- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский государственный авиационный технический университет»
- •Часть 1. Основы органической химии
- •Содержание
- •Введение
- •1 Теория химического строения Бутлерова
- •Классификация органических соединений
- •Номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Уравнение реакции горения алканов в общем виде:
- •Применение
- •4 Алкены
- •Номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения в нефти содержание олефинов незначительное, но при крекинге (400-500 0с) нефти образуются газообразные углеводороды (этен, пропен), которые выделяют и используют.
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •1. Реакции горения
- •Применение
- •5 Диеновые углеводороды (алкадиены или диолефины)
- •Номенклатура и изомерия
- •Номенклатура и изомерия
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Применение
- •7 Галогенопроизводные алифатических углеводородов
- •Номенклатура и изомерия
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Реакции замещения
- •Реакция Вюрца. Применение
- •8 Ароматические соединения (арены)
- •Номенклатура и изомерия
- •Способы получения
- •Синтез из солей ароматических кислот
- •Реакция Фриделя-Крафтса
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Реакция замещения.
- •Применение
- •9 Спирты
- •Номенклатура и изомерия
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Окисление.
- •Применение
- •10 Фенолы
- •Физические свойства
- •Способы получения фенола
- •Химические свойства фенолов
- •Применение
- •11 Простые эфиры
- •12 Альдегиды и кетоны
- •Получение
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Окисление альдегидов и кетонов.
- •Горение
- •Отдельные представители
- •13 Карбоновые кислоты
- •Номенклатура
- •Изомерия
- •Способы получения
- •Гидролиз сложных эфиров
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Отдельные представители
- •14 Мыла
- •15 Сложные эфиры
- •Способы получения
- •Химические свойства
- •16 Высокомолекулярные соединения (полимеры)
- •Важнейшие представители полимеров
- •Особенности горения полимеров
- •Зависимость пожарной опасности полимеров от их химического строения
- •Антипирены
- •Ингибирование реакции горения.
- •Литература
Отдельные представители
Муравьиная кислота – бесцветная жидкость с резким запахом. Содержится в соке крапивы, фруктах. Муравьиная кислота – самая сильная кислота в ряду карбоновых кислот. Является также восстановителем, так как в ней присутствует альдегидная группа. Применяют в текстильной промышленности, кожевенной, медицине.
Уксусная кислота – бесцветная жидкость с резким запахом. Безводная уксусная кислота, замерзающая при 16,6 0С называется «ледяной». Водный раствор (70-80 %) уксусной кислоты называется уксусной эссенцией, а 5-7 % водный раствор – столовым уксусом. Она содержится в моче, поте, желчи, в растениях. Широко используется в химической промышленности, при производстве ацетона, сложных эфиров, ацетатного шелка.
14 Мыла
Высшие жирные кислоты (ВЖК), имеют, как правило, нормальное строение углеродной цепи и содержат более 10 углеродных атомов. В зависимости от характера радикала, связанного с карбоксильной группой, они могут быть насыщенными и ненасыщенными.
Высшие кислоты широко используют в промышленности. Эти кислоты применяют для получения некоторых ПАВ, пенообразователей, синтетических высших спиртов, каучука и резиновых изделий, линолеума, лакокрасочных изделий.
Мыла — соли высших карбоновых кислот. Получают мыла гидролизом малоценных растительных или животных жиров и масел или из синтетических жирных карбоновых кислот.
С17Н35COOH + NaOH С17Н35COONa + H2O
стеариновая кислота стеарат натрия
Мыла делятся на растворимые в воде и нерастворимые.
Натриевые и калиевые соли в воде хорошо растворяются (гидролизуются):
С17Н35COONa + H2O С17Н35COOH + NaOH
Соли щелочно-земельных элементов (Са, Mg, Ва) и некоторых тяжелых металлов (например, РЬ) – металлические мыла – в воде нерастворимы. Поэтому моющая способность мыл в жесткой воде, содержащей растворенные соли Са и Mg (например, морская вода), сильно падает. Это объясняется тем, что в результате обменной реакции образуются нерастворимые в воде кальциевые или магниевые соли (мыла), выпадающие в осадок в виде хлопьев:
С17Н35COONa + СаСl2 (С17Н35COO)2Сa +2 NaСl
Мыла – поверхностно-активные вещества, снижающие поверхностное натяжение воды, и тем самым способствующие смачиванию поверхности предмета или частиц.
Молекулы мыла R–СООNa (или К) состоят из двух частей: большого углеводородного радикала (С12–С18), обладающего водоотталкивающими гидрофобными свойствами, и полярной группы –СOONa (или К), растворимой в воде гидрофильная часть). При растворении в воде молекулы мыла ориентируются таким образом, что гидрофобная часть молекулы выталкивается из воды, а гидрофильная – погружается в нее. Такая ориентация на границе раздела двух фаз (вода – воздух) приводит к снижению поверхностного натяжения воды и увеличению моющего действия мыльного раствора.
15 Сложные эфиры
Сложные эфиры органических кислот можно рассматривать как производные карбоновых кислот, в которых атом водорода карбоксильной группы замещен на углеводородный радикал, или как продукт замещения гидроксильного водорода в спиртах на кислотный радикал органической кислоты (ацил):
Номенклатура сложных эфиров обычно складывается из названий кислот и спиртов, остатки которых содержатся в их молекулах. По систематической номенклатуре сложные эфиры называют, прибавляя в качестве приставки название спиртового радикала к названию кислоты, в котором окончание -овая заменяется на -оат:
