29.11.22 г. ВТОРНИК. Гр. 401,508, 308

 29.11.22 г. ВТОРНИК. Гр. 401,508, 308

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи (ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать!) После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы.

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 401 химия 11,12

ТЕМА 11: КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА.

Тема :КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

(у меня в блоге смотрите закладку "Решаем задачи" там есть решенные аналогичные (и не только) задачи))

1.Задача. При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II)  образовался осадок массой 11,4г. 

Определите выход продукта реакции.

Дано: V(H₂S)=2,8 л; m(осадка)= 11,4 г; н.у.

Найти: η =?

2.Задача. Какую массу фосфора надо сжечь для получения оксида фосфора (V)  массой 7,1 г?

Дано: m(P₂O₅)=7,1 г.

Найти: m(Р) =?

.ВЫПОЛНИТЕ ТЕСТЫ  ( на бумаге и здесь)

ТЕМА 12: Предмет органической химии. Природные, искусственные и синтетические органические вещества. Сравнение органических веществ с неорганическими.

1

Предмет органической химии

(ДЛЯ ОЗНАКОМЛЕНИЯ!)

(При работе с органическими соединениями необходимо соблюдать технику

безопасности более тщательно, чем при работе с неорганическими веществами.

Потому что они более взрывоопасны, и почти все легко воспламеняемы.

1 Вредными и опасными последствиями при проведении лабораторных и

практических работ могут быть:

- химические ожоги при работе с химическими реактивами;

-термические ожоги при работе с нагревательными приборами;

- порезы рук при небрежном обращении с лабораторной посудой;

2 Вход в кабинет химии только по приглашению учителя, без верхней одежды

и в сменной обуви.

3 Допуск посторонних лиц в кабинет в момент проведения занятий возможен

только по разрешению учителя.

4 Проходы между столами не должны загромождаться портфелями, сумками.

5 В лаборатории нельзя работать при плохом самочувствии.

6 При получении травмы (порезы, ожоги и т. п.), а также при плохом

самочувствии учащиеся должны немедленно сообщить об этом учителю,

7 Нельзя вносить в кабинет и выносить из него какие-либо вещества

(реактивы) без ведома учителя.

Что же изучает органическая химия? Органическая химия изучает соединения,

в состав которых обязательно входит элемент углерод.

Органическая химия - это химия соединений углерода. Она изучает их

структуру, свойства и применение органических соединений.

Органические вещества были известны давно. Люди использовали такие

органические соединения как эфирные масла, жиры, сахар, крахмал, смолы и

Еще в древности брожением сладких растительных соков добывали спирты,

а при скисании вина добывали уксусную кислоту.

Тысячи лет назад до нашей эры народы Индии, Египта и Греции получали и

применяли природные красители, например, пурпур, индиго и другие.

Из растительных веществ мастера получали скипидар, пахучие эфирные масла

и бальзамы, которые использовались при производстве пахучих и

дезинфицирующих средств.

На начальном этапе развития химии существовало разделение веществ на

неорганические и органические. А в конце XVII столетия вещества стали

подразделять на три группы: растительные, животные и минеральные.

В дальнейшем начался этап изучения органических соединений.

Из растений были выделены и изучены такие важнейшие кислоты, как

щавелевая, лимонная, яблочная и молочная кислоты.

Исследуя продукты животного происхождения, были выделены и изучены

мочевина и мочевая кислота.

Потом выяснили, что оказывается, между веществами растительного и

животного происхождения существенной разницы нет.

Например, при окислении растительного вещества - сахара получают

муравьиную кислоту- вещество животного происхождения.

Жиры содержатся и в растительных, и в животных организмах.

Накопленные факты заставили пересмотреть представления о веществах

растительного и животного происхождения и ввести общее понятие

"органические вещества". Химия, занимающаяся изучением этих веществ,

была названа органической. Такое предложение было сделано известным

шведским учёным- химиком йёнсом Якобом Берцелиусом.

Дальнейшее развитие органической химии доказало ошибочное мнение этих

взглядов.

Когда в 1828 году учёный Фридрих Вёлер ученик Берцелиуса синтезировал

мочевину

(продукт

неорганического вещества, термин «органическая химия» начал означать

химию соединений углерода как продукта природного, так и синтетического

происхождения.

И позже в лабораторных условиях были синтезированы миллионы других

соединений без участия живой материи.

органическими и неорганическими веществами. Тем не менее, органическая

химия как наука сохранилась и по настоящее время, сохранилось также

исторически сложившееся название этой науки, хотя смысл его коренным

образом изменился.

Чем же отличаются органические и неорганические вещества? И что у них

общего? Различия состоят в том, что в органической химии углерод имеет

постоянную валентность; почти все органические соединения являются

ковалентными, многие из них легкоплавкие и имеют сильный запах.

Общие признаки

Образование и реакции органических соединений происходят по тем же

законам, что и неорганических соединений. Среди органических соединений

есть и растворимые, и нерастворимые в воде, электролиты (соли органических

кислот) и неэлектролиты, есть термостойкие соединения. Органические и

неорганические вещества объединяет и то, что они могут преобразовываться

друг в друга.

Чтобы оценить значение органических соединений, которые нас окружают,

представим себе, что они вдруг исчезли. Нет деревянных предметов, книг и

тетрадей, нет сумок для книг и шариковых ручек. Исчезли пластмассовые

корпуса компьютеров, телевизоров и других бытовых приборов, нет телефонов

и калькуляторов. Без бензина и дизельного топлива встал транспорт, нет

большинства лекарств и просто нечего есть. Нет моющих средств, одежды, да и

нас с вами.)

Органические вещества

С глубокой древности человек использовал в своих целях вещества живой и неживой природы. Из осколков камней наши предки изготавливали наконечники стрел, из руд выплавляли металлы, глину и известняк использовали для строительства жилищ, из мрамора высекали скульптуры. Вещества природного происхождения служили источником пищи, применялись для изготовления одежды, приготовления лекарств, ядов, красителей.

Первые попытки классификации веществ были предприняты ещё в IX—X вв. Арабский алхимик Абу Бакр ар-Рази (865—925) впервые разделил вещества на представителей «минерального, растительного и животного царств». Такое разделение основывалось на том, что «растительные и животные» вещества обладают похожими свойствами: легко разрушаются при нагревании, горят, имеют невысокие температуры кипения и плавления, растворяются в спиртах и маслах. Эта классификация просуществовала почти тысячу лет!

В начале XIX в. число веществ, которые были выделены из объектов живой природы, стало стремительно расти. По предложению выдающегося шведского химика Йёнса Якоба Берцелиуса вещества живой природы стали называть органическими в противоположность минеральным, т. е. неорганическим, веществам.

Были замечены и другие общие особенности органических соединений. При горении все они в основном образуют углекислый газ, сажу, воду и некоторые другие соединения, а следовательно, обязательно содержат в своём составе углерод.

Органическими веществами называют соединения углерода, за исключением оксидов углерода, угольной кислоты и её солей, карбидов и некоторых других.

На ранних этапах развития химии учёные считали, что органические вещества могут образовываться только в живых организмах под действием некой «жизненной силы» (по-латыни vis vitalis). Учение о химическом родстве всех живых организмов получило название витализм. Сторонники витализма полагали, что жизненная сила представляет собой неотъемлемый атрибут живых существ и, следовательно, получить органические вещества вне организма, в пробирке или реакторе, невозможно.

Однако ряд открытий, сделанных в середине XIX в., показал, что сторонники витализма глубоко заблуждались.

В 1828 г. немецкий химик Фридрих Вёлер впервые получил органическое вещество — мочевину из неорганической соли (цианата аммония). В 1854 г. французский учёный Марселей Бертло синтезировал аналоги природных жиров, затем в 1861 г. русский химик Александр Михайлович Бутлеров — аналог природного сахара. В конечном счёте под давлением экспериментальных фактов витализм потерпел крах.

Предмет органической химии

Постепенно изучение состава и свойств органических веществ выделилось в самостоятельный раздел химической науки — органическую химию.

Было обнаружено, что большое число органических веществ построено из атомов всего двух химических элементов — углерода и водорода. Такие соединения называют углеводородами. Состав углеводородов выражают общей формулой C_хH_у, где между индексами х и у существует строгое математическое соотношение.

Углеводороды занимают особое место в органической химии, поскольку соединения всех остальных классов органических веществ можно рассматривать как их производные. Например, если в молекуле метана СН₄ один атом водорода заместить карбоксильной группой —СООН, то получится молекула известной вам уксусной кислоты СН₃СООН. Замена одного атома водорода в этане C₂H₆ на гидроксильную группу – ОН даст в результате молекулу этилового спирта С₂Н₅ОН. Таким образом, и карбоновые кислоты, и спирты (важнейшие классы органических соединений) можно считать производными углеводородов.

Немецкий химик-органик Карл Шорлеммер более ста лет назад сформулировал классическое определение органической химии, не потерявшее своей актуальности до сих пор.

Органическая химия представляет собой химию углеводородов и их производных, т. е. продуктов замещения атомов водорода в молекулах углеводородов на другие атомы или группы атомов.

Природные, искусственные и синтетические органические вещества

Поняв, как построены органические соединения, учёные научились не только получать их в лаборатории, но и химически модифицировать, т. е. изменять их строение. Мало того, химики смогли синтезировать соединения углерода, никогда не существовавшие в природе. Таким образом, по происхождению органические вещества можно разделить на три группы: природные, искусственные и синтетические.

Природные органические вещества — это продукты жизнедеятельности любых живых организмов. Название веществ этой группы говорит о том, что в окружающей среде такие соединения существуют независимо от человека, их можно выделить из природных объектов, будь то полезные ископаемые (нефть, газ, каменный уголь, горючие сланцы), растения или животные.

Искусственные органические вещества — это продукты химической модификации природных органических соединений, в результате которой происходит изменение состава и строения исходного вещества с целью придания ему требуемых свойств. Например, в результате химической обработки целлюлозы (основной составной части древесины) получают не существующие в природе волокна (ацетатное, медно-аммиачное, вискозное) и пластмассу (целлулоид).

Синтетические органические вещества «рождаются» в пробирках учёных или в реакторах промышленных предприятий и никогда не встречаются в природе. Пожалуй, сегодня это самая многочисленная группа органических веществ, куда входят лекарства, средства бытовой химии, синтетические каучуки, ядохимикаты, пластмассы, красители и др.

Многообразие органических веществ

Органических веществ гораздо больше, чем неорганических: на сегодняшний день органических веществ насчитывают более 100 млн, а число неорганических не превышает 500 тысяч. Это во многом определяется особенностями строения органических соединений.

Одна из причин уникальности углерода как родоначальника органических соединений была выяснена ещё в середине XIX в. Великий русский учёный Дмитрий Иванович Менделеев в учебнике «Основы химии» писал: «Углерод встречается в природе как в свободном, так и в соединительном состоянии, в весьма различных формах и видах… Способность атомов углерода соединяться между собой и давать сложные частицы проявляется во всех углеродистых соединениях… Ни в одном из элементов… способности к усложнению не развито в такой степени, как в углероде… Ни одна пара элементов не даёт столь много соединений, как углерод с водородом».

Выдающуюся роль в решении вопроса о строении органических соединений сыграл русский химик А. М. Бутлеров. Об этом пойдёт речь в следующем конспекте.

Основные выводы по теме конспекта:

1. Раздел химии, изучающий строение, свойства, превращения, способы получения и области применения органических веществ, называют органической химией.
2. Органическая химия представляет собой химию углеводородов и их производных, т. е. продуктов замещения атомов водорода в молекулах углеводородов на другие атомы или группы атомов.
3. Различают органические вещества природного, искусственного и синтетического происхождения.

ГРУППА 508 ХИМИЯ 11,12

ТЕМА 11,12: Способы получения и применение алканов.

Содержание Нахождение алканов в природе Получение алканов Применение алканов Нахождение алканов в природе Основными природными источниками алканов являются нефть и природный газ. Основной компонент природного газа — метан, содержание которого в нём составляет  %. В состав природного газа входят также этан, пропан, бутан и изобутан. Так называемый болотный газ, который образуется в результате гниения остатков растений и животных без доступа воздуха на дне водоёмов, содержит метан. Газообразные алканы входят в состав попутного газа и встречаются в местах нефтяных отложений. Нефть — источник жидких и твёрдых алканов, которые выделяют при её переработке. Высшие алканы входят также в состав восков. Получение алканов Основным источником алканов в промышленности являются природный газ и нефть. Существуют также синтетические способы получения алканов. 1. Восстановление оксида углерода() при температуре  в присутствии катализатора приводит к образованию смеси алканов (синтез Фишера–Тропша): 2. Метан может быть получен прямым синтезом из простых веществ: 3. Гидрирование непредельных углеводородов и циклоалканов в присутствии катализаторов на основе платины, палладия, никеля: Алкин            Алкен          Алкан Например:                                                           Циклопропан                    Пропан 4. Метан в лаборатории можно получить в результате гидролиза карбида алюминия: 5. Алканы могут быть получены при взаимодействии галогеналканов с натрием при нагревании (реакция Вюрца), в результате чего происходит удвоение числа атомов углерода в молекуле углеводорода: При взаимодействии с двумя разными галогеналканами образуется смесь трёх разных алканов. 6. Сплавление солей карбоновых кислот со щелочами приводит к образованию углеводородов (не только алканов), которые будут содержать на один атом углерода меньше, чем исходная соль (этот атом углерода уходит в состав карбоната натрия): , например: 7. При электролизе солей карбоновых кислот (метод Кольбе) на аноде выделяется углеводород, содержащий удвоенное число атомов углерода по сравнению с углеводородным радикалов, входящим в состав кислоты: Например, при электролизе ацетата натрия  на аноде выделяется этан : 8. Восстановление иодалканов в кислой среде: 9. Гидролиз реактивов Гриньяра: Применение алканов Алканы находят широкое применение. Метан повседневно используется в быту как дешёвое топливо, но главное — он является ценнейшим химическим сырьём. Метан применяют для получения сажи, которую используют как наполнитель резины при производстве автопокрышек:                                                                                                                 Сажа Из метана получают ацетилен, хлорметаны:                                                                                                            Ацетилен                                                                                                                 Трихлорметан                                                                                                                 (хлороформ) В результате конверсии метана, которая происходит при пропускании смеси метана с водяным паром над никелевым катализатором при высокой температуре, образуется синтез-газ, представляющий собой смесь оксида углерода() и водорода: Синтез-газ используется для получения синтетического бензина по реакции Фишера–Тропша, а также метанола, формальдегида (в присутствии соответствующих катализатор):                         Метанол                          Формальдегид Образующийся в результате конверсии метана водород применяют для синтеза аммиака, который затем используют для получения азотной кислоты и для производства удобрений. Этан и пропан используют для получения этилена и пропилена, используемых в качестве мономеров для производства полиэтилена и полипропилена:                                                                       Этан                    Этилен                                                                Пропан                              Пропилен В быту используют сжиженный газ, представляющий собой пропан-бутановую смесь. Из бутана путём его каталитического окисления получают уксусную кислоту. При дегидрировании бутана и –метилбутана получают бутадиен и изопрен, которые используют как мономеры при производстве синтетического каучука. При переработке нефти получают жидкие алканы, которые используют в качестве горючего (бензин, керосин, дизельное и моторное топливо, и др.), а также как ценнейшее сырьё для химической промышленности. Коротко о главном Основными природными источниками алканов являются нефть и природный газ. Существуют также разнообразные синтетические способы получения алканов. Алканы находят широкое применение в качестве топлива и ценнейшего сырья для химической промышленности. Вопросы для самоконтроля Назовите основные природные источники алканов. Как вы считаете, почему нельзя ограничивать использование алканов только в качестве топлива? Аргументируйте свой ответ. Какие алканы, используемые в повседневной жизни, вы знаете? Назовите их и укажите области их применения. Назовите продукты первичной переработки нефти и области их применения. Перечислите области применения метана. ГРУППА 308 ХИМИЯ 50,51,52 ВНИМАНИЕ! ГОТОВИМСЯ К ЭКЗАМЕНУ!  См. вкладку "Экзамен 308" , обращайте особое внимание темам, которые будут в билетах. Задачи, аналогичные экзаменационным  во вкладке "Решаем задачи"и ещё.. Тема 50,51,52: Химия и пища. Маркировки упаковок пищевых и гигиенических продуктов и умение их читать.  Обобщение и повторение изученного материала по теме: «Генетическая связь неорганических и органических веществ. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению взаимосвязи неорганических и органических соединений: свойствам органических и неорганических веществ, взаимосвязи различных классов соединений, уравнениям химических реакций, отражающих её. Глоссарий Генетическая связь – это связь между классами соединений, отражающая возможность превращения вещества одного класса в вещество другого класса. Генетический ряд – это цепочка превращений веществ, которые имеют в составе один и тот же химический элемент. Витализм – это устаревшее учение о существовании сверхъестественной «жизненной силы», которая наполняет органическую природу и определяет её свойства. Фридрих Вёлер – великий немецкий врач и химик, синтезировал мочевину и щавелевую кислоту из неорганических соединений, первым получил карбид кальция, из которого под действием воды синтезировал ацетилен. Синтез-газ – это смесь монооксида углерода и водорода, получают паровой конверсией или частичным окислением метана, газификацией угля. Используется для синтеза метанола, синтеза Фишера-Тропша. Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЧТЕНИЯ До девятнадцатого века в химии господствовал витализм – учение о «жизненной силе». Виталисты считали, что «жизненная сила» отличает живое вещество от неживого. Поэтому синтез органических соединений из неорганических казался им принципиально невозможным. В начале девятнадцатого века немецкий врач и химик Фридрих Вёлер опроверг теорию витализма. Из неорганических веществ он получил мочевину и щавелевую кислоту. В 1828 году Ф. Вёлер при нагревании цианида аммония неожиданно для себя получил мочевину – вещество, которое образуется при метаболизме белков у млекопитающих и рыб. Ранее, в 1824 году, Ф. Вёлер получил щавелевую кислоту из дициана. Дициан – бесцветный ядовитый газ со слабым запахом. Его получают в электрической дуге при взаимодействии углерода с азотом. При гидролизе дициана в кислой среде образуется щавелевая кислота. В лабораторной практике для получения метана и ацетилена используют карбиды – соединения углерода с металлами. Их получают при реакции оксидов кальция и алюминия с коксом. Карбид алюминия получают также прямой реакцией алюминия с углеродом. При взаимодействии с водой карбида кальция выделяется ацетилен, а карбида алюминия – метан. Реакции взрывоопасны! В промышленных масштабах получают метанол из неорганических веществ – смеси монооксида углерода, углекислого газа и водорода. Эта смесь носит название синтез-газ. Процесс ускоряют катализаторы из оксида цинка или меди. На основе полученных органических веществ можно синтезировать неисчислимое множество соединений. Из ацетилена получают бензол, ацетальдегид, акрилонитрил, виниловые эфиры, винилхлорид, винилацетилен. Метан является предшественником нитрометана, ацетилена, хлороформа, фреонов, метанола и синтез-газа. Из метанола синтезируют формальдегид, метилтион, метиламин, диметиланилин, винилацетат, диметиловый эфир, винилметиловый эфир. Вышеприведенные синтезы иллюстрируют генетическую связь между классами органических веществ. Термин генетическая связь означает, что вещество одного класса может превращаться в вещество другого класса. Генетическая связь записывается в виде генетических рядов – цепочек превращений веществ, имеющих в составе один и тот же химический элемент. Генетические ряды органических веществ очень разветвленные и сложные, в чем вы убедились на примере ацетилена, метанола, метана. Генетические ряды неорганических веществ намного проще, потому что неорганические вещества делятся на меньшее число классов. Генетический ряд металлов, образующих растворимые гидроксиды, представлен последовательностью реакций: из простого вещества получают основный оксид, затем гидроксид, затем соль. Помните, что у металлов, образующих нерастворимые в воде гидроксиды, генетический ряд выглядит несколько иначе: за оксидом следует соль, и только затем гидроксид. Генетический ряд неметаллов аналогичен таковому металлов. Простое вещество образует кислотный оксид, затем кислоту и, наконец, соль. Теперь вы знаете, что между генетическими рядами органических и неорганических соединений нет чётких границ, и можете обосновать это на примере синтеза мочевины, щавелевой кислоты, метана, ацетилена, метанола. Не стоит забывать, что существует и обратный путь от органических веществ к неорганическим. Так, в реакции горения все органические вещества окисляются до углекислого газа и воды. При окислении щавелевой кислоты перманганатом калия в кислой среде она образует углекислый газ. Под действием высоких температур метан разлагается на углерод и водород. Последняя реакция – способ получения водорода. В клетках живых организмов постоянно происходит синтез и распад органических соединений. В ходе фотосинтеза в хлоропластах растений из воды и углекислого газа образуется глюкоза. В клетках млекопитающих углеводы и жиры окисляются до воды и углекислого газа, а белки распадаются с образованием мочевины. ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ 1. Решение задачи на множественный выбор. Условие задачи: Выберите верные генетические ряды и запишите их номера. 1.   Cu -> CuO -> Cu(OH)2 -> CuSO4 2.   Al -> Al4C3 -> CH4 -> CH3Cl -> CH3OH 3.   Ag2O -> [Ag(NH3)2]OH -> CH3COOAg 4.   CaC2 -> CH4 -> CH3Cl -> CH3CH2CH3 Решение: Первый вариант неверный, потому что гидроксид меди нерастворим в воде и может быть получен только реакцией обмена соли меди и щелочи. Второй вариант верный. Третий вариант верный. Четвертый вариант неверный, потому что метан получают гидролизом карбида алюминия. Карбид кальция под действием воды образует ацетилен. 2.Решение задачи на вписывание формул. Условие задачи: Введите формулы пропущенных веществ в генетическом ряду. Al4C3 -> (1) -> CH3Cl -> (2) -> C2H4 -> (3) -> OHCH2CH2OH Решение: При гидролизе карбида алюминия образуется метан (1). Галогенированный метан взаимодействует с металлическим натрием (синтез Вюрца) и образует этан (2). Этилен получают дегидрированием этана. Далее под действием пероксибензойной кислоты этилен превращается в окись этилена (3). При гидролизе этиленоксида образуется этиленгликоль. Контрольная работа .  ( В МОЕМ БЛОГЕ СМ. ЗАКЛАДКИ: "РЕШАЕМ ЗАДАЧИ" И "ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ",ЗДЕСЬ АНАЛОГИЧНЫЕ ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЕМ) ЗАДАЧА1. Определите количество вещества атомного бора, содержащегося  в тетраборате натрия Na2B4O7 массой 40,4 г. ЗАДАЧА 2. Рассчитайте, какой объём воздуха потребуется, чтобы сжечь 50 м3 природного газа, содержащего 90% метана, 5% этана, 3% оксида углерода(IV) и 2% азота. ЗАДАЧА 3.Вычислите объём ацетилена (н. у.), который может выделиться при взаимодействии 13 г карбида кальция и 7,2 г воды. Какое вещество взято в избытке?