Химия

Основные положения теории химического строения Бутлерова:

1. Атомы в молекулах располагаются в строгом порядке, согласно их валентности.

Порядок соединений атомов в молекуле и характер химических связей между атомами называется химическим строением

● атом углерода в органических соединениях всегда четырёхвалентен;

● атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи различной длины и строения;

Способность атомов углерода образовывать УГЛЕРОДНЫЕ ЦЕПИ разного состава и строения — главная причина многообразия органических соединений.

2. Свойства органических соединений зависят не только от того, какие атомы и в каких количествах входят в состав молекулы, но и от химического строения.

Это положение объясняет явление изомерии. Вещества, имеющие одинаковый состав, но разное химическое или пространственное строение, а, следовательно, и разные свойства, называют изомерами.

Основные виды изомерии :

● Структурная изомерия,

● изомерия положения кратных связей:

● изомерия положения заместителей;

● изомерия положения функциональных групп

3. Свойства веществ зависят от взаимного влияния атомов в молекулах.

Например, в уксусной кислоте в реакцию со щелочью вступает только один из четырех атомов водорода. На основании этого можно предположить, что только один атом водорода связан с кислородом. Из структурной формулы уксусной кислоты можно сделать вывод о наличии в ней одного подвижного атома водорода, то есть о ее одноосновности. Следовательно, вещества, имеющие похожее (сходное) строение молекул, должны иметь и похожие (сходные) свойства. Органические соединения, которые имеют похожее строение, а, значит, и похожие свойства, образуют гомологические ряды.

Например, углеводороды, в составе молекул которых есть только одна двойная связь, образуют гомологический ряд алкенов. Углеводороды, в молекулах которых имеются только простые связи, образуют гомологический ряд алканов. Члены любого гомологического ряда называются ГОМОЛОГАМИ. Гомологи — это органические соединения, которые похожи по химическому строению и, значит, по свойствам. Гомологи отличаются друг от друга по составу на группу СН2 или (СН2)n.

Теория Строения Органических Соединений Александра Михайловича Бутлерова.

1 Классификация органических веществ по характеру углеродной цепи:

● по строению углеродной цепи - линейные, разветвлённые, циклические соединения;

● по типу химической связи - предельные, непредельные и ароматические соединения;

● по составу - углеводороды, кислородсодержащие соединения, азотсодержащие соединения и другие.

2 Классификация органических соединений по наличию функциональных групп

Функциональная группа - группа атомов, определяющая химические свойства соединения и принадлежность его к определенному классу органических соединений. Функциональная группа является основным признаком, по которому органические соединения относят к определенному классу. Соединения, в состав которых входят только углерод и водород, называются углеводородами.

Классификация органических реакций

Наиболее часто органические реакции классифицируют по следующим признакам:

● по конечному результату реакции (на основе сопоставления строения исходных и конечных продуктов);

● по минимальному числу частиц, участвующих в элементарной реакции;

● по механизму разрыва ковалентных связей в реагирующих молекулах. Тип многостадийных реакций определяют по самой медленной (лимитирующей) стадии.

Различные способы классификации часто сочетаются друг с другом.

1 Классификация реакций по конечному результату

В основе этой классификации лежит сопоставление числа, состава и строения исходных и конечных продуктов по уравнению реакции.

В соответствии с конечным результатом различают следующие типы органических реакций: · замещение; · присоединение; · отщепление (элиминирование); · изомеризация (перегруппировка); · разложение.

Если процесс сопровождается изменением степени окисления атома углерода в органическом соединении, то выделяют также реакции окисления и восстановления. Окисление и восстановление органических веществ может проходить по какому-либо из названных выше типов реакций.

2 Классификация реакций по механизму разрыва связей

В зависимости от способа разрыва ковалентной связи в реагирующей молекуле органические реакции подразделяются нарадикальные и ионные реакции. Ионные реакции в свою очередь делятся по характеру реагента, действующего на молекулу, наэлектрофильные и нуклеофильные.

Разрыв ковалентной связи может происходить двумя способами, обратными механизмам ее образования.

Разрыв связи, при котором каждый атом получает по одному электрону из общей пары, называется гомолитическим.

В результате гомолитического разрыва образуются сходные по электронному строению частицы, каждая из которых имеет неспаренный электрон. Такие частицы называются свободными радикалами. Если при разрыве связи общая электронная пара остается у одного атома, то такой разрыв называется гетеролитическим.

В результате образуются разноименно заряженные ионы – катион и анион. Если заряд иона сосредоточен на атоме углерода, то катион называют карбокатионом, а анион - карбанионом.