- •10. Карбонатна кислота
- •11. Місце елементів-металів у Періодичній системі хімічних елементів д. І. Менделєєва та особливості будови їх атомів. Металічний хімічний зв'язок. Загальні фізичні властивості металів
- •12. Металічний хімічний зв’язок і металічні кристалічні ґратки
- •21. Оксиди та гідроксиди феруму
- •24. Основними принципами охорони навколишнього природного ередовища є:
- •27. Вуглеводи – біохімічні сполуки, які утворюються в рослинах як первинні продукти фотосинтезу та є важливою складовою частиною живих організмів.
- •3. Нафтопродукти та їх застосування
- •4. Крекінг та його види
- •31. Спирти - органічні речовини, до складу яких входить одна або декілька гідроксогруп, що зв'язані з аліфатичним (неароматичним) вуглеводневим радикалом
24. Основними принципами охорони навколишнього природного ередовища є:
а) пріоритетність вимог екологічної безпеки, обов'язковість додержання екологічних стандартів, нормативів та лімітів використання природних ресурсів при здійсненні господарської, управлінської та іншої діяльності;
б) гарантування екологічно безпечного середовища для життя і здоров'я людей;
в) запобіжний характер заходів щодо охорони навколишнього природного середовища;
г) екологізація матеріального виробництва на основі комплексності рішень у питаннях охорони навколишнього природного середовища, використання та відтворення відновлюваних природних ресурсів, широкого впровадження новітніх технологій;
д) збереження просторової та видової різноманітності і цілісності природних об'єктів і комплексів;
е) науково обгрунтоване узгодження екологічних, економічних та соціальних інтересів суспільства на основі поєднання міждисциплінарних знань екологічних, соціальних, природничих і технічних наук та прогнозування стану навколишнього природного середовища;
є) обов'язковість екологічної експертизи;
з) науково обгрунтоване нормування впливу господарської та іншої діяльності на навколишнє природне середовище;
и) безоплатність загального та платність спеціального використання природних ресурсів для господарської діяльності;
і) компенсація шкоди, заподіяної порушенням законодавства про охорону навколишнього природного середовища
л) встановлення екологічного податку, збору за спеціальне використання води, збору за спеціальне використання лісових ресурсів, плати за користування надрами
Управління охороною навколишнього природного середовища полягає у здійсненні в цій галузі функцій спостереження, дослідження, екологічної експертизи, контролю, прогнозування, програмування, інформування та іншої виконавчо-розпорядчої діяльності.
Метою управління в галузі охорони навколишнього природного середовища є реалізація законодавства, контроль за додержанням вимог екологічної безпеки, забезпечення проведення ефективних і комплексних заходів щодо охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання природних ресурсів, досягнення узгодженості дій державних і громадських органів у галузі охорони навколишнього природного середовища.
1) Пріоритетність вимог екологічної безпеки, обов’язковість дотримання екологічних стандартів, нормативів та лімітів використання природних ресурсів при здійсненні господарської, управлінської та іншої діяльності.
2) Забезпечення збалансованості екологічного, соціального та економічного факторів соціально-економічного розвитку м.Києва на основі реалізації науково обґрунтованої політики екологізації всіх його складових.
25. Визначною подією у розвитку органічної хімії було створення у 60-х роках XIX ст. великим російським ученим О. М. Бутлеровим теорії хімічної будови органічних сполук. Ця теорія заклала наукові основи органічної хімії та пояснила її найважливіші закономірності. Основні принципи своєї теорії О. М. Бутлеров виклав у доповіді “Про теорію хімічної будови” на Міжнародному з’їзді природодослідників та лікарів у Шпейєрі 19 вересня 1861 р. Надалі вона успішно розвивалася як самим ученим, так і його учнями.
Основні положення теорії будови полягають ось у чому.
1. У молекулах атоми сполучені один з одним у певній послідовності відповідно до їх валентності. Порядок зв’язку атомів називається хімічною будовою.
2. Властивості речовини залежать не лише від того, які атоми і в якій кількості входять до складу її молекули, а й від того, в якому порядку вони сполучені між собою, тобто від хімічної будови молекули.
3. Атоми або групи атомів, що утворили молекулу, взаємно впливають один на одного, від чого залежить реакційна здатність молекули.
Пояснимо ці положення. До О. М. Бутлерова вважалося неможливим пізнати будову молекули, тобто порядок хімічного зв’язку між атомами. Багато вчених навіть заперечували реальність атомів і молекул. О. М. Бутлеров спростував ці погляди. Він виходив з правильних матеріалістичних та філософських уявлень про реальність існування атомів і молекул, про можливість пізнання хімічного зв’язку атомів у молекулі. Він показав, що будову молекули можна встановити експериментально, вивчаючи хімічні перетворення речовини. І навпаки, знаючи будову молекули, можна вивести хімічні властивості сполуки.
Теорія хімічної будови враховує особливості елемента карбону (див. § 15.2). Вивчення будови органічних сполук залишається основним завданням органічної хімії і у наш час. Для цього крім хімічних широко застосовуються фізичні методи дослідження, такі, як спектроскопія, ядерний магнітний резонанс, мас-спектрометрія, визначення електричних моментів диполів, рентгено- та електронографія.
Наявність ізомерів (див. § 15.3) випливає з основних положень теорії будови органічних сполук. Великим успіхом O. М. Бутлерова було передбачення двох ізомерів бутану на основі теорії будови (у вуглеводнях, починаючи з бутану, можливий різний порядок сполучення атомів у молекулах). У 1867 р. О. М. Бутлеров синтезував передбачений ізомер, що блискуче підтверджувало правильність теорії будови. Це був ізобутан, який від нормального бутану відрізняється будовою молекули, хоча обидва мають емпіричну формулу С4Н10 :1
Отже, теорія хімічної будови пояснює різноманітність органічних сполук. Вона зумовлена здатністю чотиривалентного вуглецю утворювати вуглецеві ланцюги та кільця, сполучатися з атомами інших елементів, а також наявністю ізомерії.
В теорії хімічної будови велика увага приділяється Взаємному впливу атомів та груп атомів у молекулі. Він спостерігається у молекулі будь-якої речовини (органічної чи неорганічної). Пояснимо це на прикладі таких сполук: NaOH, Аl(OН)3, С2Н5ОН, NO2—ОН (нітратна кислота), SO2(OH)2(сульфатна кислота). Всі вони містять гідроксильну групу (гідроксо- або оксигрупу) ОН. А втім, у водному розчині властивості речовин послідовно змінюються: NaOH — сильна основа,
Аl(OН)3 — амфотерний гідроксид, C2H5OH — практично нейтральна речовина, нітратна і сульфатна кислоти утворюють іони Н+. Причина різного хімічного характеру групи ОН зу мовлена впливом сполучених з нею атомів і груп. Зі зростанням неметапічних властивостей центрального атома послаблюється дисоціація за типом основи і зростає дисоціація за типом кислоти (в ряду Na,Аl, С2Н5, NO2, SO2) (див. також § 17.4).
Взаємно впливати один на одного можуть і атоми, безпосередньо не зв’язані між собою. Наприклад, різна реакційна здатність хлору в хлоретані СН3—СН2Сl і хлоретилені СН2=СН—Сlзумовлена різним впливом на атом хлору етильної (СН3—СН2—) та вінільної (СН2=СН—) груп. У молекулі хлоретану хлор досить реакційноздатний, у молекулі хлоретилену — інертний.
Велика заслуга у встановленні закономірностей взаємного впливу атомів у молекулі належить учню О. М. Бутлерова В. В. Марковникову.
Із сучасного погляду основні положення теорії будови потребують деякого доповнення — вказівок щодо просторової та електронної будови. Тоді у пункті 2 основних положень теорії будови слід підкреслити, що властивості органічних сполук визначаються складом їх молекул, а також їх хімічною, просторовою та електронною будовою.
Теорія хімічної будови О. М. Бутлерова є найважливішою частиною теоретичного фундаменту органічної хімії. За значенням її можна порівняти з періодичною системою елементів Д. І. Менделєєва. Подібно до останньої, вона дала змогу систематизувати величезний практичний матеріал, заздалегідь передбачити існування нових речовин, а також вказати шляхи їх добування. Це забезпечило небачені успіхи органічного синтезу. І у наш час теорія хімічної будови є керівною основою всіх досліджень з органічної хімії.
1Сполуки, що мають прямий вуглецевий ланцюг, прийнято називати нормальними, а ті, що мають розгалужений ланцюг, — ізосполуками. У прикладі: перший бутан — нормальної будови (н-бутан), другий бутан — ізобудови (ізобутан).
26.
Ізомерія – явище, при якому різні сполуки, що мають однаковий якісний і кількісний склад, відрізняються своїми властивостями. Ізомерія пояснюється різною будовою молекул таких сполук (ізомерів). Відомо два основні типи ізомерії: структурна і просторова (стереоізомерія). Молекули структурних ізомерів різняться порядком зв’язку атомів і молекул, тобто хімічною будовою. В молекулах стереоізомерів хімічна будова однакова, але атоми по-різному розміщені в просторі. В гомологічному ряду вуглеводнів структурна ізомерія можлива з C4H10 : н-бутан CH3CH2CH2CH3 та ізобутан (CH3)2СН-СН3. Із збільшенням кількості атомів карбону число ізомерів швидко зростає. В ряду ароматичних вуглеводнів існує ізомерія положення відносно замісника та ізомерія в бензольному кільці:
Ізомери можуть відрізнятися не тільки будовою карбонового ланцюга, а й характером функціональних груп: наприклад, ізомерами є етиловий спирт CH3CH2OH і дим етиловий етер CH3 – O – CH3. До просторової ізомерії відносять геометричну (цис – транс - ізомерія) і оптичну ізомерію. Просторова ізомерія можлива для сполук, що містять подвійні зв’язки. Приклад геометричних ізомерів:
Оптична ізомерія виникає при наявності просторової асиметрії молекул, найчастіше завдяки асиметричним атомам карбону, наприклад молочна кислота CH3 – C*H(OH) – COOH(асиметричний атом позначено *). Ізомерія є однією з причин, що зумовлює величезну кількість органічних сполук.
Номенклатура алканів Насичені вуглеводні, молекули яких мають відкритий карбоновий ланцюг, називають алканами. У ХХ ст. було запропоновано систему назв(систематичну номенклатуру) органічних сполук. Згідно з нею, назви усіх алканів мають суфікс –ан. Для перших чотирьох сполук гомологічного ряду використовують такі назви:
CH4 – метан;
С2Н6 – етан;
С3Н8 – пропан;
С4Н10 – бутан.
Основу решти алканів становлять грецькі числівники, які відповідають кількості атомів Карбону в молекулах сполук. Приклади: С5Н12 – пентан, С6Н14 – гексан, С7Н16 – гептан, С8Н18 – октан, С9Н20 – нонан, С10Н22 – декан (5 – «пента», 6 – «гекса» і т.д.). Якщо молекула вуглеводню має лінійну будову, то перед назвою алкану додають літеру н (тобто, «нормальна будова»). Наприклад, сполуку із формулою CH3 - CH2 - CH2 - CH3 називають н – бутаном. Другий ізомер бутану має назву «ізобутан». Якщо для вуглеводню існує кілька ізомерів, то їх назви повинні відрізнятися. Для цього у правилах складання назв використовують поняття замісник. Замісник – це атом або група атомів, яка є відгалуженням від лінійного або замкненого карбонового ланцюга молекули. Замісники часто позначають літерою R. Якщо замісник складається з атомів Карбону і Гідрогену, то його називають вуглеводневим залишком. Формулу вуглеводневого залишку можна отримати, віднявши від формули алкану атом Гідрогену. Назва такого замісника походить від назви алкану і має суфікс -ил(-іл):
CH3 – метил;
С2Н5 – етил;
С3Н7 – пропіл;
С4Н9 – бутил.
Ці замісники мають загальну назву алкіли. Їх загальна формула – СnH2n+1. Замісником у молекулі ізобутану
є група атомів СН3 , а молекула
містить три замісники – групу атомів С2Н5 і дві групи СН3.
