Вопросы к экзамену по органической и физколлоидной химии

1. Предмет и значение органической и физколлоидной химии для биологических наук,

промышленности и сельского хозяйства.

Предметом органической химии являются соединения углерода, а физколойдной гетерогенные смеси веществ (дисперсные системы), их свойства, процессы, протекающие в этих системах.

Значение органической химии велико и обширно: всё, что нас окружает имеет в своем составе органические вещества, в том числе и организмы живых существ, например углеводы, жиры и белки-это органические соединения с помощью органической химии можно проследить процессы, происходящие в них, из многих органических веществ делают лекарства. В промышленности из органических соединений делают предметы и вещи, без которых мы не можем прожить: пластик, краски, топливо, ткани и даже продукты питания.

В сельском хозяйстве из органических соединений делают корма для животных, лекарства, различные добавки, а также удобрения

Коллоидные системы и растворы широко распространены в природе. Белки, кровь, лимфа, углеводы, пектины находятся в коллоидном состоянии. Многие отрасли производства (пищевая, текстильная, резиновая, кожевенная, лакокрасочная, керамическая промышленности, технология искусственного волокна, пластмасс, смазочных материалов) связаны с коллоидными системами. Производство строительных материалов (цемент, бетон, вяжущие растворы) основано на знании свойств коллоидов. Угольная, торфяная, горнорудная и нефтяная промышленность имеют дело с дисперсными материалами (пылью, суспензиями, пенами). Особое значение коллоидная химия приобретает в процессах обогащения полезных ископаемых. Фото- и кинематографические процессы также связаны с применением коллоидно-дисперсных систем.

2. Теория химического строения органических соединений а.М. Бутлерова. Значение

классической теории

Основные положения теории химического строения

• атомы  в органических молекулах соединены друг с другом  в соответствии с  валентностью, при этом углерод всегда четырехвалентен;

• порядок соединения атомов в молекуле называется химическим строением, атомы образуют цепь или углеродный скелет цепи бывают простые, разветвленные, замкнутые:

• свойства веществ определяются не только их составом, но и химическим строением;

• атомы в молекулах оказывают взаимное влияние друг на друга;

• исходя из строения молекулы можно предсказать свойства вещества, и, наоборот, на основании химических свойств можно предсказать строение вещества.

Углеводородные цепи могут быть как открытыми (алициклическими):алканы, алкины, алкадиены, алкены, так и замкнутыми (циклическими):арены, циклоалканы, как прямыми, так и разветвленными.

Значение теории а. М. Бутлерова для развития химии и химического прогнозирования

• систематизировать  органические вещества;

• решить спорные вопросы, возникшие к тому времени в органической химии;

• прогнозировать существование неизвестных веществ и разработать методики их синтеза.

Гомологи — органические соединения, принадлежащие к одному классу веществ, обладающие сходным строением и свойствами, но отличающиеся друг от друга по составу на одну или несколько групп СН2 и отвечающие одной общей формуле Изомеры - это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение и, следовательно, разные свойства.

3. Классификация органических соединений по углеродному скелету и по функциям.

Гомологические ряды. Функциональные группы.

 Классификация по природе углеводородного скелета

 1. Ациклические соединения – соединения с открытой (незамкнутой) цепью углеродных атомов.

1.1 Парафиновые соединения (соединения предельного ряда, насыщенные): алканы

1.2 Непредельные жирные соединения (ненасыщенные), содержащие двойные, тройные углерод -углеродные связи: алены, алкины, алкадиены

2 Циклические соединения– соединения, в которых углеродные атомы образуют цикл.

2.1 Карбоциклические соединения содержат в молекуле кольца углеродные атомы:

2.1.1 Алициклические соединения – все изоциклические соединения, за исключением бензола и его производных: насыщенные или циклоалканы; ненасыщенные, содержащие в цикле или в боковой цепи двойные или тройные углерод – углеродные связи

2.1.2 Ароматические соединения – молекулы циклической группировки из шести атомов углерода, находящихся во втором валентном состоянии.

2.2 Гетероциклические соединения– циклы, в состав которых кроме атомов углерода входят и другие атомы – гетероатомы (атомы азота, серы, кислорода).