Оцтовий альдегід: властивості, отримання, застосування
Вступ"На сьогоднішній день відомі мільйони хімічних сполук. І більшість з них відноситься до органічних. Ці речовини…
Всі речовини, які містять вуглецевий атом, крім карбонатів, карбідів, ціанідів, тіоціонат і вугільної кислоти, являють собою органічні сполуки. Це означає, що вони здатні створюватися живими організмами з атомів вуглецю за допомогою ферментативних або інших реакцій. На сьогоднішній день багато органічних речовин можна синтезувати штучно, що дозволяє розвивати медицину і фармакологію, а також створювати високоміцні полімерні та композитні матеріали.
Органічні сполуки є найчисленнішим класом речовин. Тут присутній близько 20 видів речовин. Вони різні за хімічним властивостям, відрізняються фізичними якостями. Їх температура плавлення, маса, летючість і розчинність, а також агрегатний стан при нормальних умовах також різні. Серед них:
Ця класифікація відбиває особливості хімічної будови і наявність специфічних атомних груп, що визначають різницю властивостей того чи іншого речовини. У загальному вигляді класифікація, в основі якої лежить конфігурація вуглецевого скелета, яка не враховує особливостей хімічних взаємодій, виглядає по-іншому. Відповідно до її положень, органічні сполуки діляться на:
дані класи органічних сполук можуть мати ізомери в різних групах речовин. Властивості ізомерів різні, хоча їх атомний склад може бути однаковим. Це випливає з положень, закладених А. М. Бутлеров. Також теорія будови органічних сполук є керівною основою при проведенні всіх досліджень в органічній хімії. Її ставлять на один рівень з менделєєвськая Періодичним законом.
Саме поняття про хімічну будову ввів А. М. Бутлеров. В історії хімії воно з`явилося 19 вересня 1861 року. Раніше в науці існували різні думки, а частина вчених зовсім заперечувало наявність молекул і атомів. Тому в органічної та неорганічної хімії не було ніякого порядку. Більш того, не існувало закономірностей, за якими можна було судити про властивості конкретних речовин. При цьому були і з`єднання, які при однаковому складі проявляли різні властивості.
Твердження А. М. Бутлерова в чому направили розвиток хімії в потрібне русло і створили для неї прочнейший фундамент. За допомогою неї вдалося систематизувати накопичені факти, а саме, хімічні або ж фізичні властивості деяких речовин, закономірності набрання ними реакції та інше. Навіть прогноз шляхів отримання сполук і наявність деяких загальних властивостей стало можливим завдяки даній теорії. А головне, А. М. Бутлеров показав, що структуру молекули речовини можна пояснити з точки зору електричних взаємодій.
Оскільки до 1861 року в хімії багато відкидали існування атома або ж молекули, то теорія органічних сполук стала революційною пропозицією для вченого світу. І оскільки сам Бутлеров А. М. виходить лише з матеріалістичних висновків, то йому вдалося спростувати філософські уявлення про органіці.
Йому вдалося показати, що молекулярну будову можна розпізнати дослідним шляхом за допомогою хімічних реакцій. Наприклад, склад будь-якого вуглеводу можна з`ясувати за допомогою спалювання його певної кількості і підрахунку утворилася води і Вуглекислий газ. Кількість азоту в молекулі аміну підраховується також при спалюванні шляхом вимірювання об`єму газів і виділення хімічного кількості молекулярного азоту.
Якщо розглядати судження Бутлерова про хімічному будову, що залежить від структури, в зворотному напрямку, то напрошується новий висновок. А саме: знаючи хімічну будову і склад речовини, можна емпірично припустити його властивості. Але найголовніше - Бутлеров пояснив, що в органіці зустрічається величезна кількість речовин, які проявляють різні властивості, але мають однаковий склад.
Розглядаючи і досліджуючи органічні сполуки, Бутлеров А. М. вивів деякі найважливіші закономірності. Він об`єднав їх в положення теорії, що пояснює будову хімічних речовин органічного походження. Положення теорії такі:
Всі класи органічних сполук побудовані згідно з принципами даної теорії. Заклавши основи, Бутлеров А. М. зміг розширити хімію як область науки. Він пояснив, що завдяки тому, що в органічних речовинах карбон проявляє валентність рівну чотирьом, обумовлюється різноманіття дані з`єднань. Наявність безлічі активних атомних груп визначає приналежність речовини до певного класу. І саме за рахунок наявності специфічних атомних груп (радикалів) з`являються фізичні і хімічні властивості.
Дані органічні сполуки вуглецю і водню є найпростішими за складом серед всіх речовин групи. Вони представлені підкласом алканів і циклоалканов (насичених вуглеводнів), алкенів, алкадиенов і алкатріенов, алкинов (ненасичених вуглеводнів), а також подклассом ароматичних речовин. У алканах все атоми вуглецю з`єднані тільки одинарної С-С зв`язком, через що до складу вуглеводнів вже не може бути вбудований жоден атом Н.
У ненасичених вуглеводнях водень може вбудовуватися за місцем наявності подвійний С = С зв`язку. Також З-С зв`язок може бути потрійний (Алкіни). Це дозволяє даними речовин вступати в безліч реакцій, пов`язаних з відновленням або приєднанням радикалів. Всі інші речовини для зручності вивчення їх здатності вступати в реакції розглядаються як похідні одного з класів вуглеводнів.
Спиртами називаються більш складні, ніж вуглеводні органічні хімічні сполуки. Вони синтезуються в результаті протікання ферментативних реакцій в живих клітинах. Найтиповішим прикладом є синтез етанолу з глюкози в результаті бродіння.
У промисловості спирти отримують з галогенових похідних вуглеводнів. В результаті заміщення галогенового атома на гідроксильну групу і утворюються спирти. одноатомні спирти містять лише одну гідроксильну груп, багатоатомні - дві і більше. Прикладом двухатомного спирту є етиленгліколь. Багатоатомний спирт - це гліцерин. Загальна формула спиртів R-OH (R - вуглецева ланцюг).
Після того як спирти вступають в реакції органічних сполук, пов`язані з відщепленням водню від спиртової (гідроксильної) групи, замикається подвійний зв`язок між киснем і вуглецем. Якщо дана реакція проходить по спиртової групи, розташованої у кінцевого вуглецевого атома, то в результаті її утворюється альдегід. Якщо вуглецевий атом із спиртовою розташований не на кінці вуглецевого ланцюга, то результатом реакції дегідратації є отримання кетона. Загальна формула кетонів - R-CO-R, альдегідів R-COH (R - вуглеводневий радикал ланцюга).
Хімічна будова органічних сполук даного класу ускладнене. прості ефіри розглядаються як продукти реакції між двома молекулами спиртів. При відщепленні води від них утворюється з`єднання зразка R-O-R. Механізм реакції: відщеплення протона водню від одного спирту і гідроксильної групи від іншого спирту.
Складні ефіри - продукти реакції між спиртом і органічної карбонової кислотою. Механізм реакції: відщеплення води від спиртової та карбонової групи обох молекул. Водень отщепляется від кислоти (по гідроксильної групі), а сама ОН-група відокремлюється від спирту. Отримане з`єднання зображується як R-CO-O-R, де букової R позначені радикали - інші ділянки вуглецевого ланцюга.
Карбоновими кислотами називаються особливі речовини, які відіграють важливу роль у функціонуванні клітини. Хімічна будова органічних сполук таке: вуглеводневий радикал (R) з приєднаною до нього карбоксильною групою (-СООН). Карбоксильная група може розташовуватися тільки у крайнього атома вуглецю, тому як валентність С в групі (-СООН) дорівнює 4.
Аміни - це більш прості сполуки, які є похідними вуглеводнів. Тут у будь-якого атома вуглецю розташовується аміни радикал (-NH2). Існують первинні аміни, у яких група (-NH2) приєднується до одного вуглецю (загальна формула R-NH2). У вторинних амінів азот з`єднується з двома вуглецевими атомами (формула R-NH-R). У теоретичних амінів азот з`єднаний з трьома вуглецевими атомами (R3N), де р - радикал, вуглецева ланцюг.
Амінокислоти - комплексні сполуки, які проявляють властивості і амінів, і кислот органічного походження. Існує кілька їх видів в залежності від розташування аминной групи по відношенню до карбоксильної. Найбільш важливі альфа-амінокислоти. Тут аминная група розташована у атома вуглецю, до якого приєднана карбоксильна. Це дозволяє створювати пептидную зв`язок і синтезувати білки.
Вуглеводи є Альдегідоспирти або кетоспіртамі. Це з`єднання з лінійної або циклічною структурою, а також полімери (крохмаль, целюлоза і інші). Їх найважливіша роль в клітці - структурна і енергетична. Жири, а точніше ліпіди, виконують ті ж функції, тільки беруть участь в інших біохімічних процесах. З точки зору хімічної будови жир є складним ефіром органічних кислот і гліцерину.
Вступ"На сьогоднішній день відомі мільйони хімічних сполук. І більшість з них відноситься до органічних. Ці речовини…
Граничні вуглеводні - це такі сполуки, які представляють собою молекули, що складаються з атомів вуглецю, що…
Хімія - дуже захоплююча наука. Вона вивчає всі речовини, які існують в природі, а їх безліч. Вони поділяються на…
Існує кілька визначень, що таке органічні речовини, чим вони відрізняються від іншої групи сполук - неорганічних. Одне…
Буде не зайвим спочатку дати визначення терміну «хімія»- Це найважливіша наука, яка вивчає будову речовин,…
Органічні сполуки, що утворюються в результаті реакції один з одним двох молекул спирту, - це прості ефіри. Зв`язок…
До неорганічних сполук відносять всі поєднання хімічних елементів, які не містять вуглець. Більшість відомих сполук є…
Величезне число з`єднань, відомих сучасному світові, відносяться до органічних кислот. У природі вони виходять в…
Спирти - велика група органічних хімічних речовин. Вона включає підкласи одноатомних і багатоатомних спиртів, а також…
Хімічні сполуки, які складаються в тому числі і з карбоксильної групи COOH, отримали від вчених назву карбонові…
Серед кисневмісних органічних сполук величезне значення мають цілих два класи речовин, які завжди вивчають разом за…
Ароматичні вуглеводні складають важливу частину циклічного ряду органічних сполук. Найпростішим представником таких…
Спирти поширені в природі. Більшість людей знайомі з етиловим спиртом (етанолом) - активним інгредієнтом алкогольних…
Органічні кисень з`єднання, одними з яких є різні спирти, є важливими функціональними похідними вуглеводнів. Вони…
Феноли - це прості органічні речовини, утворені на основі бензолу. При нормальних умовах являють собою тверді отруйні…
Будь-яка взаємодія між атомами можливо лише при наявності хімічного зв`язку. Такий зв`язок є причиною утворення стійкої…
Досить тривалий час вчені створювали теорії і моделі, які б допомагали пояснити основні властивості речовин і матерій,…
Практично всі хімічні речовини, що оточують нас, тестуються людиною, виходячи з його запитів і потреб. Кожне з`єднання…