Контрольная работа по "Химии"

 

1 Бензен.Фізичні властивості,структурнаформула.Електронна формула молекули бензену.

Бензен(С6Н6) – безбарвна летка  вогненебезпечна рідина з характерним  запахом, температура кипіння = 80^оС, температура замерзання = 5,5⁰С. нерозчинна у воді, але добре розчинна в органічних розчинах, і сам є розчинником.

   

 

2)Етиловий спирт.Фізичні властивості,структурна формула.Електоронна формула молекули.

Етанол  або  етиловий спирт –безбарвна рідина, з запахом алкоголю добре розчинна у воді. 96%- медичний спирт, має негативну  дію на організм людини.

 

3.Поняття про  діенові вуглеводні. Добування і застосування ненасичених вуглеводнів.

Алкадієни (дієнові  вуглеводні)

СnH2n-2 n> 4

С4Н6- бутадієн

С5Н8-пентадієн

С6Н10- гексадієн

С7Н12- гептадієн

С8Н14- октадієн

С9Н16-нонадієн

С10Н18-декадієн 

В промисловості їх добувають  переробкою нафтопродуктів за допомогою  високотемпературного розкладу, дегідруванням  відповідних насичених вуглеводнів. 
 
Реакції відщеплення водню від органічних речовин називають реакціями дегідрування

Використовується для  добування каучуку, спирту тощо.

 

4 Хімічні властивості бензену.Реакція заміщення(бромування,нітрування),приєднання(водню,Сl)

Хімічні властивості

Реакція заміщення:

1)бромування 

2)нітрування

C6H6 +HO-NO2 à C6H5-NO2+H2O

Реакція приєднання

1)з хлором

C6H6 +3CL à C6H6CL6

2)із воднем

C6H6+3H2 àC6H12

Реакція окиснення

Горіння

2C6H6 + 15O2 à12CO2 + 6H2O

5. хімічні властивості  альдегідів, реакція окиснення, відновлення  воднем. Поняття про кетони. Ацетон  як представник кетонів

Альдегіди – це органічні сполуки в яких радикал сполучений з функціональною карбонільною групою.

Реакції окиснення. 
1) Повне окиснення — горіння: 
 
2) Часткове окиснення — купрум(II) гідроксидом до кислоти (у даному випадку — оцтової): 
 
Це якісна реакція для визначення альдегідів. 
3) Окиснення амоніачним розчином аргентум оксиду — «реакція срібного дзеркала»: 
 
Ця реакція також є якісною для визначення альдегідів. 
Реакції приєднання проходять за рахунок розриву подвійного зв’язку в альдегідній групі. 
4) Приєднання водню (відновлення альдегідів до спиртів): 

Кетони - органічні речовини, в молекулах яких карбонильная група  пов'язана з двома вуглеводневими радикалами.

Ацетон – органічний розчинник , безбарвна рідина з неприємним запахом. Використовується для добування  лаків фарб та інших розчинів.

6 .Номенклатура вуглеводнів.Найважливіші класи органічних сполук.

Нумерацію атомів Карбону  в головному ланцюзі починають  із того кінця ланцюга, до якого ближче розташована старша група. Якщо таких можливостей виявляється кілька, то нумерацію проводять таким чином, щоб або кратний зв’язок, або інший замісник, наявний у молекулі, одержали найменший номер.

Основу назви сполуки становить  корінь слова, який позначає насичений 

Найважливіші  класи органічних сполук: Алкани, алкени,алкіни,альдегіди, аміни, амінокислоти,ароматичні вуглеводні, вуглеводні, естери, жири, карбонові кислоти, протеїни, органічні полімери, спирти, феноли.

 

8 залежність властивостей речовини від хімічної будови молекул. Ізомерія. Види ізомерії.

Залежність властивостей речовин від їх хімічної будови яскраво  ілюструється на прикладі ізомерів. Цей  взаємозв’язок пояснює теорія хімічної будови органічних сполук, автором  якої є видатний російський учений Олександр Михайлович Бутлеров.

Теорія стверджує, що атоми у молекулі сполучаються не будь-як, а в певній послідовності відповідно до їх валентності. Така послідовність сполучення атомів називається хімічною будовою, а відображається вона структурною формулою. У структурних формулах ковалентний зв’язок позначається рискою. Кожна риска означає спільну електронну пару, що зв’язує атоми в молекулі.

 

Ізомері́я (рос. изомерия, англ. isomerism, нім. Isomerie f) — існування сполук, однакових за хімічним складом, але різних за будовою і властивостями. Такі сполуки називають ізомерами. Є структурна (конституційна), просторова (конформаційна) та оптична (конфігураційна) ізомерія.

Види ізомерії

Ізомерія вуглеводневої  ланцюга (вуглецевого скелета) Ізомерія вуглецевого скелета, обумовлена ​​різним порядком зв'язку атомів вуглецю. 

Валентна ізомерія

Валентна - особливий вид структурної ізомерії, при якій ізомери можна перевести один в одного лише за рахунок перерозподілу зв'язків.

Ізомерія функціональної групи (міжкласові ізомерія) Розрізняється характером функціональної групи; наприклад, етанол (CH3-CH2-OH)

Ізомерія положення

Тип структурної ізомерії, який характеризується розходженням положення  однакових функціональних груп або  кратних зв'язків при однаковому вуглецевому кістяку. 

 

9 Амінокислоти. Склад і будова молекули Особливості хімічних властивостей зумовлені наявністю аміно- та карбоксильної группи.                                                                                                                                                                                                                                

Амінокислота — органічна сполука, молекули якої одночасно містять аміно- (-NH₂) та карбоксильну (-СООН) групи. Амінокислоти є мономерними одиницямибілків, у складі яких залишки амінокислот з'єднані пептидними зв'язками.

У залежності від того, до якого атому вуглецю приєднана аміно- група, амінокислоти поділяються на α-, β-, γ- і тощо. α-атомом вважається той атом карбону, до якого приєднана карбоксильна група, якщо біля нього ж розташована й аміногрупа, така амінокислота називається α-амінокислотою. Якщо аміногрупа приєднана до наступного (β) атома карбону, це буде β-амінокислота і так далі. Всі протеїногенні амінокислоти є α-амінокислотами.

Усі амінокислоти містять карбоксильну й аміногрупи. В α-амінокислот вони приєднані до одного і того ж атома карбону. Решту молекули називають бічним ланцюгом або R-групою. Ці групи відрізняються за розміром, формою, гідрофільністю, електричним зарядом, схильністю формувати водневі зв'язки і загальною реакційною здатністю надаючи кожній амінокислоті унікальних властивостей. У найменшої амінокислоти — гліцину — бічного ланцюга немає, біля α-атома карбону крім каброксильної і аміногрупи розташовані два атоми водню.

 

11 гомологічний ряд етилену. Загальна формула, фізичні властивості. Ізомерія ненасичених вуглеводнів вуглецевого скелету за місцем подвійного зв’язку

Перший представник гомологічного  ряду алкенів — етилен. 
Етиле́н або етен — С₂Н₄,

Загальна формула алкенів  — CnH2n.

C2H4-етилен

C3H6-пропен

C4H8-бутен

C5H10-пентен

C6H12-гексен

C7H14-гептен

C8H16-октен

C9H18-нонен

C10H20-декен

Мають 1 сигма и 1 п зв'язок

Етилен — безбарвний газ із слабким приємним запахом. Він трохи легший від повітря. У воді мало розчинний, а в спирті й інших органічних розчинниках розчиняється добре.

 

У ненасичених вуглеводнів  крім ізомерії за вуглецевим кістяком з’являється новий вид ізомерії — ізомерія за положенням кратного зв’язку. Положення кратного зв’язку вказується цифрою наприкінці назви вуглеводню. 
Наприклад: 
— бутен-1;

— бутин-2.

Рахують атоми Карбону  з того боку, до якого ближче кратний  зв’язок. Наприклад: 

12 Короткі відомості про природні джерела вуглеводнів та їх використання

У природі вуглеводні зустрічаються  переважно у вигляді природного газу, нафти, кам’яного вугілля. Є  два способи використання цих  горючих копалин: один – у вигляді  палива, тобто як джерела енергії, інший – у вигляді сировини для подальшої переробки. Перший спосіб означає звичайне спалювання, другий – це органічний синтез. З  вуглеводнів, виділених з нафти, природного газу і вугілля. Можна  добути багато різних речовин, а з  них виробити ще більше корисних матеріалів. 
Природний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Ця обставина змушує розвідувальні нові родовища і разом з тим експлуатувати вже відкриті таким чином, щоб максимально вилучати з них копалини і раціонально, з найбільшою користю використовувати їх.

 

13 Толуол-гомолог бензину. Поняття про взаємний вплив атомів на прикладі толуолу

Толуен або толуол — гомолог бензену. Толуен широко використовується в хімічній промисловості. Його отримують з продуктів сухої перегонки кам'яного вугілля і в процесі дегідроциклізації гептану.

В молекулі толуену метильна група викликає зміну р-електронної густини на атомах Карбону бензенового кільця. Метильна група є електронодонорним замісником, відштовхує від себе електрони. Зміщуючи в толуені електронну пару в бік бензенового ядра, вона порушує рівномірність розподілу в ньому р-електронної хмари, збільшує густину електронів у положеннях 2, 4, 6 і ці місця зазнають «атаки» електрофільних реагентів. У зв'язку з цим підвищується реакційна здатність бензенового ядра у реакціях електрофільного заміщення. Толуен легше вступає в реакції заміщення по бензеновому ядру, ніж незаміщений бензен. Толуен широко використовується в реакціях органічного синтезу.

 

14 етиловий спирт. Фізичні властивості, структурна формула, електронна будова молекули

Етиловий спирт — безбарвна  рідина із слабким «алкогольним» запахом. Етиловий спирт є гарним розчинником для багатьох органічних, а також неорганічних речовин.

              Молекулярна формула етилового спирту C₂H₆O, або C₂H₅—OH. Структурна формула:

 

 

 

16 Класифікая вуглеводів. Короткі відомості про глюкозу як представника моносахаридів,фізичні властивості,знаходження в природі. Глюкоза як альдегідоспирт.

Вуглеводи широко поширені в природі, вони зустрічаються у  вільній або пов'язаної формі  в будь рослинної, тваринної, бактеріальної  клітці, вони складають три чверті біологічного світу. Найбільш поширений  вуглевод - целюлоза, структурний компонент  дерев і рослин. Головний харчової інгредієнт - крохмаль. Моносахариди зустрічаються  у вільному вигляді в природі  в невеликих кількостях; в основному  вони присутні як структурні одиниці  полісахаридів, входять до складу дисахаридів  і олігосахаридів.

Вуглеводи поділяють  на :моносахариди, дисахариди, олігосахариди і полісахариди.

 

глюкоза – дуже поширений у природі вуглевод групи моносахаридів.  у тваринних тканинах – у крові, лімфі, мозку, серцевому та скелетному м’язах тощо. Вільна глюкоза використовується організмом для біосинтезу  ряду інших цукрів – фруктози, сахарози, ксилоли,  глюкуронової кислоти тощо. Глюкоза є структурним елементом і багатьох інших речовин – клітковини, глікозидів,.

Молекулярна формула глюкози С₆Н₁₂О₆

 

 

17 Загальне поняття хімії високомолекулярних сполук

Полімер (грец. πολύ- — багато (poli); μέρος — частина (meres) — «складається з багатьох частин») — природні та штучні сполуки, молекули яких складаються з великого числа повторюваних однакових або різних за будовою атомних угруповань, з'єднаних між собою хімічними або координаційними зв'язками в довгі лінійні або розгалужені ланцюги. Структурні одиниці, з яких складаються полімери називаються мономерами.

В основу класифікації полімерів  закладені різні ознаки: походження, склад, методи утворення, структура, галузі використання. Так за походженням полімери поділяються на:

1. природні або натуральні, до яких відноситься велика група (білки, крохмаль, целюлоза, натуральний каучук, природний графіт та ін.).
2. синтетичні — утворені синтезом з низькомолекулярних речовин — мономерів (поліетилен з етилену, полістирол із стиролу). Це ведуча група, тому що синтез дозволяє цілеспрямовано регулювати склад і властивості.
3. штучні — утворюються з природних полімерів шляхом їхньої хімічної модифікації (наприклад, при взаємодії целюлози з азотною кислотою утворюється нітроцелюлоза)

Природні полімери утворюються  в результаті життєдіяльності рослин і тварин й утримуються в деревині, вовні, шкірі. До природних полімерів відносять протеїн, целюлоза, крохмаль, шелак, лігнін,латекс.

Природні та штучні полімери відіграють велику роль у сучасній техніці. Різке зростання виробництва та споживання органічних матеріалів відбулося за рахунок синтетичних полімерів — матеріалів, отриманих синтезом з низькомолекулярних речовин не природній аналогів. Без полімерів уже не може обійтися жодна галузь техніки, тим більше нової. За хімічною структурою полімери поділяються на лінійні, розгалужені, сітчасті та просторові.

Молекули лінійних полімерів  хімічно інертні відносно одна одної  і зв'язані між собою лише силами Ван-дер-Ваальса. При нагріванні в'язкість таких полімерів зменшується і тоді вони здатні зворотно переходити спочатку у високоеластичний, а потім й у в'язкотекучий стан.

Розгалужені (щеплені) полімери більше міцні, ніж лінійні. Контрольоване розгалуження ланцюгів служить одним з головних промислових методів модифікації властивостей термопластичних полімерів. Сітчаста структура характерна тим, що ланцюги зв'язані один з одним, а це сильно обмежує рух і приводить до зміни як механічних, так і хімічних властивостей. Звичайна гума м'яка, але при вулканізації сіркою утворяться ковалентні зв'язки типу S-О, і міцність зростає. 

Структурні елементи полімерів — макромолекули. Структура макромолекули — це складне поняття, яке включає хімічну будову, довжину і розподіл за довжинами та молекулярними масами, просторове розташування ланок, форму макромолекули. Знання основних параметрів структури дає можливість її регулювати і впливати на властивості.

При розгляді структури полімеру потрібно враховувати:

• будову кінцевих груп, які відрізняються від будови основної ланки, яка повторюється (це суттєво для олігомерів);
• неоднорідність хімічного складу (результат побічних реакцій при утворенні);
• неоднорідність за числом складових ланок, обумовлену статистичним характером протікання реакцій утворення;
• різне просторове розміщення ланок у макромолекулі;
• надмолекулярну структуру.