Материал: Альонкіна К. В., Сотниченко Т. Д Хімія. Підготовка до ЗНО

тема 15. феРум

виконайте контрольний тест

На його виконання відводиться 15 хвилин. Під час роботи над тестом не можна користуватися слов никами, підручниками, посібниками, довідниками тощо.

тест 30 (контрольний)

1. Позначте правильне закінчення твердження: «Свіжоосадженний ферум(ІІ) гідроксид поступово змінює колір на бурий увнаслідок утворення…»

А Fe(OH)3

Б Fe2O3

В FeO

ГFe

2.Укажіть продукти взаємодії заліза з хлоридною кислотою.

А FeCl2 та H2 Б FeCl3 та H2O В FeOH та Сl2 Г FeCl2 та H2O

3. Укажіть речовину, з якою не взаємодіє залізо.

АAlCl3

Б HCl

ВCuCl2

ГCl2

4.Установіть відповідність між реагентами та схемами перетворень елементів.

5. Установіть послідовність реагентів та умов, за яких відбувається перебіг хімічної реакції в генетичному ланцюжку перетворень:

Fe → Fe3+ → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe3+.

А нагрівання Б хлор

В хлоридна кислота

Гнатрій гідроксид

6.Який об’єм водню можна добути, якщо подіяти залізом на 4 кг розчину кислоти з масовою част-

кою H2SO4 12,25%?

105

www.e-ranok.com.ua

тема 16. теоРетичні основи оРганічної хімії

Тема 16. Теоретичні основи органічної хімії

Перевірте свої знання

Виконайте тест 31. На його виконання відводиться 15 хвилин. Під час роботи над тестом не можна користуватися словниками, підручниками, посібниками, довідниками тощо.

тест 31 (вступний)

1.Укажіть, від чого залежать властивості органічних сполук:

Авід якісного складу молекул

Б від якісного та кількісного складу молекул В від якісного та кількісного складу і від просторової будови молекул

Гвід якісного і кількісного складу, просторової будови молекул та від взаємного впливу атомів

2.Вільний радикал – це частина з:

Анеспареним електроном та негативним зарядом Б неспареним електроном при відсутності заряду В неспареним електроном та позитивним зарядом Г без вільних електронів та позитивним зарядом

3.Основний тип зв’язку в органічних сполуках:

Аковалентний

Б йонний В металічний

Гводневий

4.Установіть відповідність між формулою речовини та її ізомером.

5. Установіть послідовність збільшення відносної молекулярної маси органічних сполук з однаковою кількістю атомів Карбону.

6. Записати всі відомі ізомери для C5H12. У відповіді указати кількість ізомерів.

106

www.e-ranok.com.ua

тема 16. теоРетичні основи оРганічної хімії

теоретична частина

Основою органічних сполук є Карбон. На відміну від інших хімічних елементів, властивості атомів Карбону дозволяють йому утворювати величезну кількість сполук, різноманітних за властивостями і функціями, які вони можуть виконувати. Різноманіття органічних сполук пояснюється двома важливими властивостями Карбону:

—здатністю атомів Карбону утворювати між собою міцні хімічні зв’язки, тобто з’єднуватися в досить довгі ланцюжки або цикли;

—здатністю атомів Карбону утворювати різні зв’язки: одинарні, подвійні і потрійні:

CCCCCC CC CC

CCC

CCC

Незважаючи на все різноманіття, органічні сполуки мають деякі спільні властивості. Майже всі вони мають молекулярну будову, тобто складаються з молекул. Для таких сполук характерні порівняно низькі температури плавлення і кипіння, тому багато органічних сполук за звичайних умов є газуватими, леткими рідинами або легкоплавкими твердими речовинами.

На відміну від більшості неорганічних сполук органічні речовини, як правило, горючі і при нагріванні розкладаються. Багато з них нерозчинні у воді, а водні розчини розчинних речовин практично не проводять електричного струму. Це говорить про те, що для органічних молекул характерні ковалентні неполярні або слабополярні хімічні зв’язки.

При повному спалюванні органічних речовин утворюються вуглекислий газ і вода. Отже, більшість органічних сполук, крім Карбону, містять також атоми Гідрогену і також, можливо, Оксигену. При розпаді білків утворюється амоніак, отже, органічні речовини також можуть містити атоми Нітрогену. Ці чотири елементи — Карбон, Гідроген, Оксиген, Нітроген — утворюють більшість органічних сполук. Крім того, органічні речовини можуть містити атоми Сульфуру, Фосфору й елементів-галогенів.

Класифікація органічних сполук

Класифікація органічних сполук за складом

Для вивчення органічних речовин зручно розділити їх на окремі класи відповідно будові або властивостям. Найпростіші органічні сполуки містять тільки два елементи — Карбон і Гідроген, їх називають вуглеводнями (від двох слів — вуглець і водень). У складніших за складом речовинах зазвичай є атоми Оксигену або Нітрогену.

Існують також органічні речовини складнішого складу, які не укладаються в цю схему.

107

www.e-ranok.com.ua

тема 16. теоРетичні основи оРганічної хімії

Класифікація органічних сполук за будовою карбонового кістяка

Для складання більш детальної класифікації необхідно звернутися до будови органічних сполук. У другій половині XIX ст. німецький хімік Фрідріх Кекуле встановив, що основою кожної органічної молекули є карбоновий ланцюг, або карбоновий кістяк, що являє собою послідовність хімічно зв’язаних між собою атомів карбону. У багатьох реакціях карбоновий кістяк молекули залишається незмінним.

Карбонові кістяки бувають циклічними — у них карбоновий ланцюг замкнутий у цикл, і відкриті, або ациклічні (приставка а — означає заперечення),— карбоновий ланцюг не замкнутий.

Органічні сполуки можна також розділити за кратністю зв’язку. Сполуки, що містять тільки одинарні зв’язки С—С,називають насиченими. Ця назва пов’язана з тим, що вони містять максимально можливе при даному кістяку число атомів Гідрогену, тобто як би насичені Гідрогеном. Сполуки зі зв’язками С=С або CCназивають ненасиченими.

Класифікація органічних сполук за функціональними групами

Хімічні властивості органічних речовин визначаються не тільки будовою карбонового кістяка, але і головним чином видом атомів, які з ним зв’язані. У вуглеводнях карбоновий кістяк з’єднаний тільки з атомами Гідрогену, а в складніших молекулах — з атомами інших елементів або групами атомів, які називають функціональними групами.

Функціональні групи — це активні центри органічних молекул. Caме вони найчастіше перетерплюють хімічні перетворення, тим самим визначаючи багато хімічних властивостей (функції) органічних сполук. Від функціональних груп залежить належність органічної речовини до того або іншого класу.

Багато органічних молекул містять відразу кілька функціональних груп. Такі сполуки називають поліфункціональними. До них відносять вуглеводи, амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти тощо.

Хімічна структура та хімічна будова

Перший постулат Бутлерова. У молекулах речовин існує певний порядок зв’язування атомів, що називається хімічною структурою, або будовою речовини.

При рентгеноструктурному аналізі метану було з’ясовано, що довжина зв’язків C −H дорівнює 0,11 нанометрів (1 нм дорівнює 10—9 метра), а з погляду стереометрії було з’ясовано, що кут дорівнює 109,28°.

108

www.e-ranok.com.ua

тема 16. теоРетичні основи оРганічної хімії

Отже, наочно будову молекули метану можна подати так:

H

0,11нм 109,28o

H

H

H

У принципі, і в більш складних органічних молекулах, в яких атоми Гідрогену заміщені різними замісниками, кути й довжини зв’язків будуть прагнути до наведених вище значень, тобто ланцюжок атомів Карбону (довжина C − C зв’язку дорівнює 0,154 нм) буде не лінійним, а зигзагоподібним.

Другий постулат Бутлерова. Хімічні реакційні здатності певних груп атомів суттєво залежать від їхнього хімічного оточення, тобто від того, з якими атомами або групами атомів сусідить певна група.

Як випливає з першого постулату Бутлерова, в органічній хімії важлива не тільки кількість тих чи інших атомів у молекулі, а ще й порядок їхнього зв’язування, тобто молекулярніформули не завжди доцільно використовувати для органічних сполук.

Гомологічні ряди органічних сполук

Сполуки одного класу, що мають подібну будову, але відрізняються за складом на одну або кілька груп CH2,називають гомологами.

Групу CH2 називають гомологічною різницею. Сукупність всіх гомологів утворює гомологічний ряд.

109

www.e-ranok.com.ua