Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Химия. В 2 частях. Ч.II. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

1 / 121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Е. А. Решетникова, О. В. Дябло

Химия

Часть II

Учебное пособие для иностранных студентов

естественнонаучного и медико-биологического направления подготовительного отделения ЮФУ

Ростов-на-Дону – Таганрог Издательство Южного федерального университета

2019

УДК 54(075.8)

ББК 24я73

Р47

Печатается по решению кафедры общей и неорганической химии Южного федерального университета (протокол № 2 от 12 марта 2019 г.) и кафедры органической химии Южного федерального университета (протокол № 3 от 8 февраля 2019 г.)

Рецензенты:

заведующий лабораторией физической и органической химии ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук», кандидат химических наук Ю. А. Саяпин;

старший преподаватель кафедры физической и коллоидной химии ЮФУ, кандидат химических наук В. А. Четверикова

Решетникова, Е. А.

Р47 Химия. Часть II : учебное пособие: в 2 ч. / Е. А. Решетникова, О. В. Дябло ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2019. – 116 с.

ISBN 978-5-9275-3171-4 ISBN 978-5-9275-3172-1 (Ч. II)

Учебное пособие «Химия. Часть II» является продолжением изложения материала подисциплине«Химия» дляиностранныхстудентовестественнонаучного имедико-био- логического направления подготовительного факультета ЮФУ по органической и неорганической химии.

В пособии рассматриваются основные темы органической и неорганической химии. Книга включает два модуля. Модуль «Органическая химия, функциональные производные углеводородов» содержитсведенияпоосновнымклассаморганическихсоединений. В модуле «Неорганическая химия» освещены такие понятия, как валентность, степень окисления; рассмотрены принципы составления формул неорганических веществ; изложены основные виды химических реакций; представлены основные классы неорганических соединений, а также их взаимосвязь друг с другом.

Учебное пособие адресовано слушателям естественнонаучного и медико-биологи- ческого направления подготовительного факультета ЮФУ.

	УДК 54(075.8)
ISBN 978-5-9275-3171-4	ББК 24я73
ISBN 978-5-9275-3171-4
ISBN 978-5-9275-3172-1 (Ч. II)	© Южный федеральный университет, 2019
	© Решетникова Е. А., Дябло О. В., 2019
	© Оформление. Макет. Издательство
	Южного федерального университета, 2019

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................	7
МОДУЛЬ III. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
УГЛЕВОДОРОДОВ.................................................................	8
1. Спирты ..........................................................................................................	8
1.1. Определение, номенклатура и изомерия ............................................	8
1.2. Физические свойства ............................................................................	9
1.3. Получение ...........................................................................................	10
1.4. Химические свойства .........................................................................	11
1.4.1. Замещение водорода в гидроксильной группе (–ОН) .............	11
1.4.2. Замещение гидроксильной группы...........................................	12
1.4.3. Реакция элиминирования...........................................................	13
1.4.4. Реакции окисления и дегидрирования......................................	13
1.4.5. Качественная реакция на многоатомные спирты....................	14
1.5. Применение .........................................................................................	15
Вопросы и упражнения..............................................................................	16
2. Фенолы ........................................................................................................	17
2.1. Определение и номенклатура.............................................................	17
2.2. Физические свойства ..........................................................................	17
2.3. Получение ...........................................................................................	18
2.4. Химические свойства .........................................................................	18
2.5. Применение .........................................................................................	20
Вопросы и упражнения..............................................................................	20
3. Альдегиды и кетоны (карбонильные соединения)..............................	21
3.1. Общая характеристика, изомерия и номенклатура..........................	21
3.2. Физические свойства ..........................................................................	23
3.3. Получение ...........................................................................................	24
3.4. Химические свойства..........................................................................	25

Оглавление
3.5. Применение..........................................................................................	26
Вопросы и упражнения..............................................................................	26
4. Карбоновые кислоты.................................................................................	27
4.1. Определение, классификация, изомерия, номенклатура.................	27
4.2. Физические свойства ..........................................................................	29
4.3. Получение ...........................................................................................	29
4.4. Химические свойства..........................................................................	30
4.5. Высшие жирные кислоты, жиры, мыла ............................................	33
Вопросы и упражнения..............................................................................	34
5. Амины .........................................................................................................	35
5.1. Определение, классификация, номенклатура...................................	35
5.2. Получение ...........................................................................................	36
5.3. Физические свойства ..........................................................................	37
5.4. Химические свойства..........................................................................	37
5.5. Применение .........................................................................................	39
Вопросы и упражнения..............................................................................	39
6. Аминокислоты............................................................................................	40
6.1. Определение, классификация, номенклатура...................................	40
6.2. Получение............................................................................................	40
6.3. Физические свойства ..........................................................................	41
6.4. Химические свойства..........................................................................	41
6.5. Пептиды и белки .................................................................................	42
Вопросы и упражнения..............................................................................	46
7. Углеводы......................................................................................................	46
7.1. Строение и классификация.................................................................	46
7.2. Глюкоза.................................................................................................	47
7.3. Фруктоза...............................................................................................	48
7.4. Сахароза...............................................................................................	48
7.5. Крахмал и целлюлоза..........................................................................	49
Вопросы и упражнения..............................................................................	49
Тренировочный тест к модулю III ..............................................................	50
Ключ к тесту...............................................................................................	59

Оглавление
МОДУЛЬ IV. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ...........................................	61
1. Валентность, степень окисления. Написание формул веществ .......	61
2. Типы химических реакций......................................................................	62
Вопросы и упражнения..............................................................................	64
3. Основные классы неорганических соединений...................................	64
3.1. Оксиды .................................................................................................	64
Номенклатура........................................................................................	65
Физические свойства ...........................................................................	65
Получение..............................................................................................	66
Химические свойства ..........................................................................	66
Вопросы и упражнения..............................................................................	68
3.2. Основания............................................................................................	68
Номенклатура .......................................................................................	69
Физические свойства............................................................................	69
Получение .............................................................................................	69
Химические свойства...........................................................................	70
Вопросы и упражнения..............................................................................	71
3.3. Кислоты................................................................................................	72
Номенклатура .......................................................................................	72
Физические свойства............................................................................	73
Получение .............................................................................................	73
Химические свойства...........................................................................	75
Вопросы и упражнения..............................................................................	78
3.4. Соли......................................................................................................	79
Номенклатура .......................................................................................	79
Физические свойства ...........................................................................	80
Получение .............................................................................................	81
Химические свойства...........................................................................	82
Вопросы и упражнения..............................................................................	83
4. Металлы......................................................................................................	83
4.1. Физические свойства .........................................................................	84
4.2. Основные типы кристаллических решеток металлов .....................	85
4.3. Нахождение в природе........................................................................	86

Оглавление
4.4. Получение металлов ...........................................................................	86
4.5. Химические свойства .........................................................................	88
Вопросы и упражнения..............................................................................	92
5. Неметаллы ..................................................................................................	92
5.1. Физические свойства ..........................................................................	93
5.2. Строение простых веществ неметаллов ..........................................	93
5.3. Нахождение в природе........................................................................	94
5.4. Получение неметаллов ......................................................................	94
5.5. Химические свойства..........................................................................	96
Вопросы и упражнения..............................................................................	97
6. Водородные соединения неметаллов .....................................................	98
6.1. Строение водородных соединений неметаллов...............................	99
6.2. Физические свойства ..........................................................................	99
6.3. Получение водородных соединений неметаллов.............................	99
6.4. Химические свойства........................................................................	100
Вопросы и упражнения............................................................................	102
Тренировочный тест к модулю IV ............................................................	103
Ключ к тесту.............................................................................................	111
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА........................................................	112
ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................................	113

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие «Химия. Часть II» является продолжением изложения материала по дисциплине «Химия» для студентов естественнонаучного направления подготовительного факультета ЮФУ по органической и неорганической химии. В пособии рассматриваются основные темы органической и неорганической химии.

Пособие включает два модуля. Модуль III «Органическая химия, функциональные производные углеводородов» содержит сведения по основным классам органических соединений – спиртам, фенолам, карбонильным соединениям, карбоновым кислотам, аминам, аминокислотам и углеводам; показаны строение, физические, химические свойства, основные методы получения и применение наиболее важных представителей перечисленных классов органических веществ.

В модуле IV «Неорганическая химия» освещены такие понятия, как валентность, степень окисления; рассмотрены принципы составления формул неорганических веществ; изложены основные виды химических реакций; представлены основные классы неорганических соединений, описана их взаимосвязь друг с другом; показаны строение, получение и химические свойства металлов и неметаллов, а также их соединений.

После каждого раздела приводятся контрольные вопросы и упражнения. Кроме того, для лучшего усвоения материала предлагаются тренировочные тесты по обоим модулям, а также ключи к ним.

МОДУЛЬ III

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

1.Спирты

1.1.Определение, номенклатура и изомерия

Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп (–ОН), связанных с насыщенным атомом углерода. Общая формула – R(OH)n. Основные представители спиртов представлены в табл. 1.

						Таблица 1
					Представители спиртов

	Формула				Название по номенклатуре	Название по рациональной или
	Формула				IUPAC	тривиальной номенклатуре
					IUPAC	тривиальной номенклатуре
СН3ОН					метанол	метиловый спирт
СН3СН2ОН					этанол	этиловый спирт
СН3СН2СН2ОН					пропан-1-ол	пропиловый спирт
H3C	CH		CH3		пропан-2-ол	изопропиловый спирт
H3C	CH		CH3		пропан-2-ол	изопропиловый спирт
	OH

НО-СН2СН2-ОН					этан-1,2-диол	этиленгликоль
HOH2C		CH		CH2OH	пропан-1,2,3-триол	глицерин
HOH2C		CH		CH2OH	пропан-1,2,3-триол	глицерин
		OH

Названия спиртов образуются добавлением окончания -ол к названию углеводорода с самой длинной углеродной цепью, содержащей гидроксильную группу. Нумерацию цепи начинают с того края, к которому ближе расположена гидроксильная группа. Также широко распространены тривиальная и заместительная номенклатуры. По заместительной номенклатуре название спирта образуется от соответствующего углеводородного радикала с добавлением слова «спирт». Например: C2H5OH – этиловый спирт.

1. Спирты

H3C

CH2

CH3

4-метилгексан-2-ол

Виды изомерии, характерные для спиртов: 1. Изомерия цепи (углеродного скелета)

CH3–CH2–CH2–CH2–OH

бутан-1-ол

CH3 CH CH2 OH

CH3

2-метилпропан-1-ол

2. Изомерия положения функциональной группы: CH3–CH2–CH2–CH2–OH

бутан-1-ол

CH3 CH CH2 CH3

бутан-2-ол

3. Межклассовая изомерия: CH3–CH2–OH

этанол

H3C CH3

диметиловый эфир

1.2. Физические свойства

Спирты, содержащие С1–С11, являются жидкостями, С12 и более – твердыми веществами.

Низшиеспирты(С1–С3) имеютхарактерныйзапахинеограниченносмешиваютсясводой. Ихплотностьменьше1 (т. е. онилегчеводы). Посравне-

Модуль III. Органическая химия. Функциональные производные углеводородов

нию с алканами спирты имеют высокие температуры кипения. Это связано с образованием межмолекулярных водородных связей (рис. 1). С повышениеммолекулярноймассыповышаетсятемпературакипенияитемпература плавления. Спирты с разветвленным строением имеют более низкую температуру кипения, чем спирты с неразветвленным строением.

R H R H

H O H O H O H O

Рис. 1. Межмолекулярные водородные связи в спиртах

1.3.Получение

1.Гидролиз галогеноалканов:

H2O

CH3Cl + NaOH CH3OH + NaCl

H2O

C2H5Br + NaOH C2H5OH + NaBr

2. Гидролиз сложных эфиров:

СН3СООС2Н5 + Н2О → СН3СООН + С2Н5ОН 3. Гидратация алкенов. Протекает в присутствии минеральных кислот в

соответствии с правилом Марковникова.

+ H

H2SO4

H3C

CH3

4. Восстановление карбонильных соединений:

H3C C + H2 C2H5OH

этаналь

5. Брожение углеводов – получение этанола:

C6H12O6 ферменты 2C2H5OH + 2CO2

глюкоза

1 / 121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]