Змістовий модуль і Ациклічні вуглеводні та їхні похідні

Тема 1 Будова органічних сполук. Особливості органічної хімії як хімії сполук вуглецю.

Теорія будови органічних сполук. Ізомерія. Номенклатура

1.1 Загальна характеристика органічних сполук

Основою органічних сполук є вуглець. Органічна хімія вивчає сполуки вуглецю, що утворюються за рахунок сполучення ковалентними зв’язками атомів вуглецю між собою з утворенням ланцюгів різної довжини та структури. Оскільки вуглець в органічних сполуках завжди чотирьохвалентний, інші валентності атомів вуглецю насичуються в основному атомами водню, а тому органічну хімію часто називають хімією вуглеводнів. Атоми водню в молекулах вуглеводнів можуть заміщуватись різними атомами або групами атомів, утворюючи величезне різноманіття органічних сполук.

Різноманіття органічних сполук пояснюється двома важливими властивостями вуглецю:

1) здатністю атомів вуглецю утворювати між собою міцні хімічні зв’язки, тобто сполучатися в досить довгі ланцюги або цикли;

2) здатністю атомів вуглецю утворювати різні зв’язки: одинарні, подвійні і потрійні:

– – –С – С – С – С – С – – –

С

С С

С С

С

Завдяки унікальній здатності атомів вуглецю утворювати хімічні зв’язки один з одним та з атомами більшості інших елементів, кількість органічних сполук надзвичайно велика, більша, ніж неорганічних, що утворені всіма елементами періодичної системи. Незважаючи на все різноманіття, органічні сполуки мають деякі спільні властивості, які стали причиною виділення органічної хімії в самостійну науку – хімію сполук вуглецю.

У молекулах органічних сполук атоми сполучені, в основному, ковалентними зв’язками – неполярними (С–С) або малополярними (С–Н), тому майже всі вони мають молекулярну будову, тобто складаються з молекул. Для таких сполук характерні порівняно низькі температури плавлення і кипіння, тому багато органічних сполук за звичайних умов є газуватими, леткими рідинами або легкоплавкими твердими речовинами.

Велика кількість органічних речовин не розчиняється у воді, а водні розчини розчинних речовин практично не проводять електричного струму, тобто вони не є електролітами.

На відміну від більшості неорганічних сполук органічні речовини, як правило, не такі стійкі, легко змінюються під час нагрівання, більшість з них є горючими. Під час повного спалювання органічних речовин утворюються вуглекислий газ та вода.

Хімічні реакції між органічними речовинами відбуваються повільніше, ніж між неорганічними і, як правило, не доходять до кінця.

Молекули багатьох органічних сполук складаються з великої кількості атомів, що не характерно для неорганічних сполук.

Для органічних сполук характерне явище ізомерії, тобто існування речовин з однаковим якісним і кількісним складом та молекулярною масою, але різною будовою, а отже, з різними фізичними та хімічними властивостями.

Питання для самоперевірки

1 Що вивчає органічна хімія? Причини виділення органічної хімії в самостійну науку.

2 У чому виявляється своєрідність органічних сполук порівняно з неорганічними? Чим вона обумовлюється?

3 Якими можуть бути вуглецеві ланцюги в органічних сполуках?

4 У чому полягають особливості атомів вуглецю порівняно з атомами інших елементів?

5 У чому полягає причина різноманітності органічних сполук?

6 За якими властивостями переважна більшість органічних сполук відрізняється від неорганічних?

7 Яку роль відіграють органічні сполуки в людській діяльності?