Класифікація реакцій в органічній хімії

Органічні сполуки здатні до різних хімічних перетворень, які можуть проходити як без зміни вуглецевого скелету, так і з таким. Більшість реакцій проходить без зміни вуглецевого скелету.

 1) заміщення (S): RH + Br₂ → RBr + HBr

  2) приєднання (A): CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br – CH₂Br

  3) відщеплення (E): CH₃–CH₂–Cl → CH₂=CH₂ + HCl

4) окисненння

Реакції заміщення характерні для всіх класів органічних сполук. Заміщатися можуть атоми водню або атоми будь-якого іншого елементу, окрім карбону.

Реакції приєднання характерні для сполук з кратними зв'язками, які можуть бути між атомами вуглецю, вуглецю і кисню, вуглецю і азоту і т. д., а також для сполук, що містять атоми з вільними електронними парами або вакантними орбіталями.

До реакцій відщеплення здатні сполуки, що містять електронегативні групи. Легко відщеплюються такі речовини, як вода, галогеноводні (HCl), аміак (NH₃). 

Насичені вуглеводні (алкани)

Насичені вуглеводні – це аліфатичні сполуки, в яких атоми вуглецю сполучені одинарними зв'язками, а всі інші валентності насичені атомами водню.

Загальна формула алканів C_nH_2n+2.

Назви алканів утворилися від грецьких і латинських числівників з додаванням суфікса –ан.

Найпростішим насиченим вуглеводнем є Метан:

структурна формула метану	електронна формула метану

Гомологічний ряд алканів

Алкани утворюють гомологічний ряд. Перший член гомологічного ряду – метан (СН₄), тому алкани називають гомологами метану.

Гомологи – це речовини, які мають однакову будову, але відрізняються один від одного на одну або декілька груп -СН₂-.

Гомологічний ряд алканів		Радикали CnH2n+1_
Назва	Формула	Назва	Формула
Метан	CH4	Метил	CH3_
Етан	C2H6	Етил	C2H5_
Пропан	C3H8	Пропіл	C3H7_
Бутан	C4H10	Бутил	C4H9_
Пентан	C5H12	Пентил	C5H11_
Гексан	C6H14	Гексил	C6H13_
Гептан	C7H16	Гептил	C7H15_
Октан	C8H18	Октил	C8H17_
Нонан	C9H20	Ноніл	C9H19_
Декан	C10H22	Децил	C10H21_

Якщо у молекули вуглеводню відняти один атом водню, то одержимо один одновалентний залишок – радикал (алкіл). Назви радикалів утворюються від назв відповідних вуглеводнів з заміною суфікса –ан на –ил (іл.).

Наприклад: метан СН₄ → метил СН₃-; пропан С₃Н₈ → пропіл С₃Н₇-.

Будова молекули Метану

Електронна будова атома вуглецю: 1s²2s²2p²

₆С     ––  ₆С*

збуджений стан

П ри "змішуванні" чотирьох орбіталей збудженого атома вуглецю (однієї 2s- і трьох 2p- орбіталей) утворюються чотири рівноцінні sp³- гібридні орбіталі.

sp³- ГІБРИДИЗАЦІЯ характерна для атомів вуглецю в насичених вуглеводнях (алканах) – зокрема, в Метані.

Р ис.1. Схема електронної будови молекули Метану

 Рис.2. Утворення молекули Етану за рахунок перекривання двох гібридних електронних хмар атомів вуглецю.