Органічна хімія один з найважливіших розділів хімії, який вивчає структуру та властивості органічних сполук. Органічними називають сполуки вуглецю з іншими. - презентация

1

2 Органічна хімія один з найважливіших розділів хімії, який вивчає структуру та властивості органічних сполук. Органічними називають сполуки вуглецю з іншими елементами. Здатність вуглецю з ' єднуватися з більшістю елементів і утворювати молекули різного складу і будови обумовлює різноманіття органічних сполук ( до кінця XX століття їх число перевищило 10 млн, зараз більше 20 млн ). Органічні сполуки відіграють ключову роль в існуванні живих організмів. хімії органічних сполук вуглецю XX століття живих організмів

3 1) встановлення залежності властивостей органічних сполук від їх будови, 2) вивчення фізичних і хімічних властивостей органічних сполук, зокрема практично цінних властивостей, з метою використання цих сполук у різних галузях господарства, фізичних хімічних властивостей 3) вивчення нових типів і механізмів органічних реакцій, розвиток методів синтетичної органічної хімії. механізмів органічних реакцій синтетичної органічної хімії

4 Способи отримання різних органічних речовин були відомі ще з давнини. Єгиптяни і римляни використовували барвники індиго іалізарин, що містяться в рослинах. Багато народів знали секрети виробництва спиртних напоїв і оцту з сировин, які містять цукорі крохмаль. Єгиптяни римляни індигоалізарин спиртних напоїв оцту цукор крохмаль

5 За часів середньовіччя до цих знань нічого не додалося, деякий прогрес почався тільки в XVI–XVII століттях : були отримані деякі речовини, в основному шляхом перегонки певних рослинних продуктів. У 1769–1785 роках Шеєле виділив кілька органічних кислот, таких як яблучна, лимонна, винна, галова, молочна і щавелева. У 1773 році Руель виділив з людської сечі сечовину. середньовіччя перегонки Шеєле органічних кислот яблучна лимонна винна галова молочна щавелева1773 сечі сечовину Важливим етапом стала розробка теорії валентності Купером і Кекуле в 1857 році, а також теорії хімічної будови Бутлеровим в 1861 році. В основу цих теорій були покладені чотиривалентність Карбону і його здатність до утворення ланцюгів. У 1865 роціКекуле запропонував структурну формулу бензену, що стало одним з найважливіших відкриттів в органічній хімії. У 1875 роціВант - Гофф і Ле Бель запропонували тетраедричну модель атома Карбону, за якою валентності Карбону направлені до вершинтетраедра, якщо атом Карбону помістити в центр цього тетраедра. У 1917 Льюїс запропонував розглядати хімічний зв ' язок за допомогою електронних пар. валентності Кекуле1857 теорії хімічної будови Бутлеровим 1861 чотиривалентність Карбону1865Кекуле бензену1875Вант - Гофф тетраедричну Карбону валентності Карбонутетраедра1917 Льюїс хімічний зв ' язок

6 Основні напрямки досліджень : Розробка методів синтезу органічних сполук різних класів. синтезу органічних сполук Розробка теоретичних та експериментальних методів дослідження будови і властивостей органічних сполук. Вивчення будови, фізичних та хімічних властивостей органічних сполук. фізичних хімічних властивостей Вивчення нових типів і механізмів органічних реакцій. механізмів органічних реакцій Хімія аліфатичних, аліциклічних, ароматичних, гетероциклічних, азотовмісних, сірковмісних та інших органічних сполук.

7 Вуглеводні сполуки, що складаються тільки з атомів вуглецю і водню. Вони в свою чергу діляться на : Вуглеводні Насичені не містять кратних зв ' язків в своїй структурі ( алкани ); Насичені алкани Ненасичені мають у своєму складі хоча б один подвійний ( алкени ) і / або потрійний зв ' язок ( алкіни ). Ненасичені алкени алкіни З відкритим ланцюгом ; З замкнутим ланцюгом містять цикл ( циклічні ). За характером функціональних груп поділяються на : функціональних груп Галогенні ; Галогенні Спирти, феноли ; Спирти феноли Прості ефіри ( етери ); Прості ефіри ( етери ) Складні ефіри ( естери ); Складні ефіри ( естери ) Сполуки, що містять карбонільну групу : карбонільну групу альдегіди ; альдегіди кетони ; кетони хінони ; хінони Сполуки, що містять карбоксильну групу ( Карбонові кислоти, складні ефіри ); карбоксильну групу Карбонові кислоти складні ефіри Сірковмісні сполуки ; Азотовмісні сполуки ; Металоорганічні сполуки ; Металоорганічні сполуки Гетероциклічні містять гетероатоми у складі кільця. Розрізняються за кількістю атомів в циклі, по виду гетероатому, за кількістю гетероатомів в циклі ; гетероатоми гетероатому Полімери речовини дуже великої молекулярної маси, які складаються з періодично повторюваних фрагментів мономерів. Полімери

8 Органічні молекули в основному утворені ковалентними неполярними зв ' язками C-C, або ковалентними полярними типу C-O, C-N, C-Hal. Згідно з октетною теорією Льюїса іКосселя молекула є стійкою, якщо зовнішні орбіталі всіх атомів повністю заповнені. Для таких елементів як C, N, O, галогени потрібно 8 електронів, щоб заповнити зовнішні валентні орбіталі, для водню необхідно тільки 2 електрони. Полярність пояснюється зміщенням електронної густини у бік більш електронегативного атома. Класична теорія валентних зв ' язків не спроможна пояснити всі типи зв ' язків, що існують в органічних сполуках, тому сучасна теорія використовує методи молекулярних орбіталей і квантовохімічні методи. ковалентнимиC OCNCHal ЛьюїсаКосселя молекула орбіталіCNO галогени електронів водню електронегативного молекулярних орбіталей квантовохімічні

9 Властивості органічних речовин визначаються не тільки будовою їх молекул, але й числом і характером їх взаємодій із сусідніми молекулами, а також взаємним просторовим розташуванням. Найбільш яскраво ці фактори проявляються у відмінності властивостей речовин, що знаходяться в різних агрегатних станах. Так, речовини, легко взаємодіють у вигляді газу, можуть зовсім не реагувати в твердому стані, або приводять до інших продуктів. У твердих органічних речовинах, в яких найбільш яскраво проявляються ці фактори, розрізняють органічні кристали і аморфні тіла. Їх описом займається наука « хімія органічного твердого тіла », основу якої пов ' язують з ім ' ям радянського фізика - кристалографа А. І. Китайгородського. молекул агрегатних станах