Органические вещества
Органические вещества — соединения углерода (кроме \(\ce{CO}\), \(\ce{CO2}\), карбонатов, карбидов, цианидов); их миллионы. Особенности: углерод четырёхвалентен, атомы \(\ce{C}\) соединяются в цепи и кольца; связи ковалентные; молекулярное строение (низкие температуры плавления, горючи, часто нерастворимы в воде); горят до \(\ce{CO2}\) и \(\ce{H2O}\). Теория химического строения А. М. Бутлерова: свойства веществ зависят от состава и порядка соединения атомов; изомеры — вещества одинакового состава, но разного строения (бутан и изобутан \(\ce{C4H10}\)).
| Класс | Формула, представители | Свойства и применение |
|---|---|---|
| Алканы (предельные углеводороды) \(\ce{C_nH_{2n+2}}\) | метан \(\ce{CH4}\), этан \(\ce{C2H6}\), пропан \(\ce{C3H8}\), бутан \(\ce{C4H10}\), пентан, гексан… | одинарные связи, малоактивны; горение (топливо): \(\ce{CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O}\); замещение с \(\ce{Cl2}\) на свету; \(\ce{C1}\)–\(\ce{C4}\) газы, \(\ce{C5}\)–\(\ce{C15}\) жидкости, далее твёрдые (парафин) |
| Алкены (непредельные) \(\ce{C_nH_{2n}}\) | этилен (этен) \(\ce{CH2=CH2}\), пропилен \(\ce{C3H6}\) | двойная связь — реакции присоединения: \(\ce{H2}\), \(\ce{Br2}\) (обесцвечивание бромной воды: \(\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}\)), \(\ce{HCl}\), \(\ce{H2O}\) → спирты; полимеризация: \(\ce{nCH2=CH2 -> (-CH2-CH2-)_n}\) полиэтилен; горение |
| Алкины \(\ce{C_nH_{2n-2}}\) | ацетилен (этин) \(\ce{CH#CH}\) | тройная связь; присоединение; горит ярким пламенем с высокой температурой — сварка и резка металлов; получение из карбида: \(\ce{CaC2 + 2H2O = C2H2 ^ + Ca(OH)2}\) |
| Спирты \(\ce{R-OH}\) | метанол \(\ce{CH3OH}\) (сильный яд!), этанол \(\ce{C2H5OH}\), глицерин \(\ce{C3H5(OH)3}\) | горят; этанол — растворитель, топливо, антисептик, получают брожением глюкозы и гидратацией этилена (\(\ce{CH2=CH2 + H2O -> C2H5OH}\)); глицерин — косметика, нитроглицерин |
| Карбоновые кислоты \(\ce{R-COOH}\) | муравьиная \(\ce{HCOOH}\), уксусная кислота \(\ce{CH3COOH}\), стеариновая \(\ce{C17H35COOH}\) | свойства кислот: с металлами, оксидами, основаниями, солями (сода «шипит»: \(\ce{CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + CO2 ^ + H2O}\)); со спиртами дают сложные эфиры (фруктовые запахи) |
Лайфхак. Окончание названия подсказывает класс: «-ан» — алканы (одинарные связи), «-ен» — алкены (двойная), «-ин» — алкины (тройная), «-ол» — спирты, «-овая кислота» — карбоновые кислоты.
Из истории. В 1828 году Ф. Вёлер получил мочевину — вещество из мочи животных — из неорганического цианата аммония и подорвал веру в «жизненную силу». А теорию химического строения в 1861 году изложил А. М. Бутлеров; в том же году он впервые синтезировал сахаристое вещество из формальдегида.
| Класс | Формула, представители | Свойства и применение |
|---|---|---|
| Алкены (непредельные) \(\ce{C_nH_{2n}}\) | этилен (этен) \(\ce{CH2=CH2}\), пропилен \(\ce{C3H6}\) | двойная связь — реакции присоединения: \(\ce{H2}\), \(\ce{Br2}\) (обесцвечивание бромной воды: \(\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}\)), \(\ce{HCl}\), \(\ce{H2O}\) → спирты; полимеризация: \(\ce{nCH2=CH2 -> (-CH2-CH2-)_n}\) полиэтилен; горение |
Ловушка ОГЭ. Бромную воду обесцвечивают этилен и ацетилен (присоединение по кратной связи), а метан и этан — нет. Метанол — яд, от него слепнут; «метиловый спирт» — совсем не то же, что пищевой этанол.
Интересный факт. Этилен — гормон созревания плодов: несколько спелых бананов в пакете ускоряют созревание зелёных помидоров и груш. Поэтому фрукты перевозят незрелыми, а «дозаривают» в камерах с этиленом.
| Класс | Формула, представители | Свойства и применение |
|---|---|---|
| Алкины \(\ce{C_nH_{2n-2}}\) | ацетилен (этин) \(\ce{CH#CH}\) | тройная связь; присоединение; горит ярким пламенем с высокой температурой — сварка и резка металлов; получение из карбида: \(\ce{CaC2 + 2H2O = C2H2 ^ + Ca(OH)2}\) |
| Спирты \(\ce{R-OH}\) | метанол \(\ce{CH3OH}\) (сильный яд!), этанол \(\ce{C2H5OH}\), глицерин \(\ce{C3H5(OH)3}\) | горят; этанол — растворитель, топливо, антисептик, получают брожением глюкозы и гидратацией этилена (\(\ce{CH2=CH2 + H2O -> C2H5OH}\)); глицерин — косметика, нитроглицерин |
Закрепите теорию: 10 терминов с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.
Пройти урок arrow_forward