Kimyadaki en önemli görevlerden biri kimyasal formüllerin doğru bileşimidir. Kimyasal formül, bir kimyasal maddenin bileşiminin Latince element tanımı ve endeksleri kullanılarak yazılı bir temsilidir. Formülü doğru bir şekilde derlemek için kesinlikle periyodik tabloya ve basit kurallar bilgisine ihtiyacımız olacak. Bunlar oldukça basittir ve çocuklar bile bunları hatırlayabilir.
Kimyasal formüller nasıl yapılır
Kimyasal formüller hazırlarken ana kavram “değerlik” tir. Değerlik, bir elementin bir bileşikte belirli sayıda atomu tutabilme özelliğidir. Bir kimyasal elementin değeri periyodik tabloda görüntülenebilir ve ayrıca basit genel kuralları hatırlamanız ve uygulayabilmeniz gerekir.
- Bir metalin değerliliği, ana alt grupta yer alması koşuluyla her zaman grup numarasına eşittir. Örneğin potasyumun değeri 1, kalsiyumun değeri ise 2'dir.
- Metal olmayanlar biraz daha karmaşıktır. Metal olmayan bir değer daha yüksek ve daha düşük olabilir. En yüksek değer grup numarasına eşittir. En düşük değerlik, elementin grup numarasının sekizden çıkarılmasıyla belirlenebilir. Metallerle birleştiğinde ametaller her zaman en düşük değerliliğe sahiptir. Oksijenin değeri her zaman 2'dir.
- İki metal olmayan bileşikte periyodik tabloda sağda ve üstte yer alan kimyasal element en düşük değerliliğe sahiptir. Ancak florin değeri her zaman 1'dir.
- Ve bahis oranlarını ayarlarken bir önemli kural daha! Bir elementin toplam değerlik sayısı her zaman başka bir elementin toplam değerlik sayısına eşit olmalıdır!
Lityum ve nitrojen bileşiği örneğini kullanarak bilgimizi pekiştirelim. Metal lityumun değerliği 1'dir. Metal olmayan nitrojen grup 5'te bulunur ve daha yüksek değerliği 5 ve düşük değerliği 3'tür. Zaten bildiğimiz gibi, metalli bileşiklerde metal olmayanların değerliği her zaman daha düşüktür. değerlik, yani bu durumda nitrojenin değeri üç olacaktır. Katsayıları düzenleriz ve gerekli formülü elde ederiz: Li 3 N.
Yani oldukça basit bir şekilde kimyasal formüllerin nasıl oluşturulacağını öğrendik! Formül oluşturma algoritmasının daha iyi ezberlenmesi için grafiksel gösterimini hazırladık.
Talimatlar
Yararlı tavsiye
Yapısal formüller hazırlarken atomların değerini belirlemek için periyodik sistemi kullanın. Üç boyutlu bir yapısal formül, bir moleküldeki atomların tam mesafesini göstermeye yardımcı olacaktır.
Kaynaklar:
- maddelerin yapısal formülü
- Karmaşık bileşikler için formüllerin hazırlanması
Bazıları, yapısal olarak öğrenmeleri gereken okul kimya derslerini hâlâ ürpererek hatırlıyor. formüller hidrokarbonlar ve bunların izomerleri. Bu arada, bunda çok karmaşık bir şey yok. Formülleri derlerken belli bir algoritmaya göre yönlendirilmek yeterlidir.
Talimatlar
Hidrokarbonun moleküler formülünü öğrenin. Buna dayanarak, önce dallanmamış bir karbon iskeleti (karbon zinciri) formülünü oluşturun.
Karbon zincirini bir atom azaltın. Karbon zincirinin bir yan dalı olarak konumlandırın. Zincirin en dış atomlarında yer alan atomların yan dallar olduğunu unutmayın.
Yan dalın hangi kenara en yakın olduğunu belirleyin. Bu uçtan başlayarak karbon zincirini yeniden numaralandırın. Hidrojen atomlarını karbon sayısına göre sıralayınız.
Zincirdeki diğer karbon atomlarına bir yan dal yerleştirmenin mümkün olup olmadığını belirleyin. Olumlu sonuçlar olması durumunda, formüller. Bu mümkün değilse ana karbon zincirini başka bir atom azaltıp başka bir yan dal olarak yerleştirin. Lütfen dikkat: Bir karbonun yakınına 2'den fazla yan dal yerleştirilemez.
Seri numaralarını yan dalın en yakın olduğu kenarın üzerine yerleştirin. Karbonun değerini dikkate alarak her atomun yanına hidrojen atomlarını yerleştirin.
Ana zincirdeki diğer karbonların olası yan dallara sahip olup olmadığını tekrar kontrol edin. Eğer bu mümkünse, o zaman yapın formüller olası izomerler, eğer değilse, karbon zincirini başka bir atomla indirger ve onu bir yan dal olarak düzenler. Şimdi tüm atom zincirini numaralandırın ve tekrar deneyin. formüller izomerler. Zincirin kenarlarından aynı mesafede zaten iki yan dal varsa, numaralandırmaya daha fazla yan dalı olan kenardan başlayın.
Yan dalları yerleştirmeye yönelik tüm seçenekleri tüketene kadar bu adımlara devam edin.
Kimyasal bir maddenin kimyasal bileşimini ve yapısını kaydetmenin kolaylığı için, özel semboller, sayılar ve yardımcı işaretler kullanılarak kimyasal formüllerin derlenmesine ilişkin belirli kurallar oluşturulmuştur.
Talimatlar
Kimyasal formüller kimyasal denklemlerin yazılması, kimyasal süreçlerin şematik gösterimi, bağlantılar. Kimyasal elementlerin sembolleri, tanımlanan maddedeki her bir elementin atom sayısı vb. gibi bir dizi sembolden oluşan sözde dili kullanırlar.
Kimyasal elementlerin sembolleri, ilki büyük olan Latin alfabesinin bir veya daha fazla harfidir. Bu, bir elementin tam adının şematik gösterimidir; örneğin Ca, kalsiyum veya lat'tır. Kalsiyum.
Atom sayısı matematiksel sayılarla ifade edilir, örneğin H_2 iki hidrojen atomudur.
Kimyasal yazmanın birkaç yolu vardır formüller: en basit, ampirik, rasyonel ve. En basit kayıt, kimyasal elementin işaretinden sonra bir alt simge olarak gösterilen, atom kütlesini belirten kimyasal elementlerin oranını yansıtır. Örneğin H_2O bir su molekülünün en basit formülüdür; iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu.
Ampirik, maddenin bileşimini yansıtması ancak moleküllerin yapısını yansıtmaması açısından en basitinden farklıdır. Formül, bir moleküldeki atom sayısını gösterir ve bu aynı zamanda bir alt simge olarak da gösterilir.
En basit ve ampirik formüller arasındaki fark, gösterimle gösterilir. formüller benzen: sırasıyla CH ve C_6H_6. Onlar. En basit formül, karbon ve hidrojen atomlarının doğrudan oranını gösterirken ampirik formül, bir maddenin molekülünün 6 karbon atomu ve 6 hidrojen atomu içerdiğini söyler.
Rasyonel bir formül, bir bileşikteki elementlerin atomlarının varlığını açıkça gösterir. Bu tür gruplar parantezlerle çevrilidir ve sayıları parantezlerden sonra bir alt simge ile gösterilir. Formülde ayrıca karmaşık atom bileşiklerini (nötr molekül, iyon içeren bileşikler) içine alan köşeli parantezler kullanılır.
Yapısal formül iki veya üç boyutlu uzayda grafiksel olarak gösterilir. Atomlar arasındaki kimyasal bağlar çizgilerle gösterilmiştir; atomlar, bağlantıda yer aldıkları sayıda belirtilir. Bir maddenin formülü, atomların göreceli düzenini ve aralarındaki mesafeleri gösteren üç boyutlu bir görüntüyle en açık şekilde ifade edilir.
Konuyla ilgili video
Hidrokarbon, yalnızca iki element içeren organik bir maddedir: karbon ve hidrojen. Doymuş, çift veya üçlü bağla doymamış, siklik ve aromatik olabilir.
Maddelerde atomlar belirli bir sırayla birbirine bağlanır ve atom çiftleri arasında (kimyasal bağlar arasında) belirli açılar bulunur. Bütün bunlar maddeleri karakterize etmek için gereklidir çünkü fiziksel ve kimyasal özellikleri buna bağlıdır. Maddelerdeki bağların geometrisi hakkındaki bilgiler kısmen (bazen tamamen) yapısal formüllere yansıtılır.
Yapısal formüllerde atomlar arasındaki bağlantı bir çizgiyle gösterilir. Örneğin:
Suyun kimyasal formülü H2O, yapısal formülü ise H-O-H'dir.
Sodyum peroksitin kimyasal formülü Na2O2'dir ve yapısal formülü Na-O-O-Na'dır,
Nitröz asidin kimyasal formülü HNO2'dir ve yapısal formülü H-O-N=O'dur.
Yapısal formülleri tasvir ederken, çizgiler genellikle elemanların stokiyometrik değerini gösterir. Stokiyometrik değerlere dayalı yapısal formüllere bazen denir. grafik Bu tür yapısal formüller atomların bileşimi ve dizilişi hakkında bilgi taşır ancak atomlar arasındaki kimyasal bağlar hakkında doğru bilgi içermez.
Yapısal formül bir maddenin molekülünün kimyasal yapısının, atomlar arasındaki bağlantıların sırasını ve geometrik düzenini gösteren grafiksel bir temsilidir. Ayrıca bileşiminde yer alan atomların değerliklerini de açıkça gösterir.
Bir kimyasal maddenin yapısal formülünü doğru bir şekilde yazmak için, atomların diğer atomlarla belirli sayıda elektron çifti oluşturma yeteneğinin ne olduğunu iyi bilmeniz ve anlamalısınız. Sonuçta, kimyasal bağlar kurmanıza yardımcı olacak şey değerliktir. Örneğin amonyak NH3'ün moleküler formülü verilmiştir. Yapısal formülü yazmalısınız. Hidrojenin her zaman tek değerlikli olduğunu, dolayısıyla atomlarının birbirine bağlanamayacağını, dolayısıyla nitrojene bağlanacağını unutmayın.
Organik bileşiklerin yapısal formüllerini doğru bir şekilde yazmak için A.M. teorisinin ana hükümlerini tekrarlayın. Butlerov'a göre izomerler var - aynı temel bileşime sahip, ancak farklı kimyasal özelliklere sahip maddeler. Örneğin izobütan ve bütan. Aynı moleküler formüle sahiptirler: C4H10, ancak yapısal olanları farklıdır.
Doğrusal bir formülde her atom ayrı ayrı yazılır, dolayısıyla böyle bir görüntü çok fazla yer kaplar. Ancak yapısal bir formül yazarken her karbon atomundaki toplam hidrojen atomu sayısını belirtebilirsiniz. Ve komşu karbonlar arasında çizgiler şeklinde kimyasal bağlar çizin.
Normal yapıya sahip bir hidrokarbona, yani dallanmamış bir karbon atomu zincirine sahip izomerler yazmaya başlayın. Daha sonra onu bir karbon atomu kadar kısaltın ve bunu başka bir dahili karbona ekleyin. Belirli bir zincir uzunluğuna sahip izomerlerin tüm yazılışlarını bitirdikten sonra, onu bir karbon atomu daha kısaltın. Ve yine onu zincirin iç karbon atomuna ekleyin. Örneğin n-pentan, izopentan, tetrametilmetanın yapısal formülleri. Dolayısıyla, C5H12 moleküler formülüne sahip bir hidrokarbonun üç izomeri vardır. Aşağıdaki makalelerden izomerizm ve homoloji olguları hakkında daha fazla bilgi edinin!
Bu fikirlere dayanarak A. M. Butlerov, kimyasal maddelerin grafik formüllerini oluşturmak için ilkeler geliştirdi. Bunu yapmak için, şekilde karşılık gelen satır sayısı olarak gösterilen her bir öğenin değerliliğini bilmeniz gerekir. Bu kuralı kullanarak belirli bir formüle sahip bir maddenin varlığının mümkün olup olmadığını tespit etmek kolaydır. Yani, denilen bir bağlantı var metan ve CH4 formülüne sahip. CH5 formülüne sahip bir bileşik imkansızdır çünkü karbon artık beşinci hidrojen için serbest bir değere sahip değildir.
İlk önce en basit yapılı organik bileşiklerin yapı ilkelerini ele alalım. Onlar denir hidrokarbonlar, çünkü yalnızca karbon ve hidrojen atomları içerirler (Şekil 138). Bunlardan en basiti yukarıda sözü edilen ve tek karbon atomuna sahip olan metandır. Buna benzer bir atom daha ekleyelim ve bir maddenin molekülüne ne ad verildiğini görelim. etan Her karbon atomunun, diğer karbon atomu tarafından işgal edilen bir değeri vardır. Şimdi kalan değerleri hidrojenle doldurmamız gerekiyor. Her atomun kalan üç serbest değerlik bağı vardır ve bunlara bir hidrojen atomu ekleyeceğiz. Ortaya çıkan madde C2H6 formülüne sahiptir. Buna bir karbon atomu daha ekleyelim.
Pirinç. 138. Organik bileşiklerin tam ve kısaltılmış yapısal formülleri
Artık ortalama atomun yalnızca iki serbest değerliğinin kaldığını görüyoruz. Onlara bir hidrojen atomu ekleyeceğiz. Ve dıştaki karbon atomlarına daha önce olduğu gibi üç hidrojen atomu ekleyeceğiz. Aldık propan– C3H8 formülüne sahip bir bileşik. Bu zincir giderek daha fazla yeni hidrokarbon elde edilerek devam ettirilebilir.
Ancak karbon atomlarının bir molekülde mutlaka doğrusal bir düzende düzenlenmesi gerekmez. Diyelim ki propana bir karbon atomu daha eklemek istiyoruz. Bunun iki şekilde yapılabileceği ortaya çıktı: onu propanın en dıştaki veya orta karbon atomuna bağlamak. İlk durumda elde ettiğimiz bütan C4H10 formülüyle. İkinci durumda, sözde general ampirik, formül aynı olacak ancak resimdeki görselin adı yapısal formül, farklı görünecek. Ve maddenin adı biraz farklı olacaktır: bütan değil, izobütan
Deneysel formülleri aynı fakat yapısal formülleri farklı olan maddelere denir. izomerler ve bir maddenin çeşitli izomerler formunda var olma yeteneği izomerlik. Örneğin, aynı C6H12O6 formülüne sahip çeşitli maddeleri yeriz, ancak bunların yapısal formülleri farklıdır ve farklı adları vardır: glikoz, fruktoz veya galaktoz.
Göz önünde bulundurduğumuz hidrokarbonlara doymuş hidrokarbonlar denir. İçlerinde tüm karbon atomları birbirine tek bir bağla bağlanır. Ancak karbon atomu dört değerlikli olduğundan ve dört değerlik elektronuna sahip olduğundan teorik olarak ikili, üçlü ve hatta dörtlü bağlar oluşturabilir. Karbon atomları arasında dörtlü bağlar doğada mevcut değildir, üçlü bağlar nadirdir, ancak hidrokarbonlar da dahil olmak üzere birçok organik maddede çift bağlar mevcuttur. Karbon atomları arasında çift veya üçlü bağ bulunan bileşiklere denir. sınırsız veya doymamış hidrokarbonlar. Yine iki karbon atomu içeren bir hidrokarbon molekülünü alalım, ancak bunları bir çift bağ kullanarak bağlayalım (bkz. Şekil 138). Artık her karbon atomunun, her birine bir hidrojen atomu bağlayabilen iki serbest bağı kaldığını görüyoruz. Ortaya çıkan bileşik C2H4 formülüne sahiptir ve denir etilen. Etilen, etanın aksine, aynı sayıda karbon atomuna karşılık daha az hidrojen atomuna sahiptir. Bu nedenle çift bağa sahip hidrokarbonlara, hidrojene doymamış olmaları anlamında doymamış denir.
Organik bileşiklerin adlarının yapısal formüller kullanılarak derlenmesi.
İşlemin tersini yapalım. Organik bir bileşiğin adını yapısal formülüne göre oluşturalım. (Organik bileşiklerin isimlendirilmesiyle ilgili kuralları okuyun. Yapısal formülünü kullanarak organik bir bileşiğin adını yazın.)
4. Çeşitli organik bileşikler.
Kimyagerler tarafından çıkarılan ve tanımlanan organik maddelerin sayısı her gün bine yakın artıyor. Şimdi bunların yaklaşık 20 milyonu biliniyor (onlarca kat daha az inorganik bileşik var).
Organik bileşiklerin çeşitliliğinin nedeni Karbon atomlarının benzersizliğidir, yani:
- oldukça yüksek değerlik - 4;
Tekli, ikili ve üçlü kovalent bağlar oluşturma yeteneği;
Birbirleriyle birleşme yeteneği;
Döngü adı verilen doğrusal, dallanmış ve kapalı zincirlerin oluşma olasılığı.
Organik maddeler arasında en büyük bileşikler Karbon ve Hidrojendir; bunlara hidrokarbonlar denir. Bu isim elementlerin eski isimlerinden geliyor - "karbon" ve "hidrojen".
Organik bileşiklerin modern sınıflandırması kimyasal yapı teorisine dayanmaktadır. Sınıflandırma, hidrokarbonların karbon zincirinin yapısal özelliklerine dayanmaktadır, çünkü bileşimleri basittir ve bilinen çoğu organik maddede, hidrokarbon radikalleri molekülün ana bölümünü oluşturur.
5. Doymuş hidrokarbonların sınıflandırılması.
Organik bileşikler sınıflandırılabilir:
1) karbon çerçevelerinin yapısına göre. Bu sınıflandırma dört ana organik bileşik sınıfına (alifatik bileşikler, alisiklik bileşikler, aromatik bileşikler ve heterosiklik bileşikler) dayanmaktadır;
2) fonksiyonel gruplara göre.
Asiklik ( siklik olmayan, zincirli bileşiklere aynı zamanda yağlı veya alifatik de denir. Bu isimler, bu türden iyi çalışılmış ilk bileşiklerden birinin doğal yağ olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Çeşitli organik bileşikler arasında, özellikleri bakımından benzer olan ve birbirinden bir grup - CH2 ile farklılık gösteren madde grupları ayırt edilebilir.
Ø Kimyasal özellikleri benzer olan ve bileşimi CH2 grubu ile birbirinden farklı olan bileşiklere denir. homologlar.
Ø Bağıl molekül ağırlıklarına göre artan sırada düzenlenen homologlar, homolog seri.
Ø Grup - CH2 2, çağrıldı homolojik fark.
Homolog bir serinin bir örneği, bir dizi doymuş hidrokarbon (alkan) olabilir. En basit temsilcisi metan CH4'tür. Bitiş - tr doymuş hidrokarbonların adlarının karakteristiği. Daha sonra etan C2H6, propan C3H8, bütan C4H10 gelir. Beşinci hidrokarbonla başlayan isim, moleküldeki karbon atomu sayısını gösteren Yunan rakamından ve sonundaki rakamdan oluşur. -BİR. Bunlar pentan C5H12, heksan C6H14, heptan C7H16, oktan C8H18, nonan CdH 20, dekan C10H22, vb.'dir.
Sonraki herhangi bir homologun formülü, önceki hidrokarbonun formülüne bir homolog fark eklenerek elde edilebilir.
Örneğin metandaki dört CH bağı eşdeğerdir ve birbirine göre 109 0 28 açıyla simetrik (dört yüzlü) olarak yerleştirilmiştir. Bunun nedeni, bir 2s ve üç 2p yörüngesinin birleşerek daha güçlü bağlar oluşturabilen dört yeni (özdeş) yörünge oluşturmasıdır. Bu yörüngeler tetrahedronun köşelerine doğru yönlendirilir; bu, yörüngelerin birbirinden mümkün olduğu kadar uzak olduğu bir düzenlemedir. Bu yeni yörüngelere sp denir. 3
– hibritleştirilmiş atomik yörüngeler.
Herhangi bir bileşiğin isimlendirilmesini mümkün kılan en uygun isimlendirme,sistematik olarakOrganik bileşiklerin isimlendirilmesi.
Çoğu zaman, sistematik isimler ikame ilkesine dayanır, yani herhangi bir bileşik, bir veya daha fazla Hidrojen atomunun, hidrokarbon kalıntıları dahil olmak üzere diğer atomlar ve gruplarla değiştirildiği molekülde dallanmamış bir hidrokarbon - asiklik veya siklik olarak kabul edilir. . Organik kimyanın gelişmesiyle birlikte sistematik isimlendirme sürekli olarak geliştirilmekte ve tamamlanmaktadır ve bu, Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği'nin (IUPAC) isimlendirme komisyonu tarafından izlenmektedir.
Alkanların isimlendirilmesi ve bunların türev adları doymuş hidrokarbon serisinin ilk on üyesi zaten verilmiştir. Alkanın düz bir karbon zincirine sahip olduğunu vurgulamak için isme genellikle normal (n-) kelimesi eklenir, örneğin:
Bir alkan molekülünden bir hidrojen atomu çıkarıldığında, tek değerlikli parçacıklar oluşur. hidrokarbon radikalleri(R olarak kısaltılır.
Tek değerlikli radikallerin isimleri, karşılık gelen hidrokarbonların isimlerinden gelir ve sonları değiştirilir - tr Açık -il (-il).İşte ilgili örnekler:
Bilgi kontrolü:
1. Organik kimya neyi inceliyor?
2. Organik maddeleri inorganik maddelerden nasıl ayırt edebiliriz?
3. Element organik bileşiklerden mi sorumludur?
4. Organik reaksiyonların geri çekilme türleri.
5. Bütanın izomerlerini yazınız.
6. Hangi bileşiklere doymuş denir?
7. Hangi terminolojiyi biliyorsunuz? Bunların özü nedir?
8. İzomerler nelerdir? Örnekler verin.
9. Yapısal formül nedir?
10. Alkanların altıncı temsilcisini yazınız.
11. Organik bileşikler nasıl sınıflandırılır?
12. Bağlantıyı kesmenin hangi yöntemlerini biliyorsunuz?
13. Organik reaksiyonların geri çekilme türleri.
EV ÖDEVİ
Üzerinde çalışın: L1. Sayfa 4-6 L1. Sayfa 8-12, 8 numaralı ders notlarının yeniden anlatımı.
9 numaralı ders.
Konu: Alkanlar: alkanların homolog serileri, izomerizmleri ve isimlendirilmesi. Alkanların kimyasal özellikleri (metan ve etan örneğini kullanarak): yanma, ikame, ayrışma ve dehidrojenasyon. Alkanların özelliklerine göre uygulamaları.
alkanlar, alkanların homolog serileri, çatlama, homologlar, homolog fark, alkanların yapısı: hibridizasyon tipi - sp 3.
Konu çalışma planı
1. Doymuş hidrokarbonlar: bileşim, yapı, isimlendirme.
2. Organik bileşiklerin karakteristik kimyasal reaksiyon türleri.
3.Fiziksel özellikler (metan örneğini kullanarak).
4. Doymuş hidrokarbonların elde edilmesi.
5. Kimyasal özellikler.
6.Alkanların kullanımı.
1. Doymuş hidrokarbonlar: bileşim, yapı, isimlendirme.
Hidrokarbonlar- iki elementten oluşan en basit organik bileşikler: karbon ve hidrojen.
Alkanlar veya doymuş hidrokarbonlar (uluslararası ad), moleküllerindeki Karbon atomlarının birbirine basit (tekli) bağlarla bağlandığı hidrokarbonlardır ve karşılıklı kombinasyonlarına katılmayan karbon atomlarının değerleri Hidrojen atomlarıyla bağlar oluşturur.
Alkanlar, genel formüle karşılık gelen homolog bir bileşik serisi oluşturur CnH2n+2,
Nerede: N
- karbon atomu sayısı.
Doymuş hidrokarbon moleküllerinde karbon atomları birbirine basit (tek) bir bağla bağlanır ve geri kalan değerlikler hidrojen atomlarıyla doyurulur. Alkanlara da denir parafinler.
Doymuş hidrokarbonları adlandırmak için esas olarak kullanılırlar. sistematik ve rasyonel isimlendirme.
Sistematik isimlendirme kuralları.
Doymuş hidrokarbonların genel (jenerik) adı alkanlardır. Homolog metan serisinin ilk dört üyesinin isimleri önemsizdir: metan, etan, propan, bütan. Beşinciden başlayarak, isimler -an son ekinin eklenmesiyle Yunan rakamlarından türetilmiştir (bu, tüm doymuş hidrokarbonların bu serinin atası olan metan ile benzerliğini vurgular). En basit izoyapı hidrokarbonları için sistematik olmayan isimleri korunur: izobütan, izopentan, neopentad.
İle rasyonel isimlendirme Alkanlar, molekülünde bir veya daha fazla hidrojen atomunun radikallerle değiştirildiği en basit hidrokarbon - metanın türevleri olarak kabul edilir. Bu sübstitüentler (radikaller) kıdemlerine göre (daha az kompleksten daha karmaşığa doğru) isimlendirilirler. Bu ikame edicilerin aynı olması durumunda sayıları belirtilir. Adı "metan" kelimesine dayanmaktadır:
Ayrıca kendi isimlendirmeleri de var radikaller(hidrokarbon radikalleri). Tek değerlikli radikallere denir alkiller
ve harfle gösterilir R veya Alk.
Onların genel formül
CnH2n+1.
Radikallerin isimleri, karşılık gelen hidrokarbonların isimlerinden sonek değiştirilerek oluşturulur. -BİR sonek eklemek -il(metan - metil, etan - etil, propan - propil vb.).
Divalent radikaller sonek değiştirilerek adlandırılır. -BİR Açık -iliden (istisna - metilen radikali ==CH2).
Üç değerlikli radikallerin son eki vardır -ilidin (istisna - metin radikali ==CH).
Tabloda ilk beş hidrokarbonun adları, bunların radikalleri, olası izomerleri ve bunlara karşılık gelen formüller gösterilmektedir.
|
2.Organik bileşiklerin karakteristik kimyasal reaksiyon türleri
1) Oksidasyon (yanma) reaksiyonları:
Bu tür reaksiyonlar homolog serinin tüm temsilcileri için tipiktir 2) İkame reaksiyonları:
Bu tür reaksiyonlar alkanlar, arenler (belirli koşullar altında) için tipiktir ve diğer homolog serilerin temsilcileri için de mümkündür.
3) Eliminasyon reaksiyonları: Alkanlar ve alkenler için bu tür reaksiyonlar mümkündür.
4) İlave reaksiyonları:
Bu tür reaksiyonlar alkenler, alkinler ve arenler için mümkündür.
En basit organik madde metan- CH4 moleküler formülüne sahiptir. Metanın yapısal formülü:
Metanın elektronik formülü:
Metan molekülü tetrahedron şeklindedir: merkezde bir Karbon atomu var, köşelerde Hidrojen atomları var, bileşikler tetrahedronun köşelerine doğru bir açıyla yönlendiriliyor.
3. Metanın fiziksel özellikleri . Gaz renksiz ve kokusuzdur, havadan hafiftir ve suda az çözünür. Doğada metan, bitki artıklarının havaya erişim olmadan çürümesi sonucu oluşur.
Metan doğal gazın ana bileşenidir.
Alkanlar suda pratik olarak çözünmezler çünkü molekülleri düşük polaritelidir ve su molekülleri ile etkileşime girmez, ancak benzen ve karbon tetraklorür gibi polar olmayan organik çözücülerde iyi çözünürler. Sıvı alkanlar birbirleriyle kolayca karışır.
4.Metan üretiyor.
1) Sodyum asetat ile:
2) Karbon ve hidrojenden sentez (400-500 ve yüksek basınç):
3) Alüminyum karbür ile (laboratuvar koşullarında):
4) Doymamış hidrokarbonların hidrojenasyonu (hidrojen ilavesi):
5) Karbon zincirini arttırmaya yarayan Wurtz reaksiyonu: 
5. Metanın kimyasal özellikleri:
1) Katılma reaksiyonlarına girmezler.
2) Aydınlatın:
3) Isıtıldığında ayrışır:
4) Tepki verirler halojenasyon
(ikame reaksiyonları):
5) Isıtıldığında ve katalizörlerin etkisi altında kaldığında, çatlama- C-C bağlarının hemolitik bölünmesi. Bu durumda alkanlar ve alt alkanlar oluşur, örneğin:
6) Metan ve etilen hidrojenden arındırıldığında asetilen oluşur:
7) Yanma: - Yeterli miktarda oksijen ile karbondioksit ve su oluşur:
- Yetersiz oksijen olduğunda karbon monoksit ve su oluşur:
- veya karbon ve su:
Metan ve hava karışımı patlayıcıdır.
8) Oksijenin karbon ve hidrojene erişimi olmadan termal ayrışma:
6. Alkanların uygulanması:
Metan yakıt olarak büyük miktarlarda tüketilmektedir. Ondan hidrojen, asetilen ve kurum elde edilir. Organik sentezlerde, özellikle formaldehit, metanol, formik asit ve diğer sentetik ürünlerin üretiminde kullanılır.
Normal koşullar altında alkanların homolog serisinin ilk dört üyesi gazdır.
Pentandan heptadekan'a kadar olan normal alkanlar sıvıdır, ve üzeri katıdır. Zincirdeki atom sayısı arttıkça, yani. Bağıl molekül ağırlığı arttıkça alkanların kaynama ve erime noktaları artar.
Homolog serinin alt üyeleri, dehidrojenasyon reaksiyonu yoluyla karşılık gelen doymamış bileşiklerin elde edilmesi için kullanılır. Ev yakıtı olarak propan ve bütan karışımı kullanılır. Homolog serinin orta üyeleri solvent ve motor yakıtı olarak kullanılır.
Yüksek doymuş hidrokarbonların (20-25 karbon atomlu parafinler) oksidasyonu büyük endüstriyel öneme sahiptir. Bu sayede sabun, çeşitli deterjan, yağlayıcı, vernik ve emaye üretiminde kullanılan farklı zincir uzunluklarına sahip sentetik yağ asitleri elde edilir.
Yakıt olarak sıvı hidrokarbonlar kullanılır (benzin ve gazyağının bir parçasıdırlar). Alkanlar organik sentezlerde yaygın olarak kullanılır.
Bilgi kontrolü:
1. Hangi bileşiklere doymuş denir?
2. Hangi terminolojiyi biliyorsunuz? Bunların özü nedir?
3. İzomerler nelerdir? Örnekler verin.
4. Yapısal formül nedir?
5. Alkanların altıncı temsilcisini yazınız.
6. Homolojik seri ve homolojik fark nedir?
7. Bileşikleri adlandırırken kullanılan kuralları adlandırın.
8. 5,6 g'ının (no.) kütlesi 11 g olan parafinin formülünü belirleyin.
EV ÖDEVİ:
Üzerinde çalışın: L1. Sayfa 25-34, 9 numaralı ders notlarının yeniden anlatımı.
10 numaralı ders.
Konu: Alkenler. Etilen, hazırlanması (etanın dehidrojenasyonu ve etanolün dehidrasyonu). Etilenin kimyasal özellikleri: yanma, niteliksel reaksiyonlar ( brom suyu ve potasyum permanganat çözeltisinin renginin giderilmesi), hidrasyon, polimerizasyon. Polietilen , özellikleri ve uygulaması. Etilen uygulamalarıözelliklere dayanmaktadır.
Alkinler. Asetilen metan pirolizi ve karbür yöntemiyle üretimi. Asetilenin kimyasal özellikleri: yanma, bromlu suyun renginin değişmesi, hidrojen klorürün eklenmesi ve hidrasyon. Asetilenin özelliklerine göre uygulanması. Tepki vinil klorürün polimerizasyonu. Polivinil klorür ve uygulaması.
Konuyla ilgili temel kavram ve terimler: alkenler ve alkinler, homolog seriler, çatlama, homologlar, homolog fark, alken ve alkinlerin yapısı: hibridizasyon tipi.
Konu çalışma planı
(çalışmak için gerekli soruların listesi):
1Doymamış hidrokarbonlar: bileşim.
2.Etilen ve asetilenin fiziksel özellikleri.
3.Bina.
4.Alken ve alkinlerin izomerizmi.
5.Doymamış hidrokarbonların elde edilmesi.
6. Kimyasal özellikler.
1.Doymamış hidrokarbonlar: bileşim:
Genel formüle sahip hidrokarbonlar CnH 2 n ve CnH 2 n -2 Karbon atomları arasında çift bağ veya üçlü bağ bulunan moleküllere doymamış denir. Çift bağa sahip hidrokarbonlar, doymamış etilen serisine ( denir) aittir. etilen hidrokarbonlar veya alkenler), üçlü asetilen serisinden.
2. Etilen ve asetilenin fiziksel özellikleri:
Etilen ve asetilen renksiz gazlardır. Suda zayıf çözünürler, ancak benzin, eter ve diğer polar olmayan çözücülerde iyi çözünürler. Molekül ağırlıkları ne kadar yüksek olursa kaynama noktaları da o kadar yüksek olur. Alkanlarla karşılaştırıldığında alkinlerin kaynama noktaları daha yüksektir. Alkinlerin yoğunluğu suyun yoğunluğundan azdır.
3.Doymamış hidrokarbonların yapısı:
Etilen ve asetilen moleküllerinin yapısını yapısal olarak gösterelim. Karbon dört değerlik olarak kabul edilirse, etilenin moleküler formülüne göre tüm değerlikler gerekli değildir, asetilenin ise gereksiz dört bağı vardır. Haydi tasvir edelim yapısal formüller bu moleküller:
Bir karbon atomu, ikili bağ oluşturmak için iki elektronu ve üçlü bağ oluşturmak için üç elektronu harcar. Formülde bu iki veya üç noktayla gösterilir. Her çizgi bir çift elektrondur.
elektronik formül.
Çift bağa sahip bir molekülde bunlardan birinin nispeten kolay kırıldığı, üçlü bağ varsa iki bağın kolayca kırıldığı deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bunu deneysel olarak gösterebiliriz.
Deneyimin gösterilmesi:
1. Alkol ve H2S04 karışımını kumlu bir test tüpünde ısıtın. Gazı KMnO 4 çözeltisinden geçirip ateşe veriyoruz.
Çoklu bağların kırıldığı bölgeye atom eklenmesi nedeniyle çözeltinin rengi değişir.
3CH2 =CH2 +2KMnO4 +4H2O → 2MnO2 +3C2H4(OH)2 +2KOH
Çoklu bağlar oluşturan elektronlar, KMnO 4 ile etkileşime girdiği anda eşleştirilir, eşleşmemiş elektronlara sahip diğer atomlarla kolayca etkileşime giren eşleşmemiş elektronlar oluşur.
Etilen ve asetilen homolog alkenler ve alkinler serisinin ilkidir.
Eten. Hibrit bulutların (σ-bağları) örtüşme düzlemini gösteren düz bir yatay yüzey üzerinde 5 σ-bağları vardır. Hibrit olmayan P bulutları bu yüzeye dik olarak uzanır; bir π bağı oluştururlar.
Etin. Bu molekülün iki π -σ bağının düzlemine dik ve birbirine dik bir düzlemde yer alan bağlar. π-bağları kırılgandır çünkü küçük bir örtüşme alanına sahip olun.
4.Alkenlerin ve alkinlerin izomerizmi.
Doymamış hidrokarbonlar hariç izomerlikİle karbon iskelet yeni bir izomerizm türü ortaya çıkıyor - çoklu bağ pozisyonuna göre izomerizm. Çoklu bağın konumu hidrokarbon adının sonundaki sayı ile gösterilir.
Örneğin:
buten-1;
butin-2.
Karbon atomları diğer tarafta sayılır çoklu bağın daha yakın olduğu yer.
Örneğin:
4-metilpenten-1
Alkenler ve alkinler için izomerlik, çoklu bağın konumuna ve karbon zincirinin yapısına bağlıdır. Bu nedenle isimde yan zincirlerin konumu ve çoklu bağın konumu bir sayı ile belirtilmelidir.
çoklu bağ izomerizmi: CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3
buten-1 buten-2
Doymamış hidrokarbonlar uzaysal veya stereoizomerizm ile karakterize edilir. Buna cis-trans izomerizmi denir.
Bu bileşiklerden hangisinin izomeri olabileceğini düşünün.
Cistrans izomerizmi, yalnızca çoklu bir bağdaki her karbon atomunun farklı atomlara veya atom gruplarına bağlanması durumunda ortaya çıkar. Dolayısıyla kloroeten molekülünde (1) klor atomunu ne kadar döndürürsek döndürelim molekül aynı olacaktır. Dikloroeten molekülünde (2) durum farklıdır; burada klor atomlarının çoklu bağa göre konumu farklı olabilir.
Bir hidrokarbonun fiziksel özellikleri yalnızca molekülün kantitatif bileşimine değil aynı zamanda yapısına da bağlıdır.
Böylece, 2 butenin cis izomerinin erime noktası 138°С'dir ve trans izomeri 105.5°С'dir.
Eten ve etilen: bunların üretimine yönelik endüstriyel yöntemler, doymuş hidrokarbonların dehidrojenasyonu ile ilişkilidir.
5.Doymamış hidrokarbonların elde edilmesi:
1. Petrol ürünlerinin çatlaması . Doymuş hidrokarbonların termal parçalanması sırasında alkan oluşumuyla birlikte alken oluşumu da meydana gelir.
2.Dehidrojenasyon doymuş hidrokarbonlar. Alkanlar yüksek sıcaklıklarda (400-600 °C) bir katalizör üzerinden geçirildiğinde, bir hidrojen molekülü elimine edilir ve bir alken oluşur:
3.Dehidrasyon İle pirts (suyun uzaklaştırılması). Su giderici maddelerin (H2804, Al203) yüksek sıcaklıklarda monohidrik alkoller üzerindeki etkisi, bir su molekülünün ortadan kaldırılmasına ve bir çift bağ oluşumuna yol açar:
Bu reaksiyona molekül içi dehidrasyon denir (eter oluşumuna yol açan moleküller arası dehidrasyonun aksine).
4.Dehidrohalojenasyon e(hidrojen halojenürün ortadan kaldırılması).
Bir haloalkan, bir alkol çözeltisindeki bir alkali ile reaksiyona girdiğinde, bir hidrojen halojenür molekülünün ortadan kaldırılmasının bir sonucu olarak bir çift bağ oluşur. Reaksiyon, katalizörlerin (platin veya nikel) varlığında ve ısıtıldığında meydana gelir. Dehidrojenasyon derecesine bağlı olarak alkenler veya alkinlerin yanı sıra alkenlerden alkinlere geçiş elde edilebilir: 
Bu reaksiyonun ağırlıklı olarak büten-1 yerine büten-2 ürettiğini unutmayın; Zaitsev kuralı: Ayrışma reaksiyonlarında hidrojen, en az sayıda Hidrojen atomuna sahip olan Karbon atomundan ayrılır:
(Hidrojen ayrılır, ancak ayrılmaz).
5. Halojensizleştirme.
Çinko bir alkanın dibromo türevine etki ettiğinde, komşu karbon atomlarında bulunan halojen atomları elimine edilir ve bir çift bağ oluşur:
6. Endüstride asetilen esas olarak üretilir metanın termal ayrışması:
6.Kimyasal özellikler.
Doymamış hidrokarbonların kimyasal özellikleri öncelikle moleküldeki π bağlarının varlığıyla ilişkilidir.. Bu bağlantıdaki bulut örtüşme alanı küçüktür, bu nedenle kolayca kırılır ve hidrokarbonlar diğer atomlarla doyurulur. Doymamış hidrokarbonlar ilave reaksiyonlarıyla karakterize edilir.
Etilen ve homologları, çift bileşiklerden birinin parçalanmasını ve kopma bölgesine atomların eklenmesini, yani ekleme reaksiyonlarını içeren reaksiyonlarla karakterize edilir.
1) Yanma (yeterli oksijen veya havada):
2) Hidrojenasyon (hidrojen ilavesi):
3) Halojenasyon (halojenlerin eklenmesi):
4) Hidrohalojenasyon (hidrojen halojenürlerin eklenmesi):
Doymamış hidrokarbonlara kalitatif reaksiyon:
1) bromlu suyun veya 2) potasyum permanganat çözeltisinin renginin değişmesidir.
Bromlu su doymamış hidrokarbonlarla etkileşime girdiğinde, brom birden fazla bağın kırıldığı yerde birleşir ve buna bağlı olarak çözünmüş bromun neden olduğu renk kaybolur:
Markovnikov'un kuralı
:
Hidrojen, daha fazla Hidrojen atomuna bağlı olan Karbon atomuna bağlanır. Bu kural, simetrik olmayan alkenlerin hidrasyonu ve hidrohalojenasyon reaksiyonlarında gösterilebilir: 
2-kloropropan
Hidrojen halojenürler alkinlerle etkileşime girdiğinde ikinci bir halojen molekülünün eklenmesi Markovnikov kuralına göre ilerler:
Polimerizasyon reaksiyonları doymamış bileşiklerin karakteristiğidir.
Polimerizasyon yüksek molekül ağırlıklı bir madde oluşturmak için düşük molekül ağırlıklı bir maddenin moleküllerinin sıralı bir kombinasyonudur. Bu durumda moleküllerin bağlantısı çift bağların kırıldığı yerde gerçekleşir. Örneğin etenin polimerizasyonu:
Polimerizasyon ürününe polimer, reaksiyona giren başlangıç malzemesine ise denir. monomer; Bir polimerde tekrarlanan gruplara denir yapısal veya temel bağlantılar; Bir makromoleküldeki temel birimlerin sayısına denir polimerizasyon derecesi.
Polimerin adı monomerin adı ve ön ekinden oluşur. poli-,örneğin polietilen, polivinil klorür, polistiren. Aynı monomerlerin polimerizasyon derecesine bağlı olarak farklı özelliklere sahip maddeler elde edilebilir. Örneğin kısa zincirli polietilen yağlama özelliğine sahip bir sıvıdır. Zincir uzunluğu 1500-2000 bakla olan polietilen, film, tabak ve şişe imalatında kullanılan sert fakat esnek bir plastik malzemedir. Zincir uzunluğu 5-6 bin bakla olan polietilen, döküm ürünleri ve boruların hazırlanabileceği katı bir maddedir. Erimiş halde polietilene kürlendikten sonra kalan herhangi bir şekil verilebilir. Bu özelliğe denir termoplastisite.
Bilgi kontrolü:
1. Hangi bileşiklere doymamış denir?
2. C 6 H 12 ve C 6 H 10 bileşimli çift bağa sahip bir hidrokarbon için olası tüm izomerleri çizin. Onlara isim verin. Penten ve pentinin yanma reaksiyonu için bir denklem yazınız.
3. Problemi çözün: Verim %80 ise, kütle oranı 0,96 olan, ağırlığı 100 g olan kalsiyum karbürden elde edilebilecek asetilenin hacmini belirleyin?
EV ÖDEVİ:
Üzerinde çalışın: L1. Sayfa 43-47,49-53, L1. Sayfa 60-65, 10 numaralı ders notlarının yeniden anlatımı.
11 numaralı ders.
Ders: Canlı organizmaların kimyasal organizasyonunun birliği. Canlı organizmaların kimyasal bileşimi. Alkoller. Glikozun fermantasyonu ve etilenin hidrasyonu yoluyla etanol üretimi. Fonksiyonel bir grup olarak hidroksil grubu. Hidrojen bağı kavramı. Etanolün kimyasal özellikleri : yanma, sodyum ile etkileşim, eter ve esterlerin oluşumu, aldehit oksidasyonu. Etanol uygulaması özelliklere dayanmaktadır. Alkolün insan vücudu üzerindeki zararlı etkileri. Limit kavramı polihidrik alkoller . Gliserol polihidrik alkollerin temsilcisi olarak. Polihidrik alkollere kalitatif reaksiyon. Gliserin uygulaması.
Aldehitler.İlgili alkollerin oksidasyonu yoluyla aldehitlerin hazırlanması. Aldehitlerin kimyasal özellikleri: karşılık gelen aside oksidasyon ve karşılık gelen alkole indirgenme. Formaldehit ve asetaldehit uygulamalarıözelliklere dayanmaktadır.
Temel kavramlar ve terimler
