Органическая химия как наука

Предмет органической химии

Теория строения органических веществ А.М. Бутлерова.

Содержание

Знакомство с историей возникновения науки органическая химия Органические вещества Схемы реакций Органическая химия Электронное строение атома углерода. Формулы Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова

Знакомство с историей возникновения науки органическая химия

С глубокой древности человечество использует для удовлетворения своих потребностей вещества растительного и животного происхождения. это продукты питания, одежда, растительные и душистые вещества, вещества для выделки кожи. красители, лекарственные вещества, натуральные волокна и вместе с тем яды,. опьяняющие и взрывчатые вещества. Алхимики, например, умели получать концентрированную уксусную кислоту и её соли: ацетат меди (ярь-медянку) и ацетат свинца (свинцовый сахар. Яд. Не любой сахар можно есть!). Первые попытки классификации веществ на органические и неорганические были предприняты ещё в 9-10 вв. Арабским алхимиком Абу Бакр ар–Рази (865 – 925 г). Он впервые разделил вещества на представителей « минерального, растительного и животного царства». Эта классификация просуществовала почти тысячу лет!

Систематическое изучение

этих «нежных» веществ началось с работ выдающихся учёных: шведского химика Карла Вильгельма Шееле и создателя научной химии, француза Антуана Лорана Лавуазье. Они выделили в чистом виде из растительных и животных тел многие органические кислоты (щавелевую, яблочную, лимонную, молочную), глицерин, сложные эфиры уксусной и бензойной кислот. Лавуазье в конце 18 вв первым высказал причину резкого отличия в свойствах минеральных веществ и продуктов живой природы При сжигании последних образовывались главным образом углекислый газ и вода. На основании этого он пришёл к выводу что в состав растительных и животных тел входит небольшое количество элементов: С, Н, О, азот и фосфор.

Схема реакций

CxHyOz + O2? CO2 + H2O CO2 +Сa(OH)2? СaCO3? + H2O CuSO4 + 5 H2O? CuSO4 * 5 H2O.

Необходимость выделить химию веществ

В начале 19 в. назрела необходимость выделить химию веществ растительного происхождения в самостоятельную науку. Возникновение этой науки тесно связано с именем знаменитого шведского учёного Йенса Якоба Берцелиуса, давшего ей название «органическая химия». Органическая химия – это химия соединений углерода (кроме простейших: оксидов углерода, угольной кислоты и её солей).

Окончательное крушение «витализма»

(учения о «жизненной силе») связано с именем немецкого учёного Альфреда Кольбе, получившего из углерода уксусную кислоту. При нагревании С и Н получают метан, из смеси СО и Н2 в промышленности получают смесь предельных углеводородов С + 2Н2 ? CН4 (синтетический бензин), а основой жизни на Земле можно считать процесс фотосинтеза, в результате которого из углекислого газа и воды синтезируют важное органическое вещество – глюкоза. 6 CO2 + 6H2O ? C6Н12O6 + 6О2. При горении органические вещества превращаются в неорганические: воду и углекислый газ.

Электронное строение атома углерода

Атом углерода способен образовать четыре ковалентные связи

Т.к. на последнем энергетическом уровне 4 электрона, атом углерода способен образовать четыре ковалентные связи. Число химических связей, которые может образовать данный атом с атомами других элементов в молекуле, называют валентностью.

Формулы

Полные структурные формулы веществ- показывают порядок соединения атомов в молекуле Краткие структурные формулы показывают порядок связи только между атомами углерода. Молекулярная формула показывает качественный и количественный состав вещества

Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова

Под химическим строением А.М.Бутлеров понимал порядок связи в атомах. Атомы в молекулах связаны между собой в определённой последовательности согласно их валентности, атом углерода всегда 4-х валентен. Строение вещества может быть изображено только одной структурной формулой. Атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга.

Изомеры

СН3СН3? СН2?СН2 ?СН3 бутан (tкип=-0,5С°) СН3? СН?СН3 ? СН3 изобутан (tкип=-11,7С°).

Изомеры – это вещества имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но различное строение и свойства

Домашнее задание

параграф 31 упр. 1 стр.155 Упр2, 4(б-г),6,8,12.