ТЕМА: Реакции присоединения (гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации). Реакции отщепления (дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегидратации
Существуют разные системы классификации органических реакций, которые основаны на различных признаках. Среди них можно выделить классификации:
·по конечному результату реакции, то есть изменению в структуре субстрата;
·по механизму протекания реакции, то есть по типу разрыва связей и типу реагентов.
КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАКЦИЙ ПО КОНЕЧНОМУ РЕЗУЛЬТАТУ (ИЗМЕНЕНИЮ В СТРУКТУРЕ СУБСТРАТА)
В органической химии различают четыре вида реакций по конечному результату и изменению в структуре субстрата: присоединения, замещения, отщепления, или элиминирования (от англ. to eliminate — удалять, отщеплять), и перегруппировки (изомеризации). Такая классификация аналогична классификации реакций в неорганической химии по числу исходных реагентов и образующихся веществ, с изменением или без изменения состава. Классификация по конечному результату основана на формальных признаках, так как стехиометрическое уравнение, как правило, не отражает механизм реакции. см.ПРЕЗЕНТАЦИЮ:
Реакции присоединения
В реакциях присоединения молекула органического соединения и молекула простого или сложного вещества соединяются в новую молекулу, при этом другие продукты реакции не образуются:
ТЕМА: Высшие жирные кислоты на примере пальмитиновой и стеариновой.
Из высших предельных одноосновных карбоновых кислот наиболее важными являются следующие кислоты: СН3(СН2)14СООН – пальмитиновая и СН3(СН2)16СООН – стеариновая. В виде сложных эфиров глицерина они входят в состав растительных и животных жиров.
Характерные особенности пальмитиновой и стеариновой кислот:
1) это твердые вещества белого цвета;
2) эти кислоты не растворимы в воде;
3) углеводородные радикалы в молекулах этих кислот содержат неразветвленную цепь из пятнадцати и семнадцати атомов углерода, которые соединены ?-связими;
4) им свойственны те же реакции, что и другим карбоновым кислотам.
Например, при взаимодействии с раствором щелочи они образуют соли: C15H31COOH + NaOH ? C15H31COONa + Н2О;
5) натриевые соли пальмитиновых и стеариновых кислот (пальмиаты и стеараты) растворимы в воде;
6) они обладают моющими свойствами и составляют основную часть обычного твердого мыла;
7) из карбоновых солей, которые содержатся в мыле, получаются кислоты, действуя на их водный раствор сильной кислотой, например:
8) кальциевые и магниевые соли высших карбоновых кислот в воде не растворяются;
Олеиновая кислота является представителем непредельных одноосновных карбоновых кислот.
Существуют кислоты, в углеводородном радикале которых имеются одна или несколько двойных связей между атомами углерода.
Особенности олеиновой кислоты:
1) олеиновая кислота – это одна из высших непредельных кислот;
2) олеиновая кислота имеет формулу: С17Н33СООН, или СН3-(СН2)7-СН = СН-(СН2)7-СООН;
3) наряду с пальмитиновой и стеариновой кислотами она в виде сложного эфира глицерина входит в состав жиров;
4) в молекуле олеиновой кислоты в середине цепи имеется двойная связь.
Свойства олеиновой кислоты: а) в отличие от стеариновой кислоты, олеиновая кислота – жидкость; б) из-за наличия двойной связи в углеводородном радикале молекулы возможна цис-транс-изомерия:
в) олеиновая кислота – цис-изомер; г) силы взаимодействия между молекулами сравнительно невелики и вещество оказывается жидким; д) молекулы трансизомера более вытянутые; е) молекулы трансизомера могут плотнее примыкать друг к другу; ж) силы взаимодействия между ними больше, и вещество оказывается твердым – это элаидиновая кислота; з) наряду с карбоксильной группой олеиновая кислота имеет двойную связь.
ГРУППА 408 ХИМИЯ 43
ТЕМА: Строение предельных одноатомных спиртов.
Спиртами называют соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп, непосредственно связанных с углеводородным радикалом.
Классификация спиртов
Спирты классифицируют по различным структурным признакам.
1.По числу гидроксильных групп спирты подразделяются на
oодноатомные (одна группа -ОН)
Например, СH3 – OHметанол, CH3 – CH2 – OHэтанол
oмногоатомные (две и более групп -ОН).
Современное название многоатомных спиртов - полиолы (диолы, триолы и т.д). Примеры:
двухатомный спирт – этиленгликоль (этандиол)
HO–СH2–CH2–OH
трехатомный спирт – глицерин (пропантриол-1,2,3)
HO–СH2–СН(ОН)–CH2–OH
Двухатомные спирты с двумя ОН-группами при одном и том же атоме углерода R–CH(OH)2 неустойчивы и, отщепляя воду, сразу же превращаются в альдегиды R–CH=O. Спирты R–C(OH)3 не существуют.
2.В зависимости от того, с каким атомом углерода (первичным, вторичным или третичным) связана гидроксигруппа, различают спирты
В многоатомных спиртах различают первично-, вторично- и третичноспиртовые группы. Например, молекула трехатомного спирта глицерина содержит две первичноспиртовые (HO–СH2–) и одну вторичноспиртовую (–СН(ОН)–) группы.
3.По строению радикалов, связанных с атомом кислорода, спирты подразделяются на
oпредельные (например, СH3 – CH2–OH)
oнепредельные (CH2=CH–CH2–OH)
oароматические (C6H5CH2–OH)
Непредельные спирты с ОН-группой при атоме углерода, соединенном с другим атомом двойной связью, очень неустойчивы и сразу же изомеризуются в альдегиды или кетоны.
Например, виниловый спирт CH2=CH–OH превращается в уксусный альдегид CH3–CH=O
Предельные одноатомные спирты
1. Определение
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ – кислородсодержащие органические вещества, производные предельных углеводородов, в которых один атом водорода замещён на функциональную группу (-OH)
Общая формула:
CnH2n+1OH или ROH или CnH2n+2O
ВТОРНИК, 26.04.22 г. 401,405, 305
ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ТЕХ, КТО НЕ МОЖЕТ НАЙТИ СВОЮ ГРУППУ:
СПРАВА ЕСТЬ АРХИВ. В АРХИВЕ ПО-ПОРЯДКУ РАСПОЛОЖЕНЫ ДНИ НЕДЕЛИ. ТАМ ЖЕ ВИДНЫ ДАТЫ И НОМЕРА ГРУПП. ВЫБИРАЕТЕ ДЕНЬ СО СВОЕЙ ГРУППОЙ, И ОН ОТКРОЕТСЯ. УРОКИ ВЫЛОЖЕНЫ ПО РАСПИСАНИЮ. НА ОДНОЙ СТРАНИЦЕ ВЫЛОЖЕН ОДИН ДЕНЬ .ВНИМАНИЕ!!! На выполнение задания отводится 1 неделя. Моя почта : rimma.lu@gmail.com Жду ваши фотоотчеты!
Критерии оценивания: Для получения отличной оценки обучающийся должен:- соблюдать отведенное время; разборчиво и правильно выполнить работу. Если работа будет прислана после указанного срока , оценка будет снижаться.
ГРУППА 401 БИОЛОГИЯ 35,36
ТЕМА: Естественный отбор -направляющий фактор эволюции.
Формы естественного отбора в популяциях.
Естественный отбор
Главной заслугой Чарлза Дарвина было верное описание механизма эволюции, ее причин, или факторов; то есть того, как на самом деле она протекает. Сама же мысль, что виды меняются, постепенно приспосабливаясь к окружающей среде, высказывалась еще до Дарвина. Так Жан Батист Ламарк внес большой вклад в развитие эволюционного учения, хотя неправильно описал то, как протекает эволюция.
Естественный отбор, которому большое внимание уделил Дарвин, и есть та самая, главная движущая сила эволюции. В отличие от других факторов эволюции (дрейфа генов, мутаций, комбинативной изменчивости) только естественный отбор обладает направленной силой. Его действие не приводит к случайным изменениям, а всегда идет в сторону все большего приспособления организмов к окружающей среде.
Естественный отбор – это выживание наиболее приспособленных к данной среде особей в результате их борьбы за существование в условиях ограниченных ресурсов и на основе мутаций и комбинативной изменчивости, обеспечивающих отличие особей между собой.
Причины естественного отбора
Естественный отбор есть следствие действия совокупности других факторов эволюции. В основном борьбы за существование и наследственной изменчивости.
Организмы способны дать намного больше потомства, чем вместимость среды обитания. В результате между особями возникает борьба за существование – борьба за жизнь, пищу, территорию, право на размножение. Также индивиды и популяции борются не только между собой, но и с неблагоприятными условиями среды. В общей массе выживают наиболее успешные в этой борьбе. Они производят следующее поколение, обладающее их признаками.
Организмы в пределах одной популяции не одинаковы. Они так или иначе отличаются между собой. Другими словами, организмы обладают изменчивостью – способностью приобретать отличительные или новые признаки. Часть из таких признаков передается по наследству, формируя так называемую наследственную изменчивость.
Особенности конкретной среды обитания, ее малая вместимость способствуют выживанию организмов с такой наследственной изменчивостью, которая позволяет им выигрывать борьбу за существование.
Следствие естественного отбора – адаптация, или приспособленность
В процессе естественного отбора происходит приспособление особей и популяций к их среде обитания, как абиогенной – к неживой природе, так и биогенной – к живой природе – биоценозу. На конкретном отрезке времени популяция обладает определенной степенью приспособленности к среде, то есть различными адаптациями к ней.
Адаптацию можно рассматривать и как процесс, увеличивающий приспособленность, и как результат, выражающийся в наличии определенных приспособлений.
Приспособления могут быть различными. Они зависят от среды обитания и исходных характеристик вида. Разные виды могут адаптироваться к одной и той же среде обитания по-разному.
Адаптация, отталкиваясь от имеющейся морфологии и физиологии вида, меняет их так, чтобы популяция как можно быстрее и надежнее заняла определенную экологическую нишу в биоценозе.
Можно сказать, любой признак организма есть следствие адаптации к тем или иным условиям, возникшим в процессе эволюции данного вида. Другими словами, есть признаки, которые были адаптивными к условиям среды предков. У потомков они могут не исчезать, а претерпевать модификацию.
Среди ярких и простых примеров адаптаций часто выделяют мимикрию, покровительственную окраску. Большинство же адаптаций имеют сложный комплексный характер, затрагивающий несколько систем органов.
Адаптации имеют относительный характер. При смене условий обитания они могут утратить свое полезное значение. И требуется время, смена поколений для выработки новых.
Формы естественного отбора
В зависимости от сложившихся условий среды естественный отбор может отбирать особей по-разному. То есть в одних условиях лучше будут выживать одни, в других – вполне может быть, что другие. На этом основании выделяют три основные формы естественного отбора – стабилизирующий, движущий и дизруптивный.
Желтые стрелки – направление действия естественного отбора. Красный график – прежнее состояние популяции. Синий график – состояние популяции после действия естественного отбора. Ось X – значение признака. Ось Y – количество особей.
В случае стабилизирующей формы отбор благоприятствует выживанию особей со средним значением признака и устраняет особей с любыми крайними значениями. Стабилизирующий отбор действует в неизменных условиях среды на популяции, которые давно здесь обитают. Он поддерживает неизменность, то есть стабильность, популяций.
Если условия среды меняются, то на смену стабилизирующему приходит движущий естественный отбор. Обычно при смене условий в популяции могут найтись особи с каким-либо более подходящим значением признака. Естественный отбор будет давить на популяцию так, чтобы количество таких особей увеличивалось.
Движущий естественный отбор всегда действует в одном направлении, сдвигая среднее значение признака в какую-либо одну сторону. Модель ниже можно описать так. Условия среды изменились и погибли все особи, кроме тех, которые обладали определенным значением признака. После они размножились, и признак из редкого превратился в распространенный.
Дизруптивный, или разрывающий, отбор можно представить как частный случай движущего, так как он тоже приводит к исчезновению старой нормы. Однако, в отличие от движущего, при дизруптивном отборе формируется не одна, а две новые нормы из ранее крайних значений признака. Другими словами, при изменении условий часть популяции начинает приспосабливаться не так, как другая ее часть.
ТЕМА: Видообразование – результат эволюции.
Видообразование как результат микроэволюции
Дарвин считал, что видообразованию способствуют следующие условия: 1) большая плодовитость и широкое расселение вида в природе (чем больше рождается особей и чем в более разнообразных условиях они обитают, тем больше вариантов изменчивости и тем более разнообразным будет исходный материал для естественного отбора), 2) способность особей к наследственной изменчивости, без которой невозможно возникновение отклонений для "испытания" отбором, 3) изоляция, в условиях которой обмена генов между популяциями не происходит и постепенно накапливаются изменения, отличающие изолированную популяцию от исходной.
В результате естественного отбора вид может измениться. От одной предковой формы могут также возникнуть- два и более видов. Процесс расхождения видов в разных экологических условиях Дарвин назвал дивергенцией. Примером ее могут служить вьюрки на Галапагосских островах (западнее Эквадора): одни питаются семенами, другие - кактусами, третьи - насекомыми. Каждая из этих форм отличается от другой величиной и формой клюва и могла возникнуть в результате дивергентной изменчивости и отбора. Еще более многообразны приспособления у плацентарных млекопитающих, среди которых встречаются наземные формы с быстрым бегом (собаки, олени), виды, ведущие древесный образ жизни (белка, обезьяна), животные, обитающие на земле и в воде (бобры, тюлени), живущие в воздушной среде (летучие мыши), водные животные (киты, дельфины) и виды с подземным образом жизни (кроты, землеройки). Все они происходят от единого примитивного предка - древесного насекомоядного млекопитающего.
Для естественного отбора имеет значение не выживание само по себе, а достижение организмом половозрелого возраста, успешное размножение и выживание потомства, которые и составляют основные критерии приспособленности, так как, размножаясь, половозрелая особь вносит материал в общий фонд наследственной основы вида. Таким образом, сущность дарвиновского естественного отбора составляют "перепроизводство" потомства и всеобщая случайная изменчивость, при этом шансы выжить и продолжить род имеют особи, отличающиеся от множества других какими-либо полезными свойствами. В борьбе за существование особи не обязательно должны погибнуть, они могут выжить, не оставив потомства, но их генотип исчезнет из общего генофонда. И, напротив, генотип преуспевающих "претендентов" становится массовым в данной популяции, давая основу для возникновения новых видов.
ТАБЛИЦА (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
Варианты видообразования
Способы, характерные для данного варианта
АЛЛОПАТРИЧЕСКОЕ (ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ)
Новый вид возникает из одной или группы смежных популяций, расположенных на периферии ареала исходного вида
СИМПАТРИЧЕСКОЕ
Новый вид возникает внутри ареала исходного вида
ДИВЕРГЕНТНОЕ
Первоначальный единый вид разделяется на два или более в связи с возникновением межпопуляционных изоляционных барьеров и углублением различий под действием естественного отбора вплоть до генетической изоляции; увеличивается количество видов
ФИЛИТИЧЕСКОЕ
Новый вид возникает в результате постепенного изменения одного и того же вида во времени, без какой-либо дивергенции исходных групп, что наблюдается при изменении условий во всем ареале
ГИБРИДОГЕННОЕ
Новый вид возникает путем гибридизации с последующим удвоением числа хромосом - аллополиплоидия
Факторы (движущие силы) эволюции (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
Фактор
Особенности проявления фактора
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР формы: движущий, стабилизирующий, дизруптивный
Избирательное (дифференциальное) воспроизведение генотипов (или генных комплексов), обеспечивающих выживание или гибель особей (см. табл. 34)
НАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Изменение генотипического состава популяций, генетическая гетерозиготность популяций обусловливается качественными перестройками генофонда; мутационный процесс рекомбинации - процессы, приводящие к возникновению новых геномов в результате перемешивания (рекомбинации) аллелей в популяциях; поток генов выражается в том, что в популяцию вносится новый источник изменчивости вместе с занесенной пыльцой или семенами других популяций, а также в результате скрещивания особей разных популяций; дрейф генов (генетико-автоматические процессы) происходит в популяциях, численность особей в которых оказывается ниже 500 - происходит гомозиготизация особей и затухание изменчивости
Возникновение любых барьеров, препятствующих скрещиванию данного вида с другими видами; ее возникновение обусловлено наличием барьеров (водных, горных, особых участков суши и пр.) между ареалами разных видов; предотвращает межвидовые скрещивания, уменьшает успешность межвидовых скрещиваний (сезонная, механическая, этологическая, гибридологическая и др.)
ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ
Периодические или апериодические колебания численности организмов в природных популяциях, изменение генофондов популяций происходит как на подъеме, так и на спаде популяционной волны
ГРУППА 305 ХИМИЯ 10-14
ТЕМА: ТЕМА: Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности. Классификация органических веществ.
Основные положения теории химического строения.
В 1860-х гг. А. М. Бутлеров сформулировал основные положения, ставшие впоследствии фундаментом теории строения органических соединений. Согласно этой теории:
атомы в органических молекулах соединены друг с другом в соответствии с валентностью, при этом углерод всегда четырехвалентен;
порядок соединения атомов в молекуле называется химическим строением;
свойства веществ определяются не только их составом, но и химическим строением;
атомы в молекулах оказывают взаимное влияние друг на друга;
исходя из строения молекулы можно предсказать свойства вещества, и, наоборот, на основании химических свойств можно предсказать строение вещества.
Углеводородные цепи могут быть как открытыми (алициклическими), так и замкнутыми (циклическими), как прямыми, так и разветвленными.
Определение
Гомологи — органические соединения, принадлежащие к одному классу веществ, обладающие сходным строением и свойствами, но отличающиеся друг от друга по составу на одну или несколько групп и отвечающие одной общей формуле.
Способы отображения строения молекул. Формулы. Модели
Структуру вещества, то есть порядок соединения атомов в молекуле, отображает структурная формула, в которой связи между атомами (или группами атомов) изображаются в виде черточек: одна черточка означает одну связь или одну общую электронную пару. Поскольку углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен, то каждый атом углерода может образовывать четыре связи (четыре черточки).
По количеству соседних углеродных атомов, атомы углерода в молекуле подразделяются на первичные(один «сосед»), вторичные (два «соседа»), третичные (три «соседа») и четвертичные (четыре «соседа»). Так, концевые атомы в молекуле углеводородов всегда первичные, в линейных молекулах промежуточные атомы — вторичные, а в разветвленных могут появляться третичные и (или) четвертичные атомы углерода.
Для отображения органических молекул используют молекулярные или брутто-формулы, которые представляют собой сокращенную форму записи количественного и качественного состава.
Например, запись означает, что молекула вещества состоит из 2 атомов углерода и 6 атомов водорода. Для каждого класса органических соединений можно вывести общую формулу, отвечающую количественному составу всех гомологов. Эту формулу называют общей формулой гомологического ряда. Вещества, принадлежащие к одному классу, отвечают одной общей формуле.
Сравним структурные формулы простейших углеводородов: метана, этана и пропана.
Молекулярная формула метана СН, этана СН, пропана СН. Видно, что формула этана отличается от формулы метана на одну группу СН. Аналогично, состав молекул пропана и этана также отличается на одну группу СН. Следовательно, все эти вещества являются гомологами и относятся к гомологическому ряду метана. Прибавив к формуле пропана указанную гомологическую разницу СН, получим формулу следующего представителя этого гомологического ряда — СН (бутан):
Для состава СН можно изобразить еще одну структурную формулу:
Следовательно, веществ состава СН должно быть два, каждому из этих веществ соответствует своя структурная формула. Если первое вещество называется бутаном или н-бутаном, то второе — изобутаном. Бутан и изобутан — изомеры, так как у них одинаковый количественный состав, но разный порядок соединения атомов. Подробно с явлением изомерии и изомерами можно познакомиться в теме «Виды изомерии».
Для пространственного отображения структуры молекул органических веществ используют стереохимические формулы.
Стереохимическая формула показывает пространственное расположение атомов в молекулах органических веществ.
Например, пространственное строение этана можно отобразить стереохимической формулой или с помощью проекций Ньюмена, отображающих конформации этана, то есть расположение (поворот) метильных радикалов относительно одинарной С–С-связи:
Более подробно проекции Ньюмена будут рассмотрены в теме «Виды изомерии».
Для наглядности отображения пространственного строения органических молекул используют также разные модели. Наиболее распространенными являются шаростержневые модели, в которых атомы имеют форму шаров, а связи представлены в виде палочек. Одинарная связь — одна палочка, двойная связь — две палочки. Более достоверно истинную структуру молекул отображают масштабные (полусферические) модели:
Классификация веществ по строению углеродного скелета и наличию функциональных групп. Гомологи и гомология.
Начала номенклатуры IUPAC.
Начала номенклатуры IUPAC В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ.
ЗАДАНИЕ:ПРОСМОТРЕТЬ ВИДЕО, ПРОЧИТАТЬ, ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА ТЕКСТ КРАСНОГО ЦВЕТА, ВЫПИСАТЬ ОСНОВНОЕ
Химическая номенклатура:
это совокупность названий индивидуальных веществ, их групп и классов, а также правила составления этих названий. Номенклатурные правила, разрабатываемые международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC), приняты в большинстве стран мира.
Согласно правилам IUPAC существуют следующие названия органических соединений:
- систематические
-тривиальные
- полусистематические-полутривиальные
Систематические названияполностью составляются из слов и частиц, которые отражают определенные элементы строения молекулы и опиcывают структурные особенности соединения, например:
Систематическая номенклатура используется во всем мире, употребляет международную терминологию и отражает состав, а также химическое и пространственное строение соединения.
Тривиальные названия не зависят от структуры и часто связаны с источником выделения или способом получения данного соединения. Например, яблочная кислота:
Тривиальные названия представляют собой исторически сложившиеся названий, которые отражают природный источник вещества (молочная кислота, мочевина, кофеин), характерные свойства (глицерин, гремучая кислота) или имя первооткрывателя (кетон Михлера, углеводород Чичибабина). Тривиальные названия не отражают точный состав и строение вещества, но позволяют увидеть, к какому классу соединений относится соединение. Многие тривиальные названия достаточно лаконичны, общеупотребимы и эквивалентны во всем мире, например валериановая кислота (англ. valeric acid), ксилол (англ. xylol), пропионовый альдегид (англ. propionaldehyde). Поэтому употребление некоторых из них разрешено правилами IUPAC
В полусистематических-полутривиальных названиях лишь некоторые части применяются в систематическом смысле, например названия первых членов ряда алканов (метан, бутан) содержат тривиальные основы и систематический суффикс:
Для использования систематической номенклатуры ИЮПАК необходимо знать следующие номенклатурные термины:
·органический радикал;
·родоначальная структура;
·характеристическая группа;
·заместитель.
Органический радикал – остаток молекулы, из которой удалены один или несколько атомов водорода, при этом остаются одна или несколько валентностей.
Из двух первых представителей алканов – метана и этана – получаются одновалентные радикалы – метилCH3- и этилCH3-CH2-. Названия одновалентных радикалов обычно получают путём замены суффикса –ан на суффикс –ил.
Атомы углерода в цепи могут различаться по числу связей с соседними атомами углерода. Если число таких связей четыре, то углерод называется четвертичным (четверт.), три – третичным (трет.), две – вторичным (втор.), одна – первичным (перв.) (Рис. 2.1).
Рис. Нумерация атомов углерода по числу валентных связей углерод-углерод
Вещества, близкие по строению и очень похожие по химическим свойствам, но различающиеся по молекулярному составу лишь на одну или несколько метиленовых групп CH2, называют гомологами. Гомологи образуют гомологический ряд, где каждый последующий гомолог отличается от предыдущего на одну метиленовую группу.
Каждый последующий гомолог из-за неравноценности атомов углерода образует несколько радикалов. При отнятии атомов водорода от любого из двух первичных атомов углерода пропана получают радикал н-пропил (нормальный пропил), а от вторичного атома углерода – изопропил. Бутан и изобутан, каждый образуют по два радикала. Буква н (нормальный) перед названием радикала указывает, что свободная валентность находится на конце неразветвлённой цепи. Приставка втор (вторичный) означает, что свободная валентность находится у вторичного атома водорода (втор-бутил), а приставка трет (третичный) - у третичного атома углерода (трет-бутил).
Рис. Номенклатура углеводородных радикалов
Распространёнными являются такие углеводородные радикалы, как винил CH2=CH-, аллил CH2=CH-CH2-, фенил C6H5-, бензил C6H5CH2-. Углеводородные радикалы алифатического ряда имеют общее название – алкилы (R), ароматического ряда - арилы (Ar).
!!! Термины – первичный, вторичный и третичный атомы углерода – используют не только в углеводородах, но и в других классах соединений.
Например галагенопроизводные и спирты в зависимости от того, у какого атома углерода находится функциональная группа, называют первичными, вторичными и третичными.
CH3CH2CH2CH2-Br CH3CH2CH2CH(CH3)-Br CH3C(CH3)2-Br
н-бутилбромид втор-бутилбромид трет-бутилбромид
ТЕМА:Классификация реакций в органической химии
Классификация органических реакций
Классификацию органических реакций проводят на основе общих для всех реакций признаков: строение и состав исходных и конечных продуктов; изменение степеней окисления реагирующих частиц; тепловой эффект реакции; ее обратимость и т.п.
Наиболее часто органические реакции классифицируют по следующим признакам:
·по конечному результату реакции (на основе сопоставления строения исходных и конечных продуктов);
·по минимальному числу частиц, участвующих в элементарной реакции;
·по механизму разрыва ковалентных связей в реагирующих молекулах.
Тип многостадийных реакций определяют по самой медленной (лимитирующей) стадии. Различные способы классификации часто сочетаются друг с другом.
1.Классификация реакций по конечному результату
В основе этой классификации лежит сопоставление числа, состава и строения исходных и конечных продуктов по уравнению реакции. В соответствии с конечным результатом различают следующие типы органических реакций:
·замещение;
·присоединение;
·отщепление (элиминирование);
·изомеризация (перегруппировка);
·разложение.
Если процесс сопровождается изменением степени окисления атома углерода в органическом соединении, то выделяют также реакции окисления и восстановления. Окисление и восстановление органических веществ может проходить по какому-либо из названных выше типов реакций.
ГРУППА 405 ХИМИЯ 46
ТЕМА: Каталитические реакции. Обратимые и необратимые реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции.
Катализ
Химические реакции подразделяются на каталитические и некаталитические. Каталитические реакции проводятся в присутствии катализаторов – веществ, которые, не вступая в химическое взаимодействие, способны изменять скорость реакции.
Химическое явление ускорения реакции с помощью катализатора называется положительным катализом или просто катализом. Отрицательным катализом называется явление уменьшения скорости протекания реакции под действием специальных веществ – ингибиторов.
Экономическая эффективность катализа проявляется в том, что благодаря использованию катализаторов процесс, как правило, протекает при более низкой температуре, что уменьшает энергетические затраты.
Каталитические реакции лежат в основе производства серной и азотной кислот, аммиака, водорода, процессов получения полимеров и переработки нефти. Особенно широко используют катализ в производстве спиртов, кислот, альдегидов, фенола, синтетических смол и пластмасс, искусственных каучуков и моторных топлив, красителей, лекарств и т.п.
Обратимые и необратимые химические реакции.
Рассмотрим некоторую абстрактную реакцию, которую запишем в виде:
А+В→АВ, Прямая реакция.Но многие химические реакции могут идти в обратную сторону.
АВ А+В; Обратная реакция.
Для краткости такую реакцию записывают, используя две стрелки, одну – вперед, другую – назад.
А+ВАВ
При повышении температуры скорость большинства химических реакций увеличивается. Но оказывается, что в случае некоторых реакций продукт реакции при температуре, когда она идет с хорошей скоростью, уже начинает разлагаться. В частности, такая ситуация реализуется при взаимодействии водорода с йодом при получении йодоводорода.
Н2 + I2
Реакции гомогенные и гетерогенные.
Гомогенные реакции, т.е. для такие реакции, которые идут в какой-нибудь одной фазе – газовой или жидкой. Например, это могут быть реакции между двумя газами, либо реакции, протекающие при сливании растворов:
NO2(г) + CO(г) = NO(г) + CO2(г);
NaOH(р-р) + HCl(р-р) = NaCl(р-р) + H2O.
Но существует и множество других реакций, происходящих на границах раздела фаз – между газообразным веществом и раствором, между раствором и твердым веществом, между твердым и газообразным веществами. Такие реакции называются гетерогенными. В качестве типичного примера гетерогенной реакции рассмотрим лабораторный метод получения водорода из металлического цинка и разбавленной серной кислоты:
Zn(тв) + H2SO4(р-р) = H2(г) + ZnSO4(р-р)
Цинк в виде гранул (кусочки металла неправильной формы и разной величины) помещают в разбавленный раствор серной кислоты и собирают выделяющийся газообразный водород. В пробирке с одной крупной гранулой реакция идет заметно медленнее. При одинаковой массе цинка в пробирках количество выделившегося водорода в обоих опытах будет одинаковым, но в пробирке с мелкими гранулами реакция закончится быстрее. Причина в том, что реакция между цинком и раствором серной кислоты идет только на поверхности контакта гранул с раствором (граница раздела фаз), а общая поверхность у нескольких мелких гранул больше, чем у одной крупной гранулы той же массы. Цинк в виде порошка для этой реакции использовать просто опасно – реакция начинает идти настолько быстро, что смесь выплескивается из пробирки.
А+В; Обратная реакция.
АВ
