Все органические вещества делят (по составу) на углеводороды, кислородсодержащие, азотсодержащие и т.д. органические вещества. Выделяют также отдельно группу природных органических веществ (жиры, белки, углеводы и т.д.), а также группу полимеров.Мы начнем изучение органической химии с простейших органических веществ – углеводородов.
Углеводороды – соединения, которые состоят только из атомов углерода и водорода. Углеводороды делят на несколько гомологических рядов. Различают гомологические ряды алканов (общая формула СnH2n+2), алкенов (CnH2n ), алкинов (CnH2n-2), аренов (CnH2n-6) и т.д.
В основе любой органической молекулы лежит углеродный скелет. Углеродные скелеты делят на циклические и алифатические (не содержащие циклов).
Алифатические углеродные скелеты могут быть линейными (нормальное строение молекулы) и разветвленными. Линейное строение - это значит, что у каждого члена углеродной цепи есть не более двух соседей. Атомы углерода, связанные только с одним атомом углерода в молекуле, называется первичным, с двумя – вторичным, с тремя – третичным. Если в углеродной цепи есть третичные или четвертичные углероды (т.е. есть атомы углерода у которых больше чем два соседа-углерода ), такая цепь называется разветвленной. Циклические скелеты делят на карбоциклические (содержащие только атомы углерода) и гетероциклические (содержащие помимо углерода еще атомы азота, кислорода или серы).
Кроме того, различают предельные и непредельные органические соединения. Если все атомы углерода в основной углеродной цепи связаны одинарными связями, то соединение относится к предельным. Непредельные соединения содержат в основной цепи хотя бы одну двойную или тройную связь. К ароматическим соединениям относятся вещества, в молекуле которых содержится особая группа атомов, которую принято называть ароматическим кольцом.
| Органические соединения (по характеру углеродной цепи) |
| Ациклические (алифатические)) |
| Циклические |
| Предельные |
| Непредельные |
| гетероциклические |
| карбоциклические |
| алициклические |
| ароматические |
| Классификация органических соединений по характеру функциональной группы | ||
| Важнейшие группы | Название группы | классы соединений |
| F-, Cl-, Br-, I- | Галоген (фтор, хлор, бром, иод) | Галогенопроизводные |
| -OH | Гидроксильная группа (гидроксогруппа) | Спирты (если группа связана с алифатическим радикалом) Фенолы (если группа связана с углеродом бензольного кольца) |
| =C=O | Карбонильная группа (оксогруппа) | Альдегиды (если группа находится у первичного атома углерода) Кетоны (если группа находится у вторичного атома углерода) |
| -COOH | Карбоксильная группа | Карбоновые кислоты |
| -NH2 | Аминогруппа | Амины |
Молекулы всех остальных органических соединений формально можно представить себе, как молекулу углеводорода, в которой один или несколько атомов водорода заместили на другой атом или группу атомов (соблюдая валентность). Поэтому все эти органические соединения, содержащие кроме углерода и водорода другие атомы или группы атомов, называют производными от углеводородов, т.е. произведенными.
Атом или группа атомов (кроме водорода), которые будут определять принадлежность соединения к определенному классу органических веществ, и его характерные свойства, называются функциональными группами. Принадлежность веществ к определенному классу органических соединений и важнейшие свойства этих соединений зависят прежде всего от характера углеродного скелета и наличия функциональных групп.
Домашнее задание.
№1 Выпишите в тетрадь и выучите определения понятий (валентность, химическое строение, гомологи, изомеры, молекулярная формула, структурная формула, углеродный скелет, алифатические соединения, циклические соединения, линейное строение молекулы, разветвленное строение молекулы, предельные соединения, непредельные соединения, углеводороды, первичный атом углерода, вторичный атом углерода, функциональная группа)
№2 Найдите в тексте ответы на вопросы и напишите их в тетради (вопрос-ответ):
1) Почему углерод образует так много разных соединений?
2) Какие элементы входят в состав органических соединений?
3) Какая особенность строения органических соединений (тип связи, кристаллическая решетка)?
4) Какие общие физические свойства характерны для органических соединений?
5) Какие общие химические свойства характерны для органических соединений?
6) Почему гомологи имеют похожие свойства?
7) Почему изомеры имеют разные свойства?
8) Какие виды изомерии вам известны?
9) Какие классы органических соединений вам известны? От чего зависит принадлежность вещества к тому или другому классу органических соединений?
10) В чем особенность протекания химических реакций в органической химии?
№3. Напишите в тетради сжатые структурные формулы всех изомеров с молекулярной формулой C4H9Br.
№4 Напишите полную структурную формулу для CH3OН. Укажите в молекуле смещение электронной плотности в ковалентных связях. Какой из атомов водорода может легче всех отрываться от молекулы?
№5 Перепишите в тетрадь формулы соединений. Определите по формуле, к какому классу органических соединений они относятся: 1) углеводород или производное? 2) циклическое или алифатическое? 3) предельное или непредельное?
