во реакции со активни метали или со алкали, со атоми на метал. Во присуство на катализатори, како што се платина мрежа или бакар, алкохолите се оксидираат со силни оксиданти - калиум дихромат или перманганат, до алдехиди.
Реакција на естерификација
Едно од најважните хемиски својства на органските материи што содржат кислород: алкохоли и киселини е реакција што доведува до производство на естри. Тој е од големо практично значење и се користи во индустријата за екстракција на естри кои се користат како растворувачи во прехранбената индустрија (во форма на овошни есенции). Во медицината, некои од естерите се користат како антиспазмодици, на пример, етил нитрит ги проширува периферните крвни садови, а изоамил нитритот е заштитник на грчеви на коронарните артерии. Равенката за реакцијата на естерификација е како што следува:
CH3COOH + C2H5OH<--(H2SO4)-->CH3COOC2H5 + H2O
Во него, CH 3 COOH е оцетна киселина, а C 2 H 5 OH е хемиската формула на етанол алкохол.
Алдехиди
Ако соединението содржи функционална група -COH, тогаш припаѓа на алдехиди. Тие се претставени како производи од понатамошна оксидација на алкохоли, на пример, со оксидирачки агенси како бакар оксид.
Присуството на карбонилен комплекс во мравја или ацеталдехид молекули ја одредува нивната способност да полимеризираат и прикачуваат атоми на други хемиски елементи. Квалитативните реакции кои можат да се користат за да се докаже присуството на карбонилна група и припадноста на супстанцијата на алдехидите се реакција на сребрено огледало и интеракција со бакар хидроксид кога се загрева:
Најшироко употребуваниот ацеталдехид се користи во индустријата за производство на оцетна киселина - производ со голема тонажа од органска синтеза.
Својства на органски соединенија што содржат кислород - карбоксилни киселини
Присуството на карбоксилна група - една или повеќе - е карактеристична карактеристика на карбоксилните киселини. Поради структурата на функционалната група, димерите можат да се формираат во киселински раствори. Тие се поврзани со водородни врски. Соединенијата се дисоцираат во водородни катјони и анјони од киселински остаток и се слаби електролити. Исклучок е првиот претставник на серија заситени монобазни киселини - мравја или метан, кој е спроводник со средна јачина од вториот вид. Присуството во молекулите на само едноставни сигма врски ја покажува границата, но ако супстанциите имаат двојни пи врски во нивниот состав, тоа се незаситени супстанции. Првата група вклучува киселини како што се метан, оцетна, маслена. Вториот е претставен со соединенија кои сочинуваат течни масти - масла, на пример, олеинска киселина. Хемиските својства на соединенијата што содржат кислород: органските и неорганските киселини се многу слични. Значи, тие можат да комуницираат со активни метали, нивните оксиди, алкалии и алкохоли. На пример, оцетната киселина реагира со натриум, оксид и со формирање на сол - натриум ацетат:
NaOH + CH3COOH → NaCH3COO + H2O
Посебно место заземаат соединенија на повисоки карбоксилни киселини кои содржат кислород: стеаринска и палмитинска, со трихидро заситен алкохол - глицерол. Тие се класифицирани како естри и се нарекуваат масти. Истите киселини се дел од натриумовите и калиумовите соли како киселински остаток, формирајќи сапуни.
Мастите се важни органски соединенија кои се широко распространети во природата и играат водечка улога како супстанција која најмногу троши енергија. Тие не се индивидуално соединение, туку мешавина од различни глицериди. Тоа се соединенија на заситен полихидричен алкохол - глицерол, кој, како метанол и фенол, содржи хидроксилни функционални групи. Мастите можат да бидат подложени на хидролиза - загревање со вода во присуство на катализатори: алкалии, киселини, цинк оксиди, магнезиум. Реакционите производи се глицерин и разни карбоксилни киселини, кои подоцна се користат за производство на сапун. За да не се користат скапи природни неопходни карбоксилни киселини во овој процес, тие се добиваат со оксидирање на парафин.
Феноли
Завршувајќи го разгледувањето на класите на соединенија што содржат кислород, да се задржиме на фенолите. Тие се претставени со фенилниот радикал - C 6 H 5, прикачен на една или повеќе функционални хидроксилни групи. Наједноставниот претставник на оваа класа е карболна киселина или фенол. Како многу слаба киселина, може да комуницира со алкали и активни метали - натриум, калиум. Супстанца со изразени бактерицидни својства - фенол се користи во медицината, како и во производството на бои и фенол-формалдехидни смоли.
Во нашата статија, ги проучувавме главните класи на соединенија што содржат кислород, а исто така ги разгледавме и нивните хемиски својства.
1.
2. Алкохоли.
А) Класификација. Дефиниција.
Б) Изомеризам и номенклатура
В) Добивање алкохоли
Г) Физички и хемиски својства. Квалитативни реакции на алкохоли.
Д) Примена. Влијание врз животната средина и здравјето на луѓето.
Класификација на органски соединенија што содржат кислород
1. Алкохолите се органски соединенија што содржат кислород и содржат хидроксилна група.
2. Алдехидите се карактеризираат со присуство на алдехидна група:
4. Карбоксилните киселини се разликуваат од другите органски соединенија што содржат кислород по карбоксилната група.
5. Естри: а) прости R-O-R` б) сложени
Хемиските својства на овие соединенија се одредуваат со присуството на различни функционални групи во нивните молекули.
Класа за поврзување | Функционална група | Име на функционална група |
хидроксил |
||
Алдехиди | алдехид |
|
карбонил |
||
Карбоксилни киселини | карбоксил |
Алкохоли- Станува збор за деривати на јаглеводороди што содржат кислород во кои хидрокси групата е прикачена на јаглеводороден радикал.
Алкохолите се класифицирани:
Ø по природата на јаглеродниот атом врзан за хидрокси групата
а) примарни алкохоли- OH групата во таквите соединенија е поврзана со примарниот јаглероден атом
б) секундарни алкохоли- хидрокси групата е поврзана со секундарен јаглероден атом
v) терциерни алкохоли- хидрокси групата во терциерните алкохоли е поврзана со терцијарен јаглероден атом.
Ø според бројот на хидрокси групи во молекулата на алкохолот
а) монохидрични алкохолисодржат една OH група во молекулата, сите горенаведени соединенија се едноатомски.
б) дијатомски- таквите алкохоли содржат две хидрокси групи, на пример етилен гликол (вклучен во раствори што не се смрзнуваат - антифриз)
https://pandia.ru/text/78/359/images/image009_3.gif "width =" 118 "height =" 48 src = ">
Ø според структурата на радикалот поврзан со функционалната група
а) заситени CH3-CH2-OH (етанол)
б) незаситени CH2 = CH-CH2-OH (2-пропен-1-ол)
v) ароматичниВодород "href =" / text / kategori / vodorod / "rel =" обележувач "> водород во метанол, по редослед на предност со додавање на основниот збор карбинол.
IUPAC номенклатура
Според номенклатурата на IUPAC:
Главниот синџир е избран како оној што содржи најголем број хидрокси групи и радикали.
Нумерирањето на синџирот започнува од крајот поблиску до кој се наоѓа постариот супституент - во нашиот случај, групата OH.
Името на алкохолот е изградено од името на соодветниот алкан на кој е прикачена хидрокси групата. За да се покаже дека соединението припаѓа на класата на алкохоли, се додава завршницата - ол.
Бидејќи алкохолите се карактеризираат со изомеризам на положбата на хидрокси групата, таа е означена со број.
Ако има неколку хидроксилни групи во молекулата, тогаш нивниот број е означен со грчки префикси (ди-, три-) Овој префикс е поставен пред крајот - и цифрата ја покажува нивната локација.
На пример, алкохолите со состав С4Н9ОН ја имаат следната структура и имиња според номенклатурата IUPAC.
1) врски со нормално коло
2) врски со разгранети ланци
Покомплексните врски се нарекуваат и на овој начин:
Оваа реакција и нејзиниот механизам детално ја проучувавме во Модул I.
Следниот индустриски метод за производство на алкохоли е хидрогенизација на CO.
Мешавина од јаглерод моноксид (II) со водород се загрева. Кога се користат различни катализатори, производите се разликуваат по состав, тоа е илустрирано со дијаграмот подолу.
Хидролиза на халогени алкани.
Хидролизата се изведува со дејство на вода или воден раствор на алкалии, кога се загрева. Реакцијата е најлесна за примарните халогени деривати.
Намалување на карбонилните соединенија
Алдехидите, кетоните, карбоксилните киселини и нивните деривати (естери) лесно се редуцираат во алкохоли.
Молекуларниот водород служи како редукционо средство за алдехиди и кетони, а никелот, платината или паладиумот како катализатор. За редукција на етерите се користи атомски водород кој се добива со директна интеракција на натриум со алкохол.
Од равенките може да се види дека примарните алкохоли се добиваат од алдехиди и карбоксилни киселини, а кетоните се почетни материјали за секундарните алкохоли. Така се добиваат алкохоли во лабораториски услови. Меѓутоа, терциерните алкохоли не можат да се добијат на овој начин. Тие се добиени на начин прикажан подолу.
Интеракција на Grignard реагенси со карбонилни соединенија.
Синтезите базирани на реагенсите на Грињард се сигурен лабораториски метод за производство на алкохоли.
Кога мравиот алдехид се користи како карбонил соединение, производот на реакцијата е примарен алкохол.
Други алдехиди доведуваат до формирање на секундарни алкохоли.
Терциерните алкохоли се добиваат од кетони во такви синтези.
За да се разбере како се вршат таквите трансформации, неопходно е да се разгледаат електронските ефекти во молекулите кои реагираат: поради високата електронегативност на атомот на кислород, густината на електронот се поместува кон кислородот од јаглеродниот атом на карбонилната група (-M -ефект). Во молекулата на реагенсот Грињард, делумно негативно полнење е на јаглеродниот атом, а позитивниот полнеж на магнезиумот поради позитивниот индуктивен ефект (+ I-ефект).
Ензимски метод
Ова е ферментација на зашеќерени супстанции. Етанолот се произведува со ферментација во присуство на квасец. Суштината на ферментацијата е дека гликозата добиена од скроб се разложува со ензими во алкохол и CO2. резултатот од овој процес е изразен со дијаграмот:
Физички својства
Алкохолите со мала молекуларна тежина (C1-C3) се течности со карактеристичен мирис и вкус и се мешаат со вода во кој било сооднос.
Точките на вриење на алкохолите не надминуваат 100 ° C, но тие се повисоки од точките на вриење на етери или јаглеводороди со иста молекуларна тежина.
Причината за ова се меѓумолекуларните водородни врски што се појавуваат помеѓу атомите на водород и кислород на хидроксилните групи на различни молекули на алкохол (се јавува со учество на осамени парови на кислородни електрони).
Добрата растворливост на алкохолите во вода се објаснува со формирање на водородни врски помеѓу молекулите на алкохолот и водата.
Алкохолите со C11 и повисоки се цврсти материи.
Хемиски својства на алкохоли.
Хемиските својства на алкохолите се должат на присуството на хидрокси група. Затоа, алкохолите се карактеризираат со реакции:
1) со прекин на врската -CO-N
2) со раскинување на C-OH врската
3) реакции на оксидација
1. Киселинско-базните својства на алкохолите.
Алкохолите се амфотерични соединенија. Тие се способни да дејствуваат и како киселини и како бази.
Тие покажуваат киселински својства при интеракција со алкални метали и алкали. Хидроксил водородот се заменува со метал за да се формираат алкохолати (кои лесно се разложуваат со вода).
2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
натриум етилат
Алкохолите се послаби киселини од водата. Нивните киселински својства се намалуваат по следниот редослед: CH3OH< СН3СН2ОН < (СН3)2СНОН < (СН3)3СОН. Т. е. разветвление углеродного скелета снижает кислотные свойства.
Алкохолните бази покажуваат својства во однос на киселините. Посилните минерални киселини го протонираат атомот на кислород од групата OH:
Алкохолите се нуклеофилни реагенси.
Реакции со карбонилни соединенија.
Алкохолите лесно реагираат со карбоксилните киселини за да формираат естер, реакција наречена реакција на естерификација. Оваа реакција е реверзибилна. Молекулата на водата се формира поради расцепувањето на групата OH од карбоксилната киселина и протонот од молекулата на алкохолот. Силна минерална киселина служи како катализатор.
метил естер на оцетна киселина
Реакции со неоргански киселини.
Интеракцијата на алкохолите со неорганските киселини, исто така, доведува до формирање на естри (но веќе неоргански киселини).
етил сулфурен етер
Нуклеофилна замена на хидрокси група .
Дехидрација на алкохол.
Дехидрацијата на алкохолите настанува под дејство на силни минерални киселини (сулфурна, ортофосфорна), кога се загреваат.
Може да се случи расцеп интрамолекуларна... Да го разгледаме механизмот со примерот на бутанол-2: прво, настанува протонација на молекулата на алкохолот со водородот на киселината, потоа елиминација на водата од јонот на окониум со формирање на алкил катјон и брза елиминација. на протон со формирање алкен.
Во случај на елиминација на H2O, се применува правилото Марковников. Ова овозможува да се префрлите од еден алкохол во друг. На пример, можно е да се префрлите од изобутил алкохол на терц-бутил алкохол (напишете сами)
Интермолекуларна дехидрација.
Во случај на интермолекуларна дехидрација, продуктите на реакцијата се етери. Реакцијата се одвива под исти услови, но со различен температурен режим.
Оксидација
Целиот алкохол се подложува на оксидација, но примарните се најлесни.
Примарните алкохоли се оксидираат до алдехиди, а потоа во карбоксилни киселини (метаболизмот во телото се заснова на оваа реакција).
Секундарните алкохоли во таквите реакции даваат кетони, терциерните алкохоли се оксидираат со расцепување на врската C-C и формирање на мешавина од кетони и киселини.
Квалитативни реакции на алкохоли.
Како што споменавме порано, алкохолите можат да реагираат на раскинување на врските.
–C –OH и CO –H. Во квалитативната анализа се користат и двете реакции.
1. Ксантоген тест- Ова е најчувствителната реакција на групата алкохол. Алкохолот се меша со јаглерод дисулфид, се додава парче KOH, смесата малку се загрева и се додава син раствор на CuSO4. Со позитивна реакција се јавува кафеава боја на бакар ксантат.
2 Луис тест .
Реакцијата користи мешавина од концентрирана хлороводородна киселина и цинк хлорид. Оваа реакција се користи како аналитички метод за одредување на видот на алкохолот: дали е примарен, секундарен или терцијарен.
Терциерните алкохоли реагираат речиси моментално со ослободување на топлина и формирање на мрсен халоалкан слој.
Секундарните реагираат во рок од 5 минути (се формира и мрсен слој).
Примарните алкохоли не реагираат на собна температура, но реагираат кога се загреваат.
Употребата на алкохоли.
Метанолсе користи за производство на формалдехид, оцетна киселина, растворувач за производство на лакови и бои, служи како среден производ за синтеза на бои, фармацевтски производи, мириси. Силен отров.
Етанол- силен антисептик (во хирургија за миење на рацете и инструментите на хирургот) и добар растворувач. Се користи за производство на дивинил (компонента на гума), хлороформ, етил етер (се користи во медицината). Одредена количина на алкохол се користи во прехранбената индустрија (производство на импрегнации, ликери).
n-пропанолСе користат за производство на пестициди, лекови, растворувачи за восоци, смоли од различна природа.
Влијание врз здравјето на луѓето. Механизмот на дејство на алкохолите.
Монохидричните алкохоли се лекови. Нивната токсичност се зголемува со бројот на јаглеродни атоми.
Метил алкохолот е силен нервен и васкуларен отров, кој ја намалува заситеноста на крвта со кислород. Внатрешно земен метанол предизвикува интоксикација и тешко труење придружено со губење на видот.
Метанолот во дигестивниот тракт се оксидира во потоксичен производ - формалдехид и мравја киселина, кои во мали количини предизвикуваат тешко труење на телото и смрт:
Етил алкохолот е лек кој предизвикува парализа на нервниот систем.
Откако ќе влезе во човечкото тело, алкохолот прво делува како стимуланс, а потоа го потиснува централниот нервен систем, ја затапува чувствителноста, ја ослабува функцијата на мозокот и значително ја нарушува реакцијата.
Главната причина за оштетување на телото со етанол е формирањето на ацеталдехид, кој има токсичен ефект и е во интеракција со многу метаболити. Ацеталдехидот се формира со дејство на ензимот алкохол дехидрогеназа (се наоѓа во црниот дроб).
Пропил алкохолот делува на телото на ист начин како и етил алкохолот, но посилен од вториот.
Статијата се занимава со класификација на органски супстанции што содржат кислород. Се дискутираат прашањата за хомологијата, изомеризмот и номенклатурата на супстанциите. Презентацијата е полна со задачи за овие прашања. Консолидација на материјалот се предлага во тест вежбата за усогласеност.
Преземи:
Преглед:
За да го користите прегледот на презентациите, креирајте сметка на Google (сметка) и најавете се на неа: https://accounts.google.com
Наслов на слајд:
Цели на часот: да се запознае со класификацијата на органските соединенија што содржат кислород; изградба на хомологни серии на супстанции; идентификација на можни видови изомеризам; изградба на структурни формули на изомери на супстанции, номенклатура на супстанции.
Класификација на супстанции С х Н у О z карбоксилни киселини алдехиди кетони естери алкохоли моноатомски феноли R - OH R– (OH) n едноставен комплекс OH = R - C - O OH = R - C - OH - оична киселина - al R - C - R || О-еден Р - О - Р = Р - Ц - О О - Р - ол - н ол
Хомолошка серија CH 3 - OH C 2 H 5 - OH C 3 H 7 - OH C 4 H 9 - OH C 5 H 11 - OH метанол етанол пропанол-1 бутанол-1 пентанол-1 Алкохоли C n H 2n + 2 O
Карбоксилни киселини = Н - С - О OH = СН 3 - С - О OH = СН 3 - СН 2 - С - О OH метана киселина (мравја) етанска киселина (оцетна) пропаноична киселина (пропионска) С n H 2n O 2
Алдехиди = H - C - O H = CH 3 - C - O H = CH 3 - CH 2 - C - O H метан ал формален алдехид (формалдехид) етан ал ацеталдехид (ацеталдехид) пропан ал пропион алдехид С n H 2n O
Кетони CH 3 - C - CH 3 || O CH 3 - CH 2 - C - CH 3 || O CH 3 - CH 2 - CH 2 - C - CH 3 || О пропан на (ацетон) бутан на пентан на-2 C n H 2n O
Етери СН 3 - О –СН 3 С 2 Н 5 - О –СН 3 С 2 Н 5 - О –С 2 Н 5 С 3 Н 7 - О –С 2 Н 5 С 3 Н 7 - О –С 3 Н 7 диметил етер метиетил етер диетил етер етилпропил етер дипропил етер C n H 2n + 2 O Заклучок: етерите се деривати на заситени монохидрични алкохоли.
Естери = H - C - OO - CH 3 = CH 3 - C - OO - CH 3 = CH 3 - CH 2 - C - OO - CH 3 метил естер на мравја киселина (метил формат) оцетна киселина метил естер (метил ацетат ) метил естер на пропионска киселина C n H 2n O 2 Заклучок: естерите се деривати на карбоксилни киселини и алкохоли.
алкохоли естери кетони алдехиди карбоксилни киселини Изомеризам и номенклатура на изомеризам на јаглероден скелет меѓукласа (естери) на јаглероден скелет меѓукласа (кетони) на јаглероден скелет позиција на f-група (-C = O) меѓукласа (алдехиди) на јаглерод позиција на скелетот на f- група (-OH) меѓукласа (етери) јаглероден скелет меѓукласа
Формулација на изомери. Номенклатура на супстанции. Задача: составете ги структурните формули на можни изомери за супстанции од составот C 4 H 10 O; C4H8O2; S 4 N 8 O. Во кои класи припаѓаат? Наведете ги сите супстанции според систематската номенклатура. С 4 Н 10 О С 4 Н 8 О 2 С 4 Н 8 О С n H 2n + 2 O С n H 2n O 2 С n H 2n O алкохоли и етери карбоксилни киселини и естри алдехиди и кетони
CH 3 - CH 2 - CH - CH 3 | OH CH 3 | CH 3 - C - CH 3 | OH CH 3 - O - CH 2 - CH 2 - CH 3 CH 3 - CH 2 - O - CH 2 - CH 3 бутанол-1 2-метилпропанол-1 бутанол-2 2-метилпропанол-2 метилпропил етер диетил етер I алкохоли II алкохол III алкохол
CH 3 - CH 2 - CH 2 - C - O OH = CH 3 - CH - C - O OH | CH3 = CH 3 - CH 2 - C - O O - CH 3 = CH 3 - C - O O - CH 2 - CH3 бутанонска киселина 2-метилпропанска киселина метил пропионска киселина етил естер на оцетна киселина
CH 3 - CH 2 - CH 2 - C - O H = CH 3 - CH - C - O H | CH3 CH 3 - CH 2 - C - CH 3 || О бутанал 2-метилпропанал бутанон-2
Проверете сами! 1. Поставете ја кореспонденцијата: општа формула класа супстанција R - COOH R - O - R R - COH R - OH R - COOR 1 R - C - R || О сл. етери алкохоли јаглехидрати. до-ти кетони алдехиди други етери а) С 5 Н 11 –ОН б) С 6 Н 13 –СОН в) С 4 Н 9 –О – СН 3 г) С 5 Н 11 –СООН д) СН 3 –СО СН 3 е) СН 3 –СООС 2 Н 5 2. Наведете ги супстанциите според систематската номенклатура.
Проверете сами! I II III IV V VI 3 6 5 2 1 4 D C B A E E
Домашна задача Пасус (17-21) - 1 и 2 дела од вежбата. 1,2,4,5 стр. 153-154 2 стр. 174 Лекцијата заврши!
Овој видео туторијал е создаден специјално за самостојно проучување на темата „Органски материи што содржат кислород“. Во оваа лекција ќе научите за нов вид органска материја која содржи јаглерод, водород и кислород. Наставникот ќе зборува за својствата и составот на органските материи што содржат кислород.
Тема: Органски материи
Лекција: Оксигенирана органска материја
Карактеристиките на органските материи што содржат кислород се многу разновидни и тие се одредуваат според составот на која група атоми е вклучен атомот на кислород. Оваа група се нарекува функционална.
Група атоми што суштински ги одредува својствата на органската супстанција се нарекува функционална група.
Постојат неколку различни оксигенирани групи.
Јаглеводородните деривати, во кои еден или повеќе атоми на водород се заменети со функционална група, припаѓаат на одредена класа на органски материи (Табела 1).
Таб. 1. Припадноста на супстанцијата на одредена класа ја одредува функционалната група
Заситени монохидрични алкохоли
Да се разгледа поединечни претставниции општите својства на алкохолите.
Наједноставниот претставник на оваа класа на органски материи е метанол,или метил алкохол. Неговата формула е CH 3 OH... Тоа е безбојна течност со карактеристичен алкохолен мирис, лесно растворлива во вода. Метанол- ова е многу отровенсупстанција. Неколку капки, земени внатрешно, доведуваат до слепило на човекот, а малку повеќе до смрт! Претходно, метанолот беше изолиран од производи за пиролиза на дрво, така што неговото старо име е зачувано - дрвен алкохол.Метил алкохолот е широко користен во индустријата. Од него се прават лекови, оцетна киселина, формалдехид. Се користи и како растворувач за лакови и бои.
Не помалку вообичаен е вториот претставник од класата на алкохоли - етил алкохол, или етанол.Неговата формула е C 2 H 5 OH... Во однос на неговите физички својства, етанолот практично не се разликува од метанолот. Етил алкохолот е широко користен во медицината, а исто така е дел од алкохолните пијалоци. Од етанолот при органската синтеза се добиваат голем број органски соединенија.
Добивање етанол.Главниот метод за производство на етанол е етиленска хидратација. Реакцијата се одвива на висока температура и притисок, во присуство на катализатор.
CH 2 = CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH
Реакцијата на супстанциите со вода се нарекува хидратација.
Полихидрични алкохоли
Полихидричните алкохоли вклучуваат органски соединенија, чии молекули содржат неколку хидроксилни групи поврзани со јаглеводороден радикал.
Еден од претставниците на полихидричните алкохоли е глицерин (1,2,3-пропанетриол). Молекулата на глицерол содржи три хидроксилни групи, од кои секоја се наоѓа на свој јаглероден атом. Глицеринот е многу хигроскопна супстанција. Тој е способен да ја апсорбира влагата од воздухот. Поради ова својство, глицеринот е широко користен во козметологијата и медицината. Глицеринот ги има сите својства на алкохолот. Етилен гликол е претставник на два атомски алкохоли. Неговата формула може да се смета како формула за етан, во која атомите на водород на секој атом се заменуваат со хидроксилни групи. Етилен гликол е сирупна течност со сладок вкус. Но, тоа е многу отровно, и во никој случај не треба да има вкус! Етилен гликол се користи како антифриз. Едно од општите својства на алкохолите е нивната интеракција со активните метали. Во составот на хидроксилната група, атом на водород може да се замени со активен метален атом.
2C 2 H 5 OH + 2Na→ 2C 2 H 5 ONa+ Х 2
Се добива натриум етилат и се ослободува водород. Натриум етилат е соединение слично на сол кое спаѓа во класата на алкохолати. Поради нивните слаби кисели својства, алкохолите не комуницираат со алкалните раствори.
Карбонилни соединенија
Ориз. 2. Некои претставници на карбонилни соединенија
Карбонилните соединенија вклучуваат алдехиди и кетони.Карбонилните соединенија содржат карбонилна група (види Табела 1). Наједноставниот алдехиде формалдехид. Формалдехидот е лут гас исклучително отровна супстанција!Растворот на формалдехид во вода се нарекува формалин и се користи за зачувување на биолошките материи (види слика 2).
Формалдехидот е широко користен во индустријата за производство на пластика која не омекнува кога се загрева.
Наједноставниот претставник кетоние ацетон... Тоа е течност која добро се раствора во вода и главно се користи како растворувач. Ацетонот има многу лут мирис.
Карбоксилни киселини
Карбоксилните киселини содржат карбоксилна група (види Сл. 1). Наједноставниот претставник на оваа класа е метанот, или мравја киселина.Мравја киселина се наоѓа во мравки, коприви и смрека игли. Изгореницата од коприва е резултат на иритирачкото дејство на мравја киселина.
Таб. 2.
Она што е најважно е оцетна киселина.Неопходно е за синтеза на бои, лекови (на пример, аспирин), естри, ацетатни влакна. 3-9% воден раствор на оцетна киселина - оцет, арома и зачувување.
Во прилог на мравја и оцетна карбоксилна киселина, постојат голем број на природни карбоксилни киселини. Тие вклучуваат лимонска и млечна, оксална киселина. Лимонската киселина се наоѓа во сокот од лимон, малина, цариградско грозде, бобинки од роуан итн. Широко се користи во прехранбената индустрија и медицината. Како конзерванси се користат лимонска и млечна киселина. Млечна киселина се произведува со ферментација на гликоза. Оксалната киселина се користи за отстранување на 'рѓа и како боја. Формулите на поединечни претставници на карбоксилни киселини се дадени во Таб. 2.
Високите масни карбоксилни киселини обично содржат 15 или повеќе јаглеродни атоми. На пример, стеаринската киселина содржи 18 јаглеродни атоми. Се нарекуваат соли на натриум и калиум повисоки карбоксилни киселини сапуни.Натриум стеарат С 17 Н 35 СОNaе дел од цврст сапун.
Постои генетска врска помеѓу класите на оксигенирани органски супстанции.
Резиме на лекција
Научивте дека својствата на органските материи што содржат кислород зависат од тоа која функционална група е вклучена во нивните молекули. Функционалната група ја одредува припадноста на супстанцијата на одредена класа на органски соединенија. Постои генетска врска помеѓу класите на органски материи што содржат кислород.
1. Руџитис Г.Е. Неорганска и органска хемија. Одделение 9: Учебник за образовни институции: основно ниво / Г.Е. Руџитис, Ф.Г. Фелдман. - М .: Образование, 2009 година.
2. Попел П.П. Хемија. Одделение 9: Учебник за образовни институции / П.П. Попел, Л.С. Кривија. - К .: ИЦ „Академија“, 2009. - 248 стр .: ill.
3. Габриелјан О.С. Хемија. Одделение 9: Учебник. - М .: Бустард, 2001 .-- 224s.
1. Руџитис Г.Е. Неорганска и органска хемија. Одделение 9: Учебник за образовни институции: основно ниво / Г.Е. Руџитис, Ф.Г. Фелдман. - М .: Образование, 2009. - №№ 2-4, 5 (стр. 173).
2. Дајте ги формулите за двата хомолози на етанол и општата формула за хомологната серија на заситени монохидрични алкохоли.
Се вчитува...
