- •В.И. Вигдорович, с.В. Романцова, н.В. Шель, и.В. Зарапина
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Часть I. Основы органической химии
- •Структура органических соединений
- •Теория строения органических соединений а.М. Бутлерова
- •Изомерия органических соединений
- •Индуктивный и мезомерный эффекты
- •Понятие о мезомерном эффекте
- •Типы реакций органических соединений. Понятие о механизме реакции
- •Типы реакций в органической химии
- •Направление и селективность химической реакции
- •Предельные (насыщенные) углеводороды
- •Изомерия алканов.Для алканов характерен один из видов структурной изомерии – изомерия углеродной цепи (строения углеродного скелета). Приведем примеры таких изомеров:
- •Физические свойства алканов
- •Физические характеристики некоторых нормальных углеводородов
- •Влияние разветвления молекул алканов на их физические характеристики
- •Химические свойства алканов
- •Некоторые отдельные представители
- •Экологическая характеристика алканов
- •Задачи по теме
- •Циклоалканы
- •Физические свойства циклоалканов
- •Получение циклоалканов
- •Химические свойства малых циклов
- •Применение циклоалканов
- •Экологическая оценка
- •Непредельные углеводороды Алкены (олефины)
- •Физические свойства олефинов
- •Получение олефиновых углеводородов
- •Химические свойства олефинов
- •Отдельные представители олефинов
- •Экологические характеристики
- •Задачи по теме
- •Алкадиены (диеновые углеводороды)
- •Методы получение диенов
- •Химические свойства диенов
- •Каучуки
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Алкины (ацетиленовые углеводороды)
- •Методы получения алкинов
- •Физические свойства алкинов
- •Химические свойства алкинов
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Предельные спирты
- •Предельные одноатомные спирты
- •Получение одноатомных спиртов
- •Физические свойства первичных спиртов
- •Химические свойства одноатомных спиртов
- •Отдельные представители
- •Предельные многоатомные спирты
- •Получение двухатомных спиртов
- •Получение трехатомных спиртов
- •Физические свойства многоатомных спиртов
- •Химические свойства многоатомных спиртов
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Предельные оксосоединения
- •Альдегиды
- •Получение альдегидов
- •Физические свойства альдегидов
- •Химические свойства альдегидов
- •Отдельные представители
- •Экологическая характеристика
- •Получение кетонов
- •Химические свойства кетонов
- •Отдельные представители
- •Задачи по теме
- •Карбоновые кислоты
- •Электронное строение карбоксильной группы
- •Предельные карбоновые кислоты
- •Физические свойства кислот
- •Получение карбоновых кислот
- •Химические свойства карбоновых кислот
- •Свойства отдельных представителей гомологического ряда
- •Задачи по теме
- •Азотсодержащие органические соединения
- •Нитросоединения
- •Нитрилы и изоцианиды
- •Алифатические амины
- •Физические свойства аминов
- •Получение аминов
- •Химические свойства аминов
- •Отдельные представители
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Аминокислоты
- •Физические свойства α-аминокислот
- •Способы получения -аминокислот
- •Способы получения -аминокислот
- •Химические свойства аминокислот
- •Отдельные представители
- •Простые и сложные эфиры Простые эфиры
- •Способы получения простых эфиров
- •Физические свойства простых эфиров
- •Химические свойства простых эфиров
- •Отдельные представители
- •Сложные эфиры карбоновых кислот Получение сложных эфиров карбоновых кислот
- •Химические свойства эфиров карбоновых кислот
- •Физические свойства жиров
- •Химические свойства жиров
- •Сложные липиды
- •Ароматические углеводороды, арены Бензол и его производные
- •Методы получения бензола и его гомологов
- •Получение гомологов бензола
- •Физические свойства аренов
- •Химические свойства
- •Экологиченские характеристики
- •Ароматические оксосоединения Фенолы
- •Некоторые физические и термодинамические характеристики ряда фенолов
- •Получение фенола
- •Некоторые химические свойства фенола
- •Задачи по теме
- •Гетероциклические соединения
- •Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом
- •Химические свойства пиридина
- •Диоксины
- •Физико-химические свойства ксенобиотиков типа диоксинов
- •Источники ксенобиотиков
- •Пестициды
- •Фуллерены. Синтез и свойства соединений на их основе
- •Методы получения гидридов фуллеренов
- •Кислотность фуллеренов
- •Применение фуллеренов
- •Высокомолекулярные соединения
- •Свойства высокомолекулярных соединений
- •Основные химические реакции высокомолекулярных соединений
- •Часть II основы химической термодинамики
- •Понятия и термины химической термодинамики
- •Внутренняя энергия
- •Первое началотермодинамики
- •Следствия из первого начала термодинамики
- •Теплоемкость при постоянном объеме, сv
- •Теплоемкость при постоянном давлении
- •Равновесные процессы. Максимальная работа
- •Термохимия
- •Закон Гесса
- •Следствия из закона Гесса
- •И окончательно
- •Связь h и u химических реакций
- •Зависимость тепловых эффектов от температуры. Закон Кирхгофа
- •Совершенно очевидно, что разности Сi можно выразить через уравнение
- •Средняя теплоемкость
- •Работа тепловой машины. Теорема и цикл Карно
- •Второе начало термодинамики
- •Энтропия как критерий самопроизвольного течения процесса
- •Следовательно, если такой процесс протекает в изолированной системе, то
- •Расчет энтропии
- •Расчет изменения энтропии идеального газа
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Принцип локального равновесия
- •Важно найти функции, определяющие зависимость deSиdiSот экспериментально измеряемых величин.
- •Статистическая интерпретация энтропии
- •Химический потенциал и химическое сродство
- •Химический потенциал
- •Химическое сродство
- •Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
- •Термодинамические потенциалы
- •Свободная энергия Гиббса
- •Для чистого вещества
- •Условия самопроизвольного протекания процесса
- •Уравнение Гиббса-Гельмгольца
- •Тепловая теорема Нернста. Третий закон термодинамики
- •Некоторые аспекты, связанные с достижением химического равновесия
- •Изотерма химической реакции
- •Изобара химической реакции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задача 7.Для реакции
- •Задача 8.Для реакции
- •Задача 10.Для реакции
- •Задача 11. Для реакции
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
В.И. Вигдорович, с.В. Романцова, н.В. Шель, и.В. Зарапина
ХИМИЯ
ЧАСТЬ II
ОСНОВЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И
ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
В.И. Вигдорович, С.В. Романцова, Н.В. Шель, И.В. Зарапина
ХИМИЯ
ЧАСТЬ II
ОСНОВЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И
ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ
Учебное пособие для студентов технических университетов,
обучающихся по металловедческим специальностям
Издательство Першина Р.В.
Тамбов 2011
УДК 546
ББК 24 + 20. 1
В 95
Научный редактор:
доктор химических наук, профессор Л.Е. Цыганкова
Рецензенты:
доктор химических наук, профессор А.В. Введенский
доктор химических наук, профессор Х.С. Шихалиев
Вигдорович В.И. и др.
В 95 Химия. Ч. II: Основы органической химии и химической термодинамики: Учебное пособие / В.И. Вигдорович, С.В. Романцова, Н.В. Шель, И.В. Зарапина. Министерство образования и науки РФ. ФГБОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет. Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2011. 296 с.
Настоящее учебное пособие написано для студентов технических университетов, обучающихся по специальности «Нанотехнология» и смежной с ней «Материаловедение и технология новых материалов». Оно может быть широко использовано студентами соответствующих специализаций и магистрантов классических университетов, а также преподавателями органической и физической химии ВУЗов.
ББК 24.1 Я 73
УДК 546
ãВ.И. Вигдорович, 2011
ãИздательство Першина Р.В., 2011
ãТамбовский государственный технический университет, 2011
ISBN
Оглавление
|
|
Стр. |
|
Предисловие……………………………………………………………… |
|
|
Часть I. Основы органической химии………………………………….. |
|
|
Введение………………………………………………………………….. |
|
|
Структура органических соединений…………………………………... |
|
|
Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова………… |
|
|
Изомерия органических соединений…………………………………… |
|
|
Индуктивный и мезомерный эффекты…………………………………. |
|
|
Типы реакций органических соединений. Понятие о механизме реакции………………………………………………………………………... |
|
|
Типы реакций в органической химии………………………………….. |
|
|
Направление и селективность химической реакции…………………... |
|
|
Предельные(насыщенные) углеводороды……………………………... |
|
|
Алканы………………………………………………………………….… |
|
|
Циклоалканы……………………………………………………………... |
|
|
Непредельные углеводороды…………………………………………… |
|
|
Алкены (олефины) Алкены (олефины)………………………………… |
|
|
Алкадиены (диеновые углеводороды)…………………………………. |
|
|
Каучуки…………………………………………………………………… |
|
|
Алкины (ацетиленовые углеводороды)………………………………… |
|
|
Предельные спирты……………………………………………………… |
|
|
Предельные одноатомные спирты……………………………………… |
|
|
Предельные многоатомные спирты…………………………………….. |
|
|
Предельные оксосоединения……………………………………………. |
|
|
Альдегиды………………………………………………………………... |
|
|
Кетоны…………………………………………………………………….. |
|
|
Карбоновые кислоты……………………………………………………... |
|
|
Предельные карбоновые кислоты……………………………………….. |
|
|
Азотсодержащие органические соединения……………………………. |
|
|
Нитросоединения………………………………………………………… |
|
|
Нитрилы и изоцианиды………………………………………………….. |
|
|
Алифатические амины…………………………………………………… |
|
|
Аминокислоты……………………………………………………………. |
|
|
Простые и сложные эфиры………………………………………………. |
|
|
Простые эфиры…………………………………………………………… |
|
|
Сложные эфиры карбоновых кислот……………………………………. |
|
|
Липиды…………………………………………………………………….. |
|
|
Жиры………………………………………………………………………. |
|
|
Воски………………………………………………………………………. |
|
|
Ароматические углеводороды, арены…………………………………... |
|
|
Бензол и его производные………………………………………………... |
|
|
Ароматические оксосоединения…………………………………………. |
|
|
Фенолы……………………………………………………………………... |
|
|
Гетероциклические соединения………………………………………….. |
|
|
Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом……………………... |
|
|
Шестичленные гетероциклы……………………………………………... |
|
|
Диоксины…………………………………………………………………... |
|
|
Пестициды…………………………………………………………………... |
|
|
Фуллерены. Синтез и свойства соединений на их основе………………. |
|
|
Высокомолекулярные соединения………………………………………... |
|
|
Часть II. Основы химической термодинамики…………………………… |
|
|
Внутренняя энергия………………………………………………………... |
|
|
Первое начало термодинамики……………………………………………. |
|
|
Теплоемкость при постоянном объеме…………………………………… |
|
|
Теплоемкость при постоянном давлении………………………………… |
|
|
Равновесные процессы. Максимальная работа…………………………... |
|
|
Термохимия………………………………………………………………… |
|
|
Закон Гесса………………………………………………………………….. |
|
|
Связь HиUхимических реакций……………………………………… |
|
|
Зависимость тепловых эффектов от температуры. Закон Кирхгофа…… |
|
|
Средняя теплоемкость……………………………………………………... |
|
|
Работа тепловой машины. Теорема и цикл Карно……………………….. |
|
|
Второе начало термодинамики……………………………………………. |
|
|
Энтропия как критерий самопроизвольного течения процесса………… |
|
|
Принцип локального равновесия…………………………………………. |
|
|
Статистическая интерпретация энтропии………………………………… |
|
|
Химический потенциал и химическое сродство…………………………. |
|
|
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса………………………………………... |
|
|
Термодинамические потенциалы…………………………………………. |
|
|
Свободная энергия Гиббса………………………………………………… |
|
|
Уравнение Гиббса-Гельмгольца…………………………………………... |
|
|
Тепловая теорема Нернста. Третий закон термодинамики……………… |
|
|
Некоторые аспекты, связанные с достижением химического равновесия…………………………………………………………………………… |
|
|
Изотерма химической реакции……………………………………………. |
|
|
Изобара химической реакции……………………………………………... |
|
|
Литература…………………………………………………………………... |
|