- •Фізичні властивості альдегідів.
- •Хімічні властивості альдегідів.
- •35) Застосування карбонових кислот.
- •36) Добування карбонових кислот.
- •40) Хімічні властивості
- •41) Жири — органічні речовини, які є сполукою складних ефірів трьохатомного спирту (гліцерину) і жирних кислот.
- •У промисловості
- •Застосування складних ефірів
4) Ізомерія — це явище, при якому речовини однакового складу мають різну просторову будову і, відповідно, властивості. Ізомери мають однаковий склад, але різну будову.
5)Основні положення теорії хімічної будови органічних сполук:
• у хімічних сполуках атоми зєднуються між собою у перному порядку відповідно до їх валентності, що визначає хімічну будову молекул;
• хімічні і фізичні властивості огранічних сполук залежать як від природи і кількості атомів, що входять до їх складу, так і від хімічної будови молекул;
• для кожної емпіричної формули можна вивести певну кількість теоретично можливих структур (ізомерів);
• кожна органічна речовина має лише одну формулу хімічної будови, яка дає уявлення про властивості даної сполуки;
• у молекулах існує взаємний вплив атомів як бепосередно звязаних, так і безпосередньо не звязаних один з одним.
Теорія О.М.Бутлерова має фундаментальне значення для розвитку хімії, оскільки визначає основні особливості хімічної будови молекул.
На основі терії О.М.Бутлерова розроблено сучасну номенклатуру і класифікацію органічних сполук.
6) Ненасиченими називаються вуглеводні, що мають хоча б один подвійний або потрійний (кратний) .
Фізичні властивості етилену й ацетилену. Гази без кольору й запаху, мало розчинні у воді, трохи легші за повітря.
8) Застосування етилену й ацетилену. Ненасичені вуглеводні використовують для синтезу багатьох органічних речовин. Етилен використовують для одержання етилового спирту, поліетилену. Він прискорює дозрівання плодів.
10) Застосування етилену й ацетилену. Ненасичені вуглеводні використовують для синтезу багатьох органічних речовин. Ацетилен використовують для автогенного зварювання металів.
12) Полімеризація — це послідовне з’єднання молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної речовини. Продукт полімеризації називається полімером, а вихідна речовина, що вступає в реакцію, — мономером; повторювані в полімері угруповання називаються структурними або елементарними ланками; число елементарних ланок у макромолекулі називається ступенем полімеризації. Назва полімеру складається з назви мономера і префікса полі-, наприклад поліетилен, полівінілхлорид, полістирол.
14) Сьогодні можна говоритити щонайменше про чотири основні напрямки використання полімерних матеріалів у сільському господарстві. І у вітчизняній і у світовій практиці перше місце належить плівкам. Завдяки застосуванню мульчируючої перфорованої плівки на полях врожайність деяких культур підвищується до 30%, а терміни дозрівання прискорюються на 10-14 днів. Два інших головних напрямки використання полімерних матеріалів у сільському господарстві - будівництво, особливо тваринницьких приміщень, і машинобудування.
16) Хімічні властивості бензену. Бензен не знебарвлює розчини бромної води і калій перманганату, з ним легше йдуть реакції заміщення, ніж приєднання, для здійснення яких потрібен розрив зв’язків усього бензенового кільця. 1) Окиснення (горіння). Горить полум’ям, яке сильно коптить: 2) Реакції заміщення. Взаємодія з галогенами подібно до алканів: Взаємодія з нітратною кислотою. Бензен тут реагує з нітруючою сумішшю — сумішшю концентрованих нітратної і сульфатної кислот: 3) Реакції приєднання, що йдуть із розривом зв’язків. — Взаємодія з воднем: — Взаємодія з хлором. Реакція відбувається при взаємодії парів бензену з хлором тільки під впливом твердого ультрафіолетового випромінювання: або Утворюється твердий гексахлорциклогексан (гексахлоран) .
17. Бензол є дуже важливою сировиною для хімічної промисловості. Великі кількості його йдуть для одержання нітробензолу.Значні кількості бензолу використовують для синтезу фенолу, який йде на виробництво фенолформальдегідних смол. Гексахлорциклогексан, який одержують з бензолу (реакція наведена вище), під назвою гексахлоран застосовується в сільському господарстві як один з найбільш ефективних засобів для знищення комах. Крім того, бензол використовують для синтезу багатьох інших органічних сполук і як розчинник. Застосування бензену. Хімічна сировина для виробництва ліків, пластмас, барвників, отрутохімікатів і багатьох інших органічних речовин. Часто застосовується як розчинник. Додавання бензену поліпшує якість моторного пального.
19. 1. Вуглеводні зустрічаються в природі у вигляді переважно природного газу, нафти, кам’яного вугілля. Є 2 способи використання цих горючих копалин:
а) у вигляді палива – як джерело енергії,
б) у вигляді сировини для подальшої переробки – органічний синтез.
З вуглеводнів, виділених з нафти, природний газ і вугілля, можна добути багато різних речовин, а з них виробити ще більше корисних матеріалів.
Природний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Тому розвідують нові родовища, експлуатують уже відкриті так, щоб максимально вилучити з них копалини і раціонально використовувати їх.
Зрозуміло, що доцільніше хімічно переробляти природні джерела вуглеводів, ніж палити в котельнях, двигунах, промислових печах і т.д.
2.Є різні погляди на походження горючих копалин.
А) прихильники теорії органічного походження вважають, що поклади утворюються із решток вимерлих рослин і тварин, що перетворились на суміші вуглеводів у товщі Землі підприємство дією бактерій, високих тисків і t°.
Б) За теорією мінерального (вулканічного) походження горючих копалин, на первісній стадії формування планети Земля метали сполучались з вуглецем, утворюючи карбіди. У результаті реакції карбідів з водою (водною парою) у глибинах утворюють газуваті вуглеводні (метан, ацетилен), підприємство впливом t°, радіації, каталізаторів з них утворююся інші сполуки, що містяться у нафті. У верхніх шарах літосфери рідкі нафтові компоненти випаровувались, рідина загусала, перетворювалась на асфальт і далі на вугілля.
Цю історію вперше висловив Д. Менделєєв. А на початку ХХ ст.. фр. Вч. П. Сабатьє змоделював описаний процес у лабораторії і добув суміш вуглеводнів, подібну до нафти.
20. Вуглеводнева сировина використовується : в побуті, транспорті, промисловості. При цьому утворюється : діоксиду карбону СО2, який утворює парниковий ефект. Це може призвести до підвищення температури ,та у зв’язку з цим і зміни клімату.
За останні роки вміст вуглекислого газу в атмосфері зростає. Крім вуглекислого газу атмосфера забруднюється шкідливими речовинами: СО оксид карбону (ІІ), оксид сульфуру SО2(ІV), утворюється тому , що в бензині та вугіллі є сірка, метан СН4 сірководень Н2S, оксиди нітрогену NO і NO2.
Щоб позбутися шкідливих викидів потрібно :
А) ощадливо використовувати паливо,
Б) вилучати з палива сірку
В)створювати умови повного згоряння палива за допомогою фільтрів,
Г)використовувати альтернативні джерела вуглеводнів
21) У насичених одноатомних спиртів усі карбонові зв’язки ординарні і лише один атом Гідрогену заміщений гідроксигрупою. Назви спиртів утворюються від назв відповідних вуглеводнів з додаванням суфікса -ол(наприклад етанол). Існують також тривіальні назви (наприклад етиловий спирт). Загальна формула насичених одноатомних спиртів: , де R — вуглеводневий радикал, або .
Фізичні властивості спиртів. Спирти з числом атомів Карбону до 15 — рідини, інші — тверді речовини. Метанол і етанол — безбарвні рідини, з характерним запахом, добре розчинні у воді. Температура плавлення метанолу — , етанолу — . Температура кипіння метанолу — , етанолу — . Біологічна дія спиртів. Метанол — дуже сильна отрута, якщо потрапляє в організм у малих дозах (5—10 мл), викликає сліпоту, у великих (30 мл) — смерть. Етанол — наркотична речовина, у невеликих дозах викликає сп’яніння, у великих — смерть. При постійному вживанні етанолу розвивається захворювання — алкоголізм.
22. У насичених одноатомних спиртів усі карбонові зв’язки ординарні і лише один атом Гідрогену заміщений гідроксигрупою. Назви спиртів утворюються від назв відповідних вуглеводнів з додаванням суфікса -ол(наприклад етанол). Існують також тривіальні назви (наприклад етиловий спирт). Загальна формула насичених одноатомних спиртів: , де R — вуглеводневий радикал, або .
Реакція горіння |
С2Н5ОН + 3О2→ 2СО2 +3Н2О +1374кДж. – С→ О ← Н зв'язок поляризований, тому присутня деяка кислотність
|
Взаємодія з активними металами |
С2Н5ОН +2 Na → 2С2Н5ОNa + Н2 (етилат натрію)
|
Реакція етерифікації з органічними кислотами |
СН3СООН + НО- СН3 → (кат. Н2SO4)СН3 – СОО-СН3 +Н2О (естер оцтово метиловий) |
Реакція етерифікації з мінеральними кислотами |
СН3ОН + НО-SО2-ОН↔СН3- SО2-ОН +Н2О(метиловий естер сульфатної кислоти) |
Взаємодія із галоген оводнями |
С2Н5ОН + НСІ → С2Н5СІ +Н2О (хлор етан)
|
Окиснення СuО, КМпО4 Первинних спиртів до альдегідів Вторинних до кетонів Третинних - важко окислюються |
СН3 – СН2 –ОН +СuО → СН3 – СОН + Си + Н2О етаналь СН3 – СНОН – СН3 + О → СН3- СО- СН3 + Н2О ацетон(пропанон – 2)
|
Дегідратація (тем, . Н2SO4 ,АІ2О3) Внутрішньо молекулярна Міжмолекулярна дегідратація |
За правилом Зайцева (гідроген відщеплюється від більш гідрогенізованого карбону) С2Н5ОН → ≥140С СН2=СН2 +Н2О етен С2Н5ОН + НО- Н5С2 → ≤140С С2Н5-О- С2Н5 +Н2О(діетиловий етер)
|
Дегідратація та дегідрування |
2С2Н5ОН→ СН2 = СН- СН = СН2 +2Н2О+Н2↑ бутадієн – 1, 3
|
23. Застосування. На багатьох виробництвах спирти застосовуються як розчинники. У хімічній промисловості вони використовуються для різних синтезів. Метиловий спирт у великих кількостях йде на одержання формальдегіду, використовуваного у виробництві пластмас оцтової кислоти та інших органічних речовин. В даний час розробляється багато нових технологічних процесів на основі використання метилового спирту як вихідного продукту, тому значення його в промисловому виробництві потрібних народному господарству, речовин і матеріалів буде усе більш зростати. Перспективним вважається використання метилового спирту як моторного палива тому добавка його до бензину підвищує актановое кількість горючої суміші і знижує утворення шкідливих речовин у вихлопних газах. Етиловий спирт у великих кількостях йде на виробництво синтетичного каучуку. Окисленням спирту одержують харчову оцтової кислоти. Шляхом його дігідратаціі готують діетіловий (медичний) ефір, із взаємодією з хлороводень отримують хлоретан, для місцевої анестозіі. Спирт застосовується при виготовленні багатьох ліків. У парфумерії він йде на виготовлення парфумів і адеколонов.
24. Багатоатомними називаються спирти, у молекулах яких два або більше атомів Гідрогену заміщені на гідроксигрупи. Якщо в молекулі спирту містяться три гідроксигрупи, він належить до триатомних спиртів. У назві такого багатоатомного спирту присутній суфікс -тріол. Загальна формула триатомних спиртів . Наприклад, формула пропантріолу-1,2,3 (гліцерину):
Фізичні властивості гліцерину. Безбарвна, в’язка, гігроскопічна рідина, солодка на смак. Змішується з водою в будь-яких співвідношеннях. Температура плавлення — , кипіння — .
25. Багатоатомними називаються спирти, у молекулах яких два або більше атомів Гідрогену заміщені на гідроксигрупи. Якщо в молекулі спирту містяться три гідроксигрупи, він належить до триатомних спиртів. У назві такого багатоатомного спирту присутній суфікс -тріол. Загальна формула триатомних спиртів . Наприклад, формула пропантріолу-1,2,3 (гліцерину):
Хімічні властивості багатоатомних спиртів (на прикладі гліцерину). 1) Горіння: Утворюються вуглекислий газ і вода (за достатньої кількості кисню). 2) Взаємодія з активними металами (може відбуватися ступінчасто): 3) Взаємодія з галогеноводнями (може відбуватися ступінчасто): 4) Нітрування (нітруюча суміш — суміш концентрованих нітратної і сульфатної кислот):
26) Феноли — це органічні сполуки, у молекулах яких гідроксильні групи зв’язані з бензеновим ядром. Феноли з однією гідроксигрупою називаються одноатомними. Найпростіший фенол має загальну формулу . Його структурна формула: або Радикал називається феніл. У молекулі фенолу відбувається взаємний вплив гідроксигрупи і бензенового ядра, в результаті якого атом Гідрогену гідроксигрупи стає більш реакційноздатним, а фенол виявляє властивості слабкої кислоти (слабкішої за карбонатну). Максимуми електронної густини в бензеновому кільці знаходяться в положеннях Карбону 2, 4, 6 відносно групи -ОН, тому атоми Гідрогену в цих положеннях легше вступають у реакції заміщення. Фізичні властивості фенолу. Безбарвна кристалічна речовина з різким характерним запахом, частково розчинна у воді (краще розчиняється в гарячій воді). Температура плавлення , кипіння . Під час зберігання поступово набуває рожевого забарвлення (окиснюється киснем повітря). Розчин фенолу у воді називається ще карболовою кислотою.
27. Феноли — це органічні сполуки, у молекулах яких гідроксильні групи зв’язані з бензеновим ядром. Феноли з однією гідроксигрупою називаються одноатомними. Найпростіший фенол має загальну формулу . Його структурна формула: або Радикал називається феніл. У молекулі фенолу відбувається взаємний вплив гідроксигрупи і бензенового ядра, в результаті якого атом Гідрогену гідроксигрупи стає більш реакційноздатним, а фенол виявляє властивості слабкої кислоти (слабкішої за карбонатну). Максимуми електронної густини в бензеновому кільці знаходяться в положеннях Карбону 2, 4, 6 відносно групи -ОН, тому атоми Гідрогену в цих положеннях легше вступають у реакції заміщення.
|
|
28. Застосування фенолу. Фенол застосовується як антисептик, дезінфікуючий засіб, використовується у виробництві пластмас (фенопластів), лікарських речовин, барвників, синтетичних волокон, вибухових речовин.
Хімічні властивості фенолу.
Хімічні реакції за участю гідроксигрупи. 1) Взаємодія з активними металами: У результаті реакції утворюються феноляти (у даному випадку натрій фенолят). 2) Взаємодія з лугами: Хімічні реакції за участю бензенового ядра. 3) Взаємодія з бромом (без нагрівання і каталізаторів): 2,4,6-Трибромфенол — осад білого кольору. Ця реакція є якісною для визначення фенолу. 4) Також якісною реакцією на фенол є взаємодія з розчином феруму(III), у результаті якої утворюється сполука фіолетового кольору. 5) Взаємодія з нітратною кислотою: 2,4,6-тринітрофенол (пікринова кислота)
29.
Елементи порівняння |
Етанол С2Н5ОН |
Фенол С6Н5ОН
|
Функціональна група |
– О- ← Н+ атом гідрогену рухливий |
С6Н5 – О- ← Н+ атом Н більш рухливий, погано |
Фізичні властивості |
добре розчиняється воді |
Погано розчиняється у воді |
Хімічні властивості 1)реакція із активними металами |
2С2Н5ОН +Nа→2С2Н5ОNа+Н2↑ |
С6Н5ОН +Nа→ С6Н5ОNа +Н2↑ |
2)реакція із лугами |
Не характерна , але можлива при температурі 120С, тиску |
Проявляє кислотні властивості (карболова кислота), слабкіша за Н2СО3 С6Н5ОН + NаОН →С6Н5ОNа+Н2О |
3) заміщення групи ОН |
С2Н5ОН + НВч → С2Н5Вч +НВч |
Не характерна |
4)утворення естерів |
СН3СООН + НОН5С2 → СН3СОО- С2Н5 + Н2О |
- |
5)заміщення в радикалі |
С2Н5ОН +СІ2 →СН3- СНСІ-ОН +НСІ |
|
Подібність між етанолом і фенолом |
Вступають в реакції заміщення |
В етанолі можливе заміщення гідроксогрупи, а у фенолу це неможливо
|
Якісна реакція |
Етанол горить голубим полум’ям |
Вступає в реакцію з хлоридом заліза (ІІІ) FеСІ3 утворюючи фіолетове забарвлення |
Шкідлива дія |
Наркотична речовина, спричиняє хворобу алкоголізм |
Отруйна речовина, згубно діє на флору та фауну, у людини викликає опіки та отруєння |
30) Альдегідами називаються органічні сполуки, у молекулах яких міститься альдегідна функціональна група: – Назви альдегідів за міжнародною номенклатурою утворюються від назв відповідних вуглеводнів із додаванням суфікса -аль. Тривіальні назви утворюються від назв кислот, які можуть бути одержані з цих альдегідів.
Фізичні властивості альдегідів.
Формальдегід — безбарвний газ із різким задушливим запахом. Добре розчиняється у воді. Температура кипіння . Водний 40%-й розчин формальдегіду називається формаліном. Ацетальдегід — безбарвна легколетка рідина з різким запахом, добре розчинна у воді. Температура кипіння .
Хімічні властивості альдегідів.
Реакції окиснення. 1) Повне окиснення — горіння: 2) Часткове окиснення — купрум(II) гідроксидом до кислоти (у даному випадку — оцтової): Це якісна реакція для визначення альдегідів. 3) Окиснення амоніачним розчином аргентум оксиду — «реакція срібного дзеркала»: Ця реакція також є якісною для визначення альдегідів. Реакції приєднання проходять за рахунок розриву подвійного зв’язку в альдегідній групі. 4) Приєднання водню (відновлення альдегідів до спиртів):
31) Альдегіди – клас органічних сполук, у яких карбонільна група СО звязна з атомом та органічним радикалом.Застосування: Реакції окиснення зумовлюють застосування для добування оцтової кислоти. У невеликих кількостях оцтовий альдегід утворюється під час обміну речовин в організмі людини, зокрема в результаті метаболізму алкоголю. Надлишок ацетальдегіду шкідливий і викликає неприємні відчуття, що використовується з метою лікування метаболізму
32) Карбонові кислоти – органічні сполуки, що містять одну або декілька карбоксильних груп СООН. За кількістю цих груп розрізняють одноосновні (бензойна, оцтова кислота), двоосновні (щавлева, фталева) та багатоосновні (лимонна)
У молекулах карбонових кислот, як і в молекулах спиртів, містяться гідроксильні групи, унаслідок чого кислоти виявляють деяку схожість із спиртами.
33) За фізичними властивостями карбонові кислоти є рідинами або твердими речовинами. Низькомолекулярні карбонові кислоти добре розчинні у воді. Кислоти розчинні в розчинах лугів з утворенням солей.
34) Хімічні властивості карбонових кислот обумовлені наявністю в молекулі карбоксильної групи. В розчинах вони дисоціюють на іони: Це, як правило слабкі кислоти Kg у них нижче ніж у мінеральних кислотах. 1. Взаємодіють з солями важких металів в нейтральному середовищі з утворенням забарвлених сполук. 2. З спиртом утворюють складні ефіри, які мають характерний запах – реакція етерифікації. Зворотній процес – реакція гідролізу (окислення).
35) Застосування карбонових кислот.
Мурашина кислота застосовується як протрава для фарбування шерсті, консервант фруктових соків і силосу, використовується для дезінфекції місткостей у харчовій промисловості, у хімічних синтезах. Оцтова кислота застосовується для добування пластмас, барвників, ліків, штучних волокон, кіноплівки в хімічних синтезах. Вона використовується як приправа до їжі, для консервації овочів. Солі оцтової кислоти використовують для фарбування тканин, а також для боротьби зі шкідниками сільського господарства
36) Добування карбонових кислот.
Загальний спосіб добування карбонових кислот — окиснення альдегідів або спиртів із гідроксигрупою біля першого атома Карбону:
38) Похідні карбонових або мінеральних кислот, в яких атом водню в гідроксильній (ОН) групі заміщено на органічний радикал (R').
Назва естер походить від німецького слова Essig-Aether, етилацетат.
В українській мові вживалась в 30-ті роки минулого століття, та згодом була замінена на складний ефір.
За своєю будовою естери на перший погляд схожі з солями. Насправді ж схожість тут лише формальна. Зв’язок між вуглеводневим радикалом, тобто залишком, який виходить, якщо відняти від молекули вуглеводню один атом водню, і рештою частини молекули в естері ковалентний, а не іонний, як у солях.
Естери (складні етери), на відміну від більшості солей, нерозчинні у воді, але розчиняються в органічних розчинниках. Розчини їх не проводять електричного струму.
Реакція утворення естеру із спирту і кислоти є оборотною: пряма реакція називається естерифікацією, а зворотна – омиленням естеру.
39) Фізичні властивості естерів. Естери нижчих карбонових кислот і спиртів — леткі рідини, малорозчинні або нерозчинні у воді, добре розчинні у спирті та інших органічних розчинниках. Багато естерів мають приємний запах. Естери вищих кислот і спиртів — воскоподібні речовини, без запаху, нерозчинні у воді, добре розчинні в органічних розчинниках.