Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

"Изомерия органических веществ"

ИЗОМЕРЫ (isomers, Isomere) - соединения, одинаковые по элементным составом и молекулярной массой, но разные по физическим и химическим свойствам, что обусловлено различным пространственным или решетчатых расположением атомов в молекулах, т.е. их строением.

изомеризации (isomerization, Isomerisierung, Isomerisation) - 1) Изменение связей между атомами или их пространственным положением в молекуле соединения, приводящая к образованию ее изомера. 2) Преобразование одного изомера на другой (например нормальный бутан от действия катализатора изомеруеться в изобутан).

изомерии (isomerism, Isomerie) - существование соединений, одинаковых по химическому составу, но разных по строению и свойствам. Такие соединения называют изомерами. Есть структурная и пространственная изомерия. Изомерия - одна из причин разнообразия и многочисленности органических соединений.

Зеркальная (оптическая) изомерия

Если атом углерода в молекуле связан с четырьмя различными атомами или атомными группами, например:

то возможно существование двух соединений с одинаковой структурной формулой, но которые отличаются пространственным строением. Молекулы таких соединений относятся одна к другой как предмет и его зеркальное изображение и является пространственными изомерами.

Изомерия этого вида называется оптической или зеркальной, изомеры - зеркальными изомерами или оптическими антиподами:

Молекулы оптических изомеров несовместимы в пространстве (как левая и правая руки), в них отсутствует плоскость симметрии.

Таким образом, оптическими изомерами называются пространственные изомеры, молекулы которых относятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.

Оптические изомеры имеют одинаковые физические и химические свойства, но различаются отношением к поляризованного света. Такие изомеры обладают оптической активностью (один из них вращает плоскость поляризованного света влево, а другой - на такой же угол вправо). Различия в химических свойствах наблюдаются только в реакциях с оптически активными реагентами.

Оптическая изомерия проявляется в органических веществах различных классов и играет очень важную роль в химии природных соединений.

Структурная изомерия и номенклатура алканов

Алканы - это простейшие органические вещества, состоящие только из водорода Н и углерода С. Общая формула алканов, где n - число атомов углерода в молекуле.

Три названия одного класса веществ | Алканы - Международное название.

Предельные (насыщенные) углеводороды - русское название, отражающее неспособность вступать в реакции присоединения.

Парафины - название, отражающее малую химическую активность (parum affinis - (лат.) имела родство).

Самый представитель алканов - метан СН4. При увеличении числа атомов углерода получаются вещества, формулы которых З2Н6, З3Н8, З4Н10 и т.д. (См. табл. 1). Присмотритесь внимательно: соединения этих молекул отличаются на одну или несколько групп СН2.

Гомологический ряд - это ряд веществ, в котором каждый последующий член ряда отличается от предыдущего на группу СН2. Подобные по химическим свойствам соединения, образующие гомологический ряд, называются гомологами, а группа СН2 - гомологичной разницей.

Соединение всех членов гомологического ряда может быть выражен общей формулой. Общую формулу гомологического ряда алканов мы уже знаем - это.

В табл. 1 приведены члены гомологического ряда алканов. Формулы первых десяти гомологов и их названия необходимо запомнить. Сделать это нетрудно, потому что названия углеводородов с числом атомов углерода 5 и более образуются от корня греческого числительного с прибавлением суффикса-ан.

Таблица 1

Гомологический ряд алканов

Число атомов углерода | Формула | Название (суффикс-ан) | Число изомеров | одновалентного радикал | Название одновалентного радикала (суффикс-ил)

1 | СН4 | Метан | 1 | СН3-| Метил

2 | З2Н6 | Этан | 1 | З2Н5-| Этил

3 | З3Н8 | Пропан | 1 | З3Н7-| Пропил

4 | З4Н10 | Бутан | 2 | З5Н9-| бутил

5 | З5Н12 | Пентан | 3 | З5Н11-| пентил

6 | З6Н14 | Гексан | 5 | З6Н13-| гексил

7 | З7Н16 | Гептан | 9 | З7Н15-| Гептил

8 | З8Н18 | Октан | 18 | З8Н17-| октола

9 | З9Н20 | Нонан | 35 | З9Н19-| Нонил

10

... | З10Н22

... | Декан

... | 75 | З10Н21-

... | дециля

...

... | ... | ... | ... | ... | ...

20 | З20Н42 | Екозан | 336319

----------

одновалентного радикал - доля одним неспаренным электроном, полученный при отрыве одного атома водорода от молекулы алкана.

Молекулы алканов и их радикалы являются как бы буквами или алфавита строительными кирпичиками для более сложных органических веществ. Если Вы хорошо освоите эту азбуку, то прекрасно разберетесь в большом их разнообразии. Кроме того, алканы - это широко используемые человеком вещества: жидкое и газообразное топливо (природный горючий газ, бензин, мазут, соляровое масло и т.д.), без которого общество не может обойтись.

Структурные формулы молекул алканов

Структурная формула - это формула, показывающая химическую строение вещества, то есть какие атомы и в какой последовательности соединяются друг с другом в молекуле вещества.

В молекулах алканов у каждого углерода 4 однократные связи.

Молекулярная формула | Полная структурная формула | Сокращенная структурная формула | Число структурных формул

Метан

СН4 | H
 |
 H-C-H
 |
 H
 | Только одна

Этан

З2Н6 |

CH3-СН3
 | Только одна

Пропан

З3Н8 |

CH3-CH2-CH3
 | Только одна

Бутан

З4Н10
 |

CH3-CH2-CH2-CH3

н-бутан (нормальный, неразветвленный)

CH3-CH- CH3
 |
СН3

изобутан
 (Разветвленный) | Две структурные формулы

два изомера

Структурная изомерия в ряду алканов

В органической химии в гораздо большей степени, чем в неорганической химии, распространена изомерия.

Изомеры - это вещества, имеющие одинаковую соединение и ту же молекулярную формулу и массу, но разная химическая здание, а потому обладают различными физическими и химическими свойствами.

Для молекул алканов характерна только структурная изомерия, т.е. изомерия углеродного скелета.

Первые три члена гомологического ряда алканов (СН4, З2Н6, З3Н8), как мы убедились, решая пример 1, изомеров не имеют, а бутан З4Н10 существует в виде двух изомеров. Число изомеров быстро возрастает с увеличением числа атомов углерода в молекуле алкана. Например, гексан З6Н14 имеет 5 изомеров, декан З10Н22 - 75, а екозан З20Н42 - 336319 (см. табл. 1).

Номенклатура

Многообразие углеводородов и их структурных изомеров требует

Загрузка...

Страницы: 1 2