1. Відмінні ознаки органічних сполук [ правити ]
2. Завдання 2. Засвоєння азоту живими організмами [ правити ]
3. Завдання 3. Лабораторний досвід [ правити ]
4. Завдання 4. Освіти ковалентного зв'язку [ правити ]
5. Завдання 5. Додаткові питання [ правити ]

Наши общие усилия BiKiNiKa.Com.Ua

Вступай в нашу групу

Дані завдання відносяться до першого розділу підручника - Теоретичні основи органічної хімії, другого параграфа - Відмінні ознаки органічних сполук. Правки, додаткові питання по завданнях і темі в цілому можна залишати на сторінці обговорення .

Відмінні ознаки органічних сполук [ правити ]

Завдання 1. Органічні сполуки [ правити ]

Органічні речовини - клас сполук, до складу яких входить вуглець (за винятком карбідів, вугільної і синильної кислоти, карбонатів, оксидів вуглецю та ціанідів). Органічні сполуки зазвичай побудовані з ланцюжків атомів вуглецю, пов'язаних між собою ковалентними зв'язками, і різних заступників, приєднаних до цих вуглецевим атомам. Приклади органічних речовин: глюкоза (C 6 H 12 O 6 {\ displaystyle {\ ce {C6H12O6}}} ), Етиловий спирт (C 2 H 5 OH {\ displaystyle {\ ce {C2H5OH}}} ), Оцтова кислота (CH 3 COOH {\ displaystyle {{\ ce {CH3COOH}}}} ), Бензол (C 6 H 6 {\ displaystyle {{\ ce {C6H6}}}} ) І ін. Органічні речовини схожі тим, що є сполуками вуглецю, який завжди чотиривалентний в цих з'єднаннях.

Різноманіття органічних речовин обумовлено здатністю вуглецю утворювати вуглецеві ланцюги різного типу або вуглецевий скелет з'єднання, а також завдяки існуванню ізомерії.

Проблема: Як розрізнити ці сполуки. що відносяться до різних галузей хімії? Чи є ознаки, що розкривають їх особливості?

• Одна з відмінних рис органічних сполук від неорганічних, укладена в своєрідному їх відношенні до нагрівання. Їх температури плавлення, на відміну від багатьох неорганічних сполук, низькі, вони легко плавляться.

Завдання 2. Засвоєння азоту живими організмами [ правити ]

• Згадайте, як відбувається засвоєння азоту живими організмами і як називається цей процес.

Хоча азот в молекулярній формі є домінуючим компонентом атмосфери, жодне зелене рослина не може харчуватися безпосередньо азотом атмосфери. Процес фіксації молекулярного азоту в природі здійснюється двома шляхами:

1. за рахунок життєдіяльності синьо-зелених водоростей (основний шлях) та азотофиксирующих бактерій в симбіозі з бобовими рослинами;
2. за рахунок електричних і, в тому числі грозових, розрядів, при яких атмосферні азот і кисень взаємодіють з подальшим утворенням нітратів. Нітрати є доступною формою азоту для засвоєння рослинами.

Проблема: Як експериментально відрізнити органічну речовину від неорганічного?

• Органічні речовини на відміну від неорганічних добре горять. У багатьох органічних сполук молекули неполярні, тому вони погано розчиняються у воді, і добре - в неполярних органічних розчинниках.

Завдання 3. Лабораторний досвід [ правити ]

Рішення: Парафін окислюється в присутності оксиду міді (II). Te оксиду міді (II) - окислювач:

C x H y + CuO → t xCO 2 ↑ + y 2 H 2 O + Cu {\ displaystyle {\ ce {{C_ {x}} {H_ {y}} + CuO -> [{\ ce {t}} ] xCO2 \ uparrow + {\ frac {y} {2}} {H2O} + Cu}}}

В ході реакції вапняна вода каламутніє, оскільки вступає в реакцію з виділяється з органічної сполуки вуглекислим газом. Утворюється нерозчинний карбонат кальцію:

Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O {\ displaystyle {\ ce {Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 (v) + H2O}}}

Вапняна вода - якісний реагент на вуглекислий газ.

За допомогою даного досвіду ми виявили, що до складу вихідної речовини входить вуглець (в досвіді з CO 2 {\ displaystyle {\ ce {CO2}}} ) І водень (крапельки води H 2 O {\ displaystyle {\ ce {H2O}}} конденсуються на стінках).

По закінченню досвіду спочатку потрібно відокремити пробірку з вапняною водою, а потім припинити нагрівання, щоб частина розчину вапняної води не була перекинута в колбу з реагують речовинами, через деякого розрідження, яке створюється в колбі при перегонці.

Проблема: У чому причина такого явища, в якому напрямку треба її шукати?

• Явище ізомерії є однією з причин різноманіття органічних сполук. Причину треба шукати в характері зв'язків атомів в речовині і особливо його будови.

Завдання 4. Освіти ковалентного зв'язку [ правити ]

• Розкрийте механізм утворення ковалентного зв'язку і дайте її опис.

Ковалентний зв'язок - хімічний зв'язок між двома атомами, що виникає при усуспільнення електронів, що належали цим атомам. Може утворюватися за обмінним механізмом, коли кожен атом надає по одному електрону для утворення зв'язку (CH 4, C 2 H 5 OH, CO 2 {\ displaystyle {\ ce {CH4, C2H5OH, CO2}}} ) І по донорно-акцепторного, коли один атом є донором електронної пари, а інший акцептором (NH 4 + {\ displaystyle {{\ ce {NH4 +}}}} - катіон амонію, C 2 H 5 NH 3 + Cl - {\ displaystyle {\ ce {C2H5NH3 + Cl-}}} хлорид етіламмонія).

Ковалентний зв'язок може бути полярної, якщо виникає між атомами з різною електронегативність (HF, H 2 O {\ displaystyle {\ ce {HF, H2O}}} ) І неполярной, якщо виникає між атомами з Однаковою або близькою електронегативні (N 2, H 2 {\ displaystyle {\ ce {N2, H2}}} )

Ha прикладі метану видно, що в молекулі є 4 ковалентні зв'язки між вуглецем і воднем, причому кожен з атомів надає по одному своєму електрону для утворення ковалентного зв'язку (обмінний механізм). Все зв'язку є ковалентно-неполярними, оскільки вуглець і водень мають близькі значення електронегативності.

H: C ¨ H ¨ H: H {\ displaystyle {\ ce {H {:} {\ overset {\ displaystyle H} {\ underset {\ displaystyle {\ ddot {H}}} {\ ddot {C}}} } {:} H}}} - електронна формула метану.

Завдання 5. Додаткові питання [ правити ]

• Розкрийте особливості складу і будови органічних речовин.

Органічні сполуки обов'язково включають в свій склад атоми C {\ displaystyle {\ ce {C}}} - вуглецю, а також можуть включати галогени H, N, O, S, P {\ displaystyle {\ ce {H, N, O, S, P}}} (Водню, азоту, кисню, сірки, фосфору). Атоми вуглецю здатні зв'язуватися один з одним, утворюючи вуглецеві ланцюги різної довжини і структури.

• Як експериментально можна встановити елементарний склад і молекулярну формулу органічних сполук? Опишіть прилад і методику проведення досвіду.

Спалюючи органічне з'єднання і вимірюючи обсяги виділилися при цьому газів, можна визначити якісний і кількісний склад органічної сполуки. Для цього речовина потрібно помістити в суху пробірку, закриту пробкою з газовідвідною трубкою, зігнутою під прямим кутом. Нагріваючи пробірку, збирають виділяються в ході реакції гази. За допомогою якісних реагентів, визначають, що за гази виділяються, це дає можливість встановити які елементи входять до складу вихідної речовини (якісний склад). За обсягом виділилися газів визначаю кількісний склад вихідного з'єднання.

• Вкажіть відмінні риси органічних сполук і причини їх прояву.

• Майже всі органічні сполуки, за винятком порівняно небагатьох (наприклад, чотирихлористого вуглецю), горючі. У той час як більшість неорганічних сполук не горить.
• Оскільки органічних речовин властива молекулярна кристалічна решітка, то вони зазвичай являють собою гази, рідини або низкоплавкие тверді речовини. Величезна більшість твердих органічних речовин плавиться в інтервалі порівняно невисоких температур (від кімнатної до 400 ° С). Велика частина неорганічних сполук (в основному іонна, атомна або металева кристалічна решітка) являє собою тверді речовини, що плавляться при досить високих температурах.
• У багатьох органічних сполук молекули неполярні, тому вони погано розчиняються у воді, і добре - в неполярних органічних розчинниках.

• Які речовини називаються ізомерами? Напишіть структурні формули всіх ізомерів гексану.

- сполуки, однакові по атомному складу і молекулярної масі, але різняться за будовою або розташуванню атомів в просторі і, в наслідок цього, за властивостями. CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 {\ displaystyle {\ ce {CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3}}} - гексан структурні ізомери гескана:

• Запропонуйте спосіб експериментального визначення якісного складу дихлоретану в умовах шкільної лабораторії.

Дихлоретан має формулу CH 2 Cl 2 {\ displaystyle {\ ce {CH2Cl2}}} . Потрібно довести, що до складу входить C {\ displaystyle {\ ce {C}}} - вуглець, H {\ displaystyle {\ ce {H}}} - водень і Cl {\ displaystyle {{\ ce {Cl}}}} - хлор. Спалимо речовина. Дихлоретан загоряється насилу, горить світловим полум'ям із зеленою облямівкою, що свідчу про наявність хлору в з'єднанні. Якщо піднести до газовідвідної трубці вологу лакмусовий папірець, то вона забарвиться в червоний колір, що говорить про те, що одним з утворюються при горінні продуктів є кислота Все кислоти містять водень, значить і до складу вихідної сполуки входить водень. Наявність водню у вихідному з'єднанні можна встановити по утворюється конденсується на стінках крапельок воли H 2 O {\ displaystyle {\ ce {H2O}}} .Обнаружіть, що до складу вихідної речовини входить вуглець можна, пропускаючи виділяються гази через гідроксид кальцію. Утворюється нерозчинний карбонат кальцію: Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O {\ displaystyle {\ ce {Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3 (v) + H2O}}}

• Спираючись на знання особливостей органічних речовин, запропонуйте спосіб видалення плями від смоли з одягу з бавовняної тканини.

Значно полегшити виведення смоляного плями допоможе його заморозка. Низька температура зробить смолу твердої і крихкої. Забруднений річ необхідно помістити в морозильну камеру приблизно на 1,5-2 години. Грудочку замерзлого речовини легко видаляється з виробу. Для видалення залишків забруднення знадобиться використовувати інші способи. Справитися з таким забрудненням можуть органічні розчинники, під дією яких смола розчиняється або набухає. З бавовняних тканин плями від смоли добре виводити скипидаром або спиртом, а потім промивати їх мильною водою. Позбавлення від смоли за допомогою праски є найлегшим і безпечним способом. Він успішно застосовується для виведення свіжих і невеликих забруднень. Під забруднену ділянку і на нього укладають паперові серветки (підійдуть також паперові рушники або бавовняна ганчір'я). Розжареною праскою забруднене місце пропрасовується. Під впливом високої температури смола плавиться і вбирається в серветки. Процедуру слід повторювати до повного зникнення забруднення, постійно змінюючи впітиваюшій матеріал. Якщо забруднену ділянку попередньо обробити скипидаром, то позбутися від плями вийде швидше.

• При згорянні алкана масою 4,4 г утворився оксид вуглецю (IV) об'ємом 6,72 л (н. У.) І 7,2 л водяної пари. Щільність цієї речовини дорівнює 1,97 г / л. Знайдіть молекулярну формулу цього алкана. Зіставте цю задачу з тієї, яка дана в параграфі.

Загальна формула горіння алканів: C n H 2 n + 2 + 3 n + 1 2 O 2 = nCO 2 + (n + 1) H 2 O {\ displaystyle {\ ce {{C_ {n}} {H _ {{2n } + {2}}} + {\ frac {{3n} +1} {2}} O2 = {nCO2} + ({n} +1) H2O}}} M (C n H 2 n + 2) = (12 n + 2 n + 2) {\ displaystyle M (C_ {n} H_ {2n + 2}) = (12n + 2n + 2)} г / моль = (14 n + 2) {\ displaystyle = (14n + 2)} г / моль У реакцію вступив алкан хімічним властивістю: n (C n H 2 n + 2) = m (C n H 2 n + 2) M (C n H 2 n + 2) = 4, 4 14 n + 2 { \ displaystyle n (C_ {n} H_ {2n + 2}) = {\ frac {m (C_ {n} H_ {2n + 2})} {M (C_ {n} H_ {2n + 2})}} = {\ frac {4,4} {14n + 2}}} моль З 1 моль C n H 2 n + 2 {\ displaystyle C_ {n} H_ {2n + 2}} виходить n {\ displaystyle n} моль CO 2 {\ displaystyle {\ ce {CO2}}} x = 4, 4 ⋅ n 14 n + 2 {\ displaystyle x = {\ frac {4,4 \ cdot n} {14n + 2}}} моль V (CO 2) = {\ displaystyle {\ ce {V (CO2) =}}} V m ⋅ n = 4, 4 ⋅ n 14 n + 2 {\ displaystyle V_ {m} \ cdot n = {\ frac {4,4 \ cdot n} {14n + 2}}} моль ⋅ 22, 4 {\ displaystyle \ cdot 22,4} л / моль 98, 56 ⋅ n 14 n + 2 {\ displaystyle {\ frac {98,56 \ cdot n} {14n + 2}}} л. З урахуванням умови отримуємо: 98, 56 ⋅ n 14 n + 2 {\ displaystyle {\ frac {98,56 \ cdot n} {14n + 2}}} л = 6, 72 {\ displaystyle = 6,72} л. Звідси n = 3 {\ displaystyle n = 3} C 3 H 8 {\ displaystyle {{\ ce {C3H8}}}} - пропан

Інші завдання підручника [ правити ]