Файл: Решение задач Вывод молекулярной формулы газообразного вещества по относительной плотности и массовым долям элементов.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 393

Скачиваний: 17

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
План изучения темы

Предмет

химия

Учебник

Химия,Оспанова. - Алматы: Атамұра, 2018

Тема урока

Гомологические ряды органических соединений. Номенклатура органических соединений. Изомерия органических соединений. Решение задач «Вывод молекулярной формулы газообразного вещества по относительной плотности и массовым долям элементов»

СОР №1

Порядок действий

Ход занятия

Изучите

Прочитайте параграф учебника: 51-54

Просмотрите видео материал: https://www.youtube.com/watch?v=Obaw6ZhHivY

https://www.youtube.com/watch?v=3Dbc3gUrYBA

Изучи данную информацию

Гомологические ряды органических соединений

Гомологи – это вещества, состав которых отличается одной или несколькими группами атомов CH2.

Если гомологи расположены в порядке возрастания относительных молекулярных масс, образуется гомологический ряд.

Характеристики гомологического ряда:

Функциональные группы представителей гомологического ряда;

  • Общая формула членов гомологического ряда одинакова;

  • Химические свойства гомологов схожи;

  • Физические свойства представителей гомологического ряда различны, например, их точка кипения.

В качестве примера рассмотрим гомологический ряд алканов. 

CnH2n+2, где n в общей формуле алканов – целые числа, обозначающие количество атомов углерода.

Когда число атомов углерода равно (n = 1), число атомов водорода равно 2n + 2 = 2 ∙ 1 + 2 = 4, получается простейшее органическое соединение, молекулярная формула насыщенного углеводорода – метана CH4. Когда количество атомов углерода в молекуле углеводорода равно двум (n = 2), второй алкан – этан, формула C2H6. Таким образом, образуются следующие алканы: третий углеводород – пропан C3H8, четвертый – бутан C4H10 и другие. Определены формулы других алканов. То есть, используя общую формулу CnH2n+2, можно получить формулу для любого углеводорода ряда алканов.

Если мы сравним молекулярный состав первого представителя алканов метана CH4 и следующего углеводорода этана C2H6, мы обнаружим, что они отличаются друг от друга группой атомов CH2. Аналогичным образом можно наблюдать, что молекулярный состав этана C2H6 и пропана C3H8, пропана C3H8 и бутана C4H10, то есть каждый последующий углеводород изменяется с предыдущего углеводорода на группу атомов CH2. Такие гомологические ряды характерны для всех классов органических соединений.

Химические свойства веществ в гомологическом ряду схожи, потому что они имеют одну и ту же функциональную группу, а их физические свойства изменяются определенным образом. В гомологическом ряду наблюдается закономерность перехода от количественных изменений к качественным. Например: первые четыре представителя алканов – это газы, от пентана до пентадекана (C15H32) – жидкости, а высокомолекулярные алканы, содержащие атомы углерода C16 и более – твердые вещества, т. е. из-за увеличения относительной молекулярной массы в гомологическом ряду алканов температура кипения и плавления и плотность постепенно увеличиваются.



Номенклатура органических соединений

Слово «номенклатура» употребляется в двух значениях:

1) Означает совокупность или перечень названий, терминов, употребляющихся в какой-либо отрасли науки, техники, искусстве.

2) Это слово употребляется для обозначения круга должностных лиц, назначение и утверждение которых, относится к компетенции какого-либо вышестоящего органа. В этом значении данное слово используется в средствах массовой информации.

Тривиальная номенклатура

Первая номенклатура возникла в начале развития органической химии, когда не существовало классификации и теории строения органических соединений.

Органическим соединениям давали случайные названия по источнику получения (щавелевая кислота, яблочная кислота, ванилин), цвету или запаху (ароматические соединения), реже — по химическим свойствам (парафины)

Рациональная номенклатура

С накоплением экспериментального материала выяснилось, что многие вещества обладают похожими свойствами, т.е. принадлежат к одной группе соединений.

На все вещества данного класса стали распространять название вещества, открытого первым. Так появились классы парафинов, олефинов, алкоголей, гликолей.




номенклатура ИЮПАК – систематическая номенклатура

В настоящее время наиболее употребляемой является номенклатура, разработанная Международным союзом теоретической и прикладной химии, которая называется номенклатурой ИЮПАК – систематическая номенклатура.

Чтобы уметь назвать любое соединение, нужно знать совсем немного: названия первых представителей класса алканов, несколько простейших алкильных заместителей и суффиксы, определяющие принадлежность вещества к тому или иному классу.

Названия радикалов (алкильных заместителей) приведены в таблице:



Основные положения заместительной номенклатуры

1. В основе названия соединения лежит родоначальная структура – главная цепь ациклической молекулы (самая длинная цепочка атомов углерода), от этой части названия, по определённым правилам, строится название соединения, оно составляет основу названия, корень слова.

Пример:

СН3-СН-СН2-СН-СООН

׀ ׀

СН3 NH2

В данном случае родоначальной структурой является цепь из пяти атомов углерода, связанных одинарными связями, таким образом, корень слова – пентан.
2. Характеристические группы и заместители (структурные элементы) обозначаются приставками и суффиксами.

В качестве заместителей могут выступать любые атомы или группы атомов, замещающие в исходном соединении атомы водорода.

В качестве приставок выступают углеводородные радикалы и нестаршие характеристические группы. В качестве суффиксов выступает только старшая характеристическая группа.

Понятие «характеристическая группа» равнозначно понятию «функциональная группа». Галогены, нитрогруппа обозначаются только в качестве приставок.

Характеристические группы подразделяются по старшинству

Порядок старшинства основных характеристических групп

- СООН > - СОН > - СО > - ОН > - NH2
3.Выявляют старшую характеристическую группу, которую обозначают в суффиксе. Все остальные заместители называют приставками в алфавитном порядке

В вышеприведённом примере, старшей характеристической группой является карбоксильная группа (СООН), следовательно, соединение относится к группе карбоновых кислот, поэтому к коренной части названия добавляют –- овая кислота (пентановая кислота)

Второй по старшинству группой является аминогруппа (NH2), которая обозначается приставкой – амино.

Кроме этого молекула содержит углеводородный заместитель – метил, таким образом, основой названия является аминопентановая кислота.

СН3-СН-СН2-СН-СООН

׀ ׀

СН3 NH2
4. Атомы родоначальной структуры нумеруют, нумерацию начинают с того конца углеродной цепи, к которой ближе расположена старшая характеристическая группа:

5 4 3 2 1

СН3-СН-СН2-СН-СООН

׀ ׀

СН3 NH2

Нумерация начинается с углерода, входящего в состав карбоксильной группы, ему присваивается №1.

Таким образом, получилось название:

2-амино-4-метилпентановая кислота

Функциональные группы и их обозначения в названиях органических веществ




Построение названия можно представить в виде схемы:

Название соединения = приставка + название родоначальной структуры + суффиксы
Изомерия органических соединений
Изомеры – это вещества, которые имеют одинаковый состав, но разные химические структуры и разные свойства.

Например: изомеры пентана, молекулярная формула которого C5H12



Явление изомерии широко распространено в органической химии. Она подразделяется на структурную и пространственную (стереоизомерия). Структурная изомерия отличается порядком связей между атомами в молекуле, а пространственная изомерия отличается положением атомов в пространстве с такими же связями между атомами.

Для алканов характерна изомерия углеродного скелета. У первых трех представителей алканов изомеров нет, а у бутана 2 изомера:




Выполни сорСуммативное оценивание за раздел 9.4А «Введение в органическую химию» _______________________Ф.И1. Органическая химия – изучающая соединения это химия, 1) серы (VI) 2) углерода (IV) 3) хлора (VII) 4) фосфора (V)2. Насыщенными (предельными) называют углеводороды, состав молекул которых отвечает общей формуле 1) СnH2n 2) CnH2n-2 3) CnH2n+2 4) CnH2n+13. Дайте определение терминам:Гомологи – _________________________________________________________________________Изомеры-___________________________________________________________________________4. Назовите соединения, формулы которыхА) СН3 – СН2 – СН – СН2 – СН2 –СН2 – СН2 – ОН׀ СН3Б)5.Заполни таблицу:

Название

Молекулярная формула

Структурная формула

метан







бутен







этанол