Файл: Экзамен по химии. 1 семестр. Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова. Основные положения теории химического строения.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.04.2024

Просмотров: 12

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Экзамен по химии. 1 семестр.
1. Теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова. Основные положения теории химического строения.

Первое положение: Атомы в молекулах органических веществ соединены между собой в строго определенной последовательности согласно их валентности.

Второе положение: Свойства веществ зависят не только от качественного и количественного состава вещества, но и от порядка расположения атомов в молекуле (явление изомерии).

Третье положение: Свойства органических веществ зависят не только от состава вещества и порядка соединения атомов, но и от взаимного влияния атомов друг на друга.
2. Классификация органических реакций: реакции замещения, разложения.

1. Реакции замещения – реакции, в результате которых осуществляется замена одного атома или группы атомов в исходной молекуле (субстрате) на другие атомы или группы атомов.

а) радикальное замещение

неполное замещение

полное замещение

б) электрофильное замещение

(нитроэтан)

в) нуклеофильное замещение

(хлорпропан → пропанол)

2. Реакции разложения – реакции образования новых веществ более простого строения.

а) полное

C → C + 2

б) неполное

2C + 3

в) крекинг

+
3. Классификация органических реакций: реакции присоединения, отщепления.

3. Реакции присоединения – реакции, в результате которых две или более молекул реагирующих веществ соединяются в одну.


а) гидрирование (+ )




H к наиболее гидрированному

OH к наименее гидрированному
б) галогенирование (+галогены)



в) гидратация (




H к наиболее гидрированному

Сl к наименее гидрированному
г) гидрогалогенирование



д) полимеризация – соединение многих молекул низкомолекулярного вещества (мономеров) в крупные молекулы (макромолекулы) полимеры.



е) окисление по типу присоединения


OH

OH
H2C=CH–CH3 + [O] + HOH → CH2–CH–CH3

4. Реакции отщепления – реакции, в результате которых из молекулы одного вещества образуются молекулы нескольких новых веществ.

а) дегидрирование (- )

C3H8 → C3H6 + H2

б) дегидратация (

C2H5OH C2H4↑ + H2O

в) дегидрогалогенирование

C3H7Cl + KOH C3H6 + KCl + H2O

г) дегалогенирование

C2H4Cl2 + Zn C2H4 + ZnCl2
Нет в вопросах!

5. Реакции поликонденсации
– реакции получения полимеров с выделением побочного продукта (H2O, NH3, HCl).


R

R
NH2 – CH – COOH + NH2–CH–COOH → NH2–CH–CO–NH–CH–COOH + H2O


R

R


6. Реакции изомеризации – получение изомеров.


4. Классификация органических соединений по строению.

Ациклические:

1) Насыщенные (предельные)

- Алканы CnH2n+2 H3C – CH3 (одинарная связь)

2) Ненасыщенные (непредельные)

- Алкены CnH2n H2С = СH2 (двойная связь)

- Алкины CnH2n-2 HС ≡ СH (тройная связь)

- Алкадиены CnH2n H2С = С = СH2 (две двойные связи)


CH2
Циклические:


CH2

CH2
1) Циклоалканы СnH2n (C3H6 - циклопропан)

2) Арены CnH2n-6 (C6H6 - бензол)

3) Гетероциклические
5. Классификация органических соединений по наличию функциональной группы.

Кислородсодержащие:

- Спирты

R – OH

- Альдегиды

(RCHO)

- Кетоны



- Карбоновые кислоты

(RCOOH)

- Эфиры:

1. Простые эфиры

R – O – R

2. Сложные эфиры




Азотсодержащие:

- Амины

R – NH2

- Аминокислоты



6. Строение атома углерода. Первое валентное состояние атома углерода

(sp3–гибридизация).

CH4 - метан

В процессе sp3-гибридизации происходит смешение одной s- и трёх p-орбиталей. В результате образуются четыре одинаковые гибридные орбитали, имеющие форму неправильного друг друга восьмёрки, расположенные относительно под углом 109°28', при котором достигается их максимальное удаление друг от друга.

Таким образом, атом углерода образует одинаковые четыре σ-связи, которые к углам тетраэдра, в котором находится атом углерода.

Вsp3-гибридном состоянии находятся все атомы углерода в метане и остальных алканах, в алмазе.


sp3- гибридизация атома углерода в молекуле, если он связан с 4-мя атомами.
7. Строение атома углерода. Второе валентное состояние атома углерода

(sp2–гибридизация).

С2H4 – этилен

В процессе sp2 -гибридизации происходит смешение одной s- и двух p-орбиталей. Образуются три одинаковые гибридные орбитали, расположенные относительно друг друга под углом 120°C, лежат в одной плоскости и перемещении к вершинам треугольника. Атом углерода образует три σ- и одну π-связь, которая перпендикулярна плоскости σ-связь. В sp2–гибридном состоянии находятся атомы углерода в графите, бензоле, атомы углерода, соединённые двойными связями, в алкенах, атом углерода, связанный с карбонильным кислородом.

sp2-гибридизация атома углерода при связях с 3-мя атомами.
8. Строение атома углерода. Третье валентное состояние атома углерода

(sp–гибридизация).

C₂H₂ - ацетилен

В процессе sp–гибридизациипроисходит смешение одной s- и одной р-орбитали. Образуются две одинаковые гибридные орбитали, которые расположены относительно друг друга под углом 180°C и лежат на одной линии. Атом образует две σ-связи и две π-связи, расположенные в двух перпендикулярных плоскостях. В sp-гибридном состоянии находятся атомы углерода, соединённые тройной связью в молекулах алкинов, атом углерода в оксиде углерода (IV) и др.

sp-гибридизация атома углерода, если он образует связи с 2-мя атомами.

9. Алканы. Определение, изомерия и номенклатура алканов.

Алканы – предельные углеводороды (парафины), в молекулах которых атомы углерода связаны между собой одинарной сигма связью с общей формулой CnH2n+2.

C6H14 – гексан


10. Алканы. Определение, состав и получение алканов.

Получение в промышленности.

  1. Выделением из природных источников нефти и газа.

  2. Гидрированием алгенов.

СН2=CH2+H2 → CH3–CH3

  1. Крекингом нефтепродуктов.

C16H 34→ C8H16+C8H18

  1. Гидрированием угля.

nC+nH2 → CnH2n+2

Получение в лаборатории.

  1. Гидрированием алкенов или алкинов.

СН2=CH2+H2 → CH3–CH3

  1. Реакция Вюрца – из галогенпроизводных соединений с натрием.

СН3Сl+CH3Cl+2Na → C2H6+2NaCl

C2H5Cl+C3H7Cl+2Na → C5H12+2NaCl

  1. Сплавлением солей карбоновых кислот со щелочами.

CH3COONa+NaOH → CH4+Na2CO3

  1. Гидролиз карбидов (+H2O)

Al4C3+12H2O → 3CH4+4Al(OH)3

  1. Реакция восстановления галогенпроизводных соединений.

СH3Cl+H2 → CH4+HCl
11. Алканы. Определение, химические свойства алканов.

1) Реакция замещения c разрывом связи С-H

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

СH3Cl+Cl2 → CH2Cl2+HCl

2) Реакция нитрирования (реакция Коновалова)

CH4 + HNO3 → CH3NO2 + H2O

3) Реакция сульфирования с высшими алканами (c серной кислотой)

C17H36 + H2SO4 → C17H35SO3H + H2O

4) Реакции отщепления

а) Реакция дегидрирования

C2H6→C2H4+H2

б) Термическое разложение- крекинг

C16H34→C8H18+C8H16

в) Пиролиз метана

2CH4[1500°] C2H2+3H2

5) Реакция изомеризации

6) Реакции окисления

a. Реакция горения

CH4+2O2→CO2+H2O

2C2H6+7O2→4CO2+6H2O

б. При недостатке кислорода металл образует альдегид.

CH4+O2→HCHO+H2O

в. Конверсия метана

CH4+H2О → CO2+3H
12. Алкены. Определение, изомерия и номенклатура алкенов.
Алкены (этилены) – вещества, в молекулах которых атомы углерода связаны между собой двойной связью, с общей формулой C