Üzvi kimyanın əsas anlayışları. Üzvi kimya

1. Hidroliz və ya sabunlaşma reaksiyası. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, esterləşmə reaksiyası geri çevrilir, buna görə də turşuların iştirakı ilə hidroliz adlanan əks reaksiya baş verəcək, bunun nəticəsində orijinal yağ turşuları və spirt: Hidroliz reaksiyası qələvilər tərəfindən də kataliz edilir; bu halda hidroliz geri dönməzdir: çünki qələvi ilə nəticələnən karboksilik turşu duz əmələ gətirir: R – COOH...

Zülallar yüksək molekulyar çəkiyə malik təbii polipeptidlərdir (10.000-dən on milyonlara qədər). Onlar bütün canlı orqanizmlərin bir hissəsidir və müxtəlif bioloji funksiyaları yerinə yetirirlər. Polipeptid zəncirinin strukturunda dörd səviyyəni ayırd etmək olar. Zülalın ilkin quruluşu bir polipeptid zəncirindəki amin turşularının xüsusi ardıcıllığıdır. Peptid zəncirinin xətti strukturu yalnız kiçik...

Kauçuklar dienlərin və onların törəmələrinin polimerləşməsinin məhsullarıdır. Təbii kauçuk lateksdən - bəzi tropik bitkilərin şirəsindən əldə edilir. Quruluşunu kimyəvi xassələri ilə müəyyən etmək olar: rezin brom, hidrogen bromidi və hidrogeni birləşdirir və havaya çatmadan qızdırıldıqda parçalanır və izopren (2-metilbutadien) əmələ gətirir. Bu o deməkdir ki, rezin doymamış polimer - poliizoprendir. Daha ətraflı...

Monosaxaridlərdən ən əhəmiyyətlisi qlükoza C6H12O6-dır, başqa cür üzüm şəkəri adlanır. Bu ağ kristal maddədir, dadı şirindir və suda çox həll olunur. Qlükoza bitki və canlı orqanizmlərdə olur, onun tərkibi xüsusilə üzüm şirəsində (buna görə də adı - üzüm şəkəri), balda, həmçinin yetişmiş meyvə və giləmeyvələrdə olur. Qlükozanın quruluşu məlum oldu...

Fiziki xassələri zülallar çox müxtəlifdir və strukturları ilə müəyyən edilir. Fiziki xüsusiyyətlərinə görə zülallar iki sinfə bölünür: qlobulyar zülallar suda həll olur və ya kolloid məhlullar əmələ gətirir, fibrilyar zülallar suda həll olunmur. Kimyəvi xassələri. 1. Zülalın ilkin strukturunu saxlayaraq ikinci və üçüncü strukturunun məhvinə denaturasiya deyilir. Qızdırıldığında, ətraf mühitin turşuluğunun dəyişməsində, radiasiyaya məruz qaldıqda baş verir....

Rezin üçün sənaye tələbatı onun imkanlarını əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir təbii mənbələr, buna görə də kimyaçılar xassələrinə görə heç də aşağı olmayan rezin sintez etmək problemini həll etməli oldular. təbii məhsul. İlk sənaye sintetik kauçuk 1931-ci ildə Rusiyada istehsal edilmişdir.Professor S.V.Lebedev etil spirtindən butadienin alınmasının iqtisadi üsulunu kəşf etmiş və butadienin metal natriumun iştirakı ilə radikal mexanizmlə polimerləşməsini həyata keçirmişdir:...

Fruktoza şirin meyvələrdə və balda qlükoza ilə birlikdə olan qlükoza izomeridir. Qlükoza və saxarozadan daha şirindir. Fruktoza keton spirtidir. Onun molekulunun quruluşu formula ilə ifadə edilə bilər. Hidroksil qruplarına malik olan fruktoza, qlükoza kimi, saxaratlar və efirlər əmələ gətirməyə qadirdir. Bununla belə, aldehid qrupunun olmaması səbəbindən qlükoza ilə müqayisədə oksidləşməyə daha az həssasdır. Fruktoza, bəli...

Heterosiklik birləşmələr molekullarında dövrləri olan, əmələ gəlməsində karbon olmayan atomların (heteroatomların) iştirak etdiyi üzvi birləşmələrdir. Heterosiklik birləşmələr halqadakı atomların sayına və heteroatomun növünə görə təsnif edilir. Bu fəsildə biz yalnız bəzi azot tərkibli heterosiklləri nəzərdən keçirəcəyik, onların törəmələri mühüm biokimyəvi əhəmiyyətə malikdir. Altı üzvlü heterosikllər Piridin C5H5N ən sadə altı üzvlü aromatik heterosikldir...

Disakaridlər qrupundan ən yüksək dəyər saxaroza var, başqa cür çuğundur və ya qamış şəkəri adlanır. Saxarozanın empirik formulu C12H22O11-dir. Şəkər çuğundurunda və şəkər qamışının saplarında saxaroza yüksəkdir. O, həmçinin ağcaqayın və ağcaqayın şirəsində, bir çox meyvə və tərəvəzlərdə olur. Saxaroza (adi şəkər) ağ kristal maddədir, qlükozadan daha şirindir,...

Piridinin kimyəvi xassələri aromatik sistemin və tək elektron cütü olan azot atomunun olması ilə müəyyən edilir. 1. Əsas xüsusiyyətlər. Piridin alifatik aminlərdən daha zəif əsasdır (Kb = 1.7.10-9). Onun sulu məhlul lakmus ləkələri mavi: Piridin güclü turşularla reaksiya verdikdə piridinium duzları əmələ gəlir: 2. Aromatik xüsusiyyətlər. Benzol kimi, piridin də elektrofilik reaksiyalara məruz qalır...

Məlumdur ki, bütün mürəkkəb maddələr üzvi və qeyri-üzvi bölünə bilər.

Qeyri-üzvi maddələrin tərkibinə dövri cədvəlin istənilən elementi daxil ola bilər. Qeyri-üzvi maddələrin əsas sinifləri oksidlər, turşular, əsaslar və duzlardır. Bu maddələrin xüsusiyyətləri ilk iki hissədə müzakirə edilmişdir.

Üzvi maddələrin tərkibinə mütləq çox böyük olan bir karbon atomu daxildir üzvi birləşmələr zəncirlər əmələ gətirir. Bu zəncirlər var müxtəlif uzunluqlar və müxtəlif strukturlar, buna görə nəzəri olaraq saysız-hesabsız üzvi birləşmələr ola bilər.

Hər hansı bir üzvi birləşmənin əsasını funksional qruplarla birləşdirilə bilən karbohidrogen zənciri təşkil edir.

Üzvi birləşmənin xüsusiyyətləri sxemə görə təsvir edilmişdir:

• tərif;
• homoloji sıra;
• izomerizm;
• nomenklatura (adlar);
• molekulyar quruluş (karbohidrogen zənciri və funksional qruplar);
• strukturu ilə əlaqəli xüsusiyyətlər
  • funksional qrup;
  • karbohidrogen radikalı;
• xüsusi xüsusiyyətlər;
• qəbulu və istifadəsi.

Növbəti dərsi oxuduqdan sonra bu diaqramdan istifadə edərək hər hansı bir nümunə ilə öyrəndiyiniz birləşmələri təsvir etməyə çalışın. Və hər şey düzələcək!

Üzvi maddələr insanlara çoxdan məlumdur. Hələ qədim dövrlərdə insanlar şəkərdən, heyvan və bitki mənşəli yağlardan, boyalardan və aromatik maddələrdən istifadə edirdilər. Bütün bu maddələr canlıdan təcrid olunmuşdu orqanizmlər. Buna görə də belə birləşmələr adlandırıldı üzvi, kimyanın canlı orqanizmlərin həyat fəaliyyəti nəticəsində əmələ gələn maddələri öyrənən bölməsi isə “ üzvi kimya" Bu tərif 1827-ci ildə isveçli alim Berzelius tərəfindən verilmişdir.

* Berzelius Jens Jacob(08/20/1779–08/7/1848) - İsveç kimyaçısı. Kimyanın bir sıra əsas qanunlarını sınaqdan keçirdi və sübut etdi, 45 kimyəvi elementin atom kütlələrini təyin etdi, tətbiq etdi. müasir təyinat kimyəvi elementlər (1814) və ilk kimyəvi düsturlar "izomerizm", "kataliz" və "allotropiya" anlayışlarını inkişaf etdirdi.

Artıq üzvi maddələrin ilk tədqiqatçıları bu birləşmələrin xüsusiyyətlərini qeyd etdilər. Birincisi, yandıqda onların hamısı karbon qazı və su əmələ gətirir, yəni onların hamısında karbon və hidrogen atomları var. İkincisi, bu birləşmələr mineral (qeyri-üzvi) maddələrdən daha mürəkkəb quruluşa malik idi. Üçüncüsü, bu birləşmələrin alınması və təmizlənməsi üsulları ilə bağlı ciddi çətinliklər yarandı. Hətta hesab olunurdu ki, üzvi birləşmələrin iştirakı olmadan əldə edilə bilməz. canlılıq", yalnız canlı orqanizmlərə xas olan, yəni üzvi birləşmələr, görünür, süni şəkildə əldə edilə bilməz.

Və nəhayət, eyni molekulyar tərkibli, lakin xassələri fərqli olan birləşmələr kəşf edildi. Bu hadisə qeyri-üzvi maddələr üçün xarakterik deyildi. Qeyri-üzvi maddənin tərkibi məlumdursa, onun xassələri də məlumdur.

Sual. H 2 SO 4 hansı xüsusiyyətlərə malikdir? Ca(OH)2?

Üzvi kimyaçılar isə C 2 H 6 O tərkibli bir maddənin bəzi tədqiqatçılar üçün kifayət qədər inert qaz, digərləri üçün isə müxtəlif reaksiyalarda fəal iştirak edən maye olduğunu aşkar etdilər. Bunu necə izah etmək olar?

19-cu əsrin ortalarında bir çox nəzəriyyələr yaradıldı, müəllifləri üzvi birləşmələrin bu və digər xüsusiyyətlərini izah etməyə çalışdılar. Bu nəzəriyyələrdən biri idi Butlerovun kimyəvi quruluş nəzəriyyəsi*.

*Butlerov Aleksandr Mixayloviç(09/15/1928-08/17/1886) - rus kimyaçısı. O, müasir kimya elminin əsasını təşkil edən üzvi maddələrin kimyəvi quruluşu nəzəriyyəsini yaratmışdır. O, bir çox üzvi birləşmələrin izomeriyasını proqnozlaşdırmış və tautomerizm təliminin əsasını qoymuşdur.

Onun bəzi müddəaları 1861-ci ildə Şpeyerdə keçirilən konfransda A. M. Butlerov tərəfindən açıqlanmış, digərləri isə sonradan tərtib edilmişdir. elmi əsərlər A. M. Butlerov. Ümumiyyətlə, əsas müddəaları bu nəzəriyyələr müasir təqdimatda onu aşağıdakı kimi formalaşdırmaq olar.

1. Molekullardakı atomlar valentliklərinə görə ciddi qaydada düzülür.

2. Üzvi molekullardakı karbon atomu həmişə bərabər valentliyə malikdir dörd.

3. Molekulda atomların birləşmə sırası və atomlar arasındakı kimyəvi bağların təbiəti deyilir kimyəvi quruluş.

4. Xüsusiyyətlərüzvi birləşmələr asılıdır molekula yalnız hansı atomların və hansı miqdarda daxil olduğunu deyil, həm də kimyəvi quruluşdan:

• maddələr müxtəlif binalar var fərqli xassələri;
• maddələr oxşar binalar var oxşar xassələri.

5. Üzvi birləşmələrin xassələrini öyrənməklə verilmiş maddənin quruluşu haqqında nəticə çıxarmaq və bu quruluşu vahid kimyəvi düsturla təsvir etmək olar.

6. Molekulda olan atomlar bir-birinə təsir edir və bu təsir maddənin xüsusiyyətlərinə təsir edir.

Üzvi kimyanı öyrənərkən bu müddəaları daha tez-tez xatırlamalı və hər hansı bir maddənin xassələrini təsvir etməzdən əvvəl onu göstərməlisiniz. strukturu bir molekuldakı atomların birləşmə qaydasını göstərəcək kimyəvi düsturdan istifadə edərək - qrafik formula.

Üzvi birləşmələrin quruluşunun xüsusiyyətləri

Üzvi kimya ən sadə (karbon və hidrosian turşuları və onların duzları) istisna olmaqla, karbon birləşmələrinin molekullarının quruluşunu və xassələrini öyrənir.

Qeyri-üzvi birləşmələrin tərkibinə hazırda məlum olan 114 kimyəvi elementdən hər hansı biri daxil ola bilər. İndi 0,5 milyondan çoxu məlumdur qeyri-üzvi maddələr.

Üzvi molekullar adətən 6 kimyəvi elementin atomlarından ibarətdir: C, H, O, N, P, S. Buna baxmayaraq, indi daha çox şey məlumdur 20 milyon üzviəlaqələri.

Niyə bu qədər üzvi maddələr var?

Hər hansı bir üzvi birləşmənin tərkibində karbon atomu olduğu üçün karbon atomunun struktur xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq bu suala cavab tapmağa çalışaq.

Karbon - kimyəvi element 2-ci dövr, Mendeleyevin Kimyəvi Elementlərin Dövri Cədvəlinin IV qrupu, buna görə də onun atomunun quruluşunu aşağıdakı kimi təsvir etmək olar:

Beləliklə, karbon atomunun xarici səviyyəsində var dörd elektron. Qeyri-metal olan bir karbon atomu həm dörd elektrondan imtina edə bilər, həm də xarici səviyyə tamamlanana qədər dörd elektron qəbul edə bilər. dörd elektron. Buna görə də:

• üzvi birləşmələrdə karbon atomu həmişə olur tetravalent;
• karbon atomları bir-biri ilə birləşmək qabiliyyətinə malikdir zəncirlər müxtəlif uzunluqlar və strukturlar;
• karbon atomları bir-birinə və düsturda tire ilə göstərilən kovalent bağdan istifadə edərək digər atomlara bağlanır; bir karbon atomunun valentliyi dörd olduğundan, bir karbon atomunun ümumi xətlərinin (kimyəvi bağlarının) sayı da dörddür.

Karbon zəncirləri daxil ola bilər fərqli nömrə karbon atomları: birdən bir neçə minə qədər. Bundan əlavə, zəncirlər müxtəlif strukturlara malik ola bilər:

Karbon atomları arasında müxtəlif növ kimyəvi bağlar yarana bilər:

Buna görə də, yalnız dörd (!) karbon atomu, belə birləşmələrin tərkibində yalnız karbon və hidrogen atomları olsa belə, müxtəlif quruluşlu 10-dan çox birləşmə yarada bilər. Bu birləşmələrdə, məsələn, aşağıdakı "karbon skeletləri" olacaq:

və başqaları.

Tapşırıq 17.1.Özünüz dörd karbon atomundan fərqli bir quruluşa malik 2-3 karbon atomu zəncirini yaratmağa çalışın.

Nəticələr

Karbon atomlarının müxtəlif tərkibli və quruluşlu KARBON ZƏNCİRLƏRİ əmələ gətirmə qabiliyyəti - əsas səbəb müxtəlif üzvi birləşmələr.

Üzvi birləşmələrin təsnifatı

Çoxlu üzvi birləşmələr olduğundan, onlar müxtəlif meyarlara görə təsnif edilir:

• karbon zəncirinin quruluşuna görə- xətti, budaqlanmış, siklik əlaqələri;
• kimyəvi bağın növünə görə- doymuş, doymamış və aromatik birləşmələr;
• tərkibinə görə- karbohidrogenlər, oksigen tərkibli birləşmələr, azot tərkibli birləşmələr və s.

IN bu təlimat Müxtəlif siniflərdən olan birləşmələrin xassələri nəzərdən keçiriləcək, ona görə də təriflər və nümunələr daha sonra veriləcəkdir.

Üzvi birləşmələrin düsturları

Üzvi birləşmələrin düsturları müxtəlif yollarla təsvir edilə bilər. Molekulun tərkibi əks etdirir molekulyar (empirik) düstur:

Amma bu düstur molekuldakı atomların düzülməsini, yəni maddənin molekulunun quruluşunu göstərmir. Üzvi kimyada isə bu anlayış - maddənin molekulunun kimyəvi quruluşu - ən mühümdür! Bir molekulda atomların birləşmə ardıcıllığı göstərir qrafik (struktur) düstur. Məsələn, C 4 H 10 quruluşlu bir maddə üçün yazmaq olar iki aşağıdakı düsturlar:

Göstərilə bilər Hamısı kimyəvi bağlar:

Bu cür təfərrüatlı qrafik formullar üzvi molekullardakı karbon atomunun dörd valentli olduğunu açıq şəkildə göstərir. Qrafik düsturlar tərtib edərkən əvvəlcə karbon zəncirini təsvir etməlisiniz, məsələn:

Sonra hər bir karbon atomunun valentliyini göstərmək üçün tirelərdən istifadə edin:

Hər bir karbon atomunun dörd xətti olmalıdır!

Sonra "sərbəst" valentləri hidrogen atomları (və ya digər monovalent atomlar və ya qruplar) ilə doldurun.

İndi bu düsturu qısaldılmış formada yenidən yaza bilərsiniz:

Butan üçün dərhal belə bir düstur yazmaq istəyirsinizsə, mürəkkəb bir şey yoxdur, sadəcə dördə qədər saymaq lazımdır. Karbon "skeletini" təsvir etdikdən sonra özünüzə sual verməlisiniz: bu xüsusi karbon atomunun neçə valentliyi (xətti) var?

iki. Bu o deməkdir ki, 2 hidrogen atomu əlavə etməlisiniz:

Qrafik düsturların müxtəlif yollarla yazıla biləcəyini xatırlamaq lazımdır. Məsələn, butan üçün qrafik formul aşağıdakı kimi yazıla bilər:

Atomların düzülmə ardıcıllığı pozulmadığı üçün düsturlar belədir eyni əlaqə(!) Siz bu birləşmələrin adlarını düzəldərək özünüzü sınaya bilərsiniz (bax: dərs 17.7). Maddələrin adları üst-üstə düşürsə, bunlar eyni maddənin düsturlarıdır.

İzomerizm

19-cu əsrin ortalarında, kifayət qədər çox üzvi birləşmələr əldə edilən və tədqiq edildikdə, üzvi kimyaçılar anlaşılmaz bir fenomen aşkar etdilər: eyni tərkibə malik birləşmələr fərqli xüsusiyyətlərə malik idi! Məsələn, qaz, çətinliklə reaksiya verən və Na ilə reaksiya verməyən C 2 H 6 O tərkibinə malikdir. Amma var maye, eyni tərkibə malikdir və kimyəvi cəhətdən çox aktivdir. Xüsusilə, C 2 H 6 O tərkibli bu maye hidrogeni buraxaraq Na ilə aktiv şəkildə reaksiya verdi. Fiziki və kimyəvi xassələri tamamilə fərqli olan maddələr eyni molekulyar formulaya malikdir! Niyə? Bu sualın cavabını Butlerovun üzvi birləşmələrin quruluşu nəzəriyyəsindən istifadə etməklə almaq olar, müddəalarından biri: "Üzvi birləşmələrin xüsusiyyətləri onların molekullarının kimyəvi quruluşundan asılıdır".

Çünki kimyəvi xassələri Baxılan birləşmələr fərqlidir, yəni onların molekulları fərqli strukturlara malikdir. Bu birləşmələr üçün qrafik formullar yaratmağa çalışaq. C 2 H 6 O tərkibli bir maddə üçün təklif edə bilərik yalnız iki zəncir növü:

Bu "skeletləri" hidrogen atomları ilə dolduraraq, əldə edirik:

Sual. Bu birləşmələrdən hansı Na ilə reaksiya verərək hidrogeni buraxmağa qadirdir?

Aydındır ki, yalnız bağı olan maddə (I) belə qarşılıqlı təsirə qadirdir "O", hansı yox molekulda (II). Bağ qırıldığı üçün H 2 qazı ayrılır "O". Hidrogen əmələ gətirmək üçün bir bağ qırılmalı idisə "S-N", onda belə bağlar hər iki maddədə mövcud olduğundan, hər iki halda H 2 qazı ayrılacaq. Beləliklə, düstur (I) maye molekulunun, düstur (II) isə qazın quruluşunu əks etdirir.

Eyni tərkibə malik, lakin müxtəlif kimyəvi quruluşa malik birləşmələrin mövcudluğuna deyilir izomerizm.

İSOMERS- bunlar eyni tərkibə malik birləşmələrdir, lakin müxtəlif kimyəvi quruluşu və buna görə də fərqli xassələri.

Buna görə də, üzvi birləşmələrin molekulları qrafik (struktur) düsturlardan istifadə edərək təsvir edilməlidir, çünki bu halda görünəcəkdir. strukturu tədqiq olunan maddə, yəni kimyəvi reaksiyanın necə və nəyə görə baş verdiyi aydın olacaq.

Məşq 17.1. Aşağıdakı birləşmələr arasında izomerləri tapın:

Həll. Çünki izomerlər var eyni kompozisiya, gəlin bütün bu birləşmələrin tərkibini (molekulyar düsturları) təyin edək, yəni karbon və hidrogen atomlarının sayını yenidən hesablayaq:

Cavab verin. a) və b) birləşmələri bir-birinə izomerdir, çünki eyni tərkibə malikdirlər C4H10

c) və d) birləşmələri bir-birinə izomerdir, çünki eyni tərkibə malikdirlər C5H12, lakin kimyəvi quruluşu fərqlidir.

Tapşırıq 17.2. Aşağıdakı birləşmələr arasında izomerləri tapın:

Homoloqlar

Butlerovun üzvi birləşmələrin quruluşu nəzəriyyəsinin eyni müddəalarından belə çıxır ki, maddələr oxşar molekulların (oxşar) quruluşu olmalıdır və oxşar(oxşar) xassələri. Oxşar quruluşa və buna görə də oxşar xassələrə malik olan üzvi birləşmələr homoloji sıra əmələ gətirir.

Məsələn, molekullarında yalnız karbohidrogenlər var bir cüt bağ alkenlər:

Molekullarında olan karbohidrogenlər yalnız sadə əlaqələr, homoloji sıra əmələ gətirir alkanlar:

İstənilən homoloji silsilənin üzvlərinə HOMOLOGLAR deyilir.

Homoloqlar- bunlar kimyəvi quruluşu və buna görə də xassələri ilə oxşar olan üzvi birləşmələrdir. Homoloqlar bir-birindən fərqlidir tərkibinə görə qrup başına CH 2 və ya (CH 2) n.

Bunu alkenlərin homoloji silsiləsi nümunəsindən istifadə edərək yoxlayaq:

Tapşırıq 17.3. Alkanların homoloji sıra üzvlərinin (alkanların homoloqları) tərkibini müqayisə edin və onların tərkibində CH 2 və ya (CH 2) n qrupu ilə fərqləndiklərinə əmin olun.

Nəticələr

Homoloqlar quruluşa görə oxşardırlar, buna görə də xassələri; homoloqlar tərkibinə görə CH 2 qrupu ilə fərqlənir. CH 2 qrupu adlanır homoloji fərq.

Karbohidrogenlərin adları. Beynəlxalq nomenklatura qaydaları

Bir-birimizi başa düşmək üçün bizə dil lazımdır. İnsanlar danışır müxtəlif dillər və həmişə bir-birini başa düşmürlər. Kimyaçılar, bir-birlərini başa düşmək üçün eyni istifadə edirlər beynəlxalq dil. Bu dilin əsasını birləşmələrin adları (nomenklatura) təşkil edir.

Üzvi birləşmələrin nomenklaturası (adları) qaydaları 1965-ci ildə qəbul edilmişdir. Bunlara IUPAC qaydaları* deyilir.

* IUPAC- Beynəlxalq Saf və Tətbiqi Kimya İttifaqı - Beynəlxalq Təmiz və Tətbiqi Kimya Birliyi.

Üzvi birləşmələrin adları homoloq-alkanların adlarına əsaslanır:

• CH 4 - MET bir,
• C2H6- BU bir,
• C 3 H 8 - PROP bir,
• C 4 H 10 - AMMA bir**,
• C 5 H 12 - PENT bir**,
• C 6 H 14 - HEX bir**,
• C 7 H 16 - GEPT bir**,
• C 8 H 18 - OKT an**.

** Bu birləşmələr üçün onların xətti quruluşa malik olması nəzərdə tutulur.

Bu başlıqlarda KÖKLƏR sözlər (qalın) - met-, bu-, dayaq- və s. - zəncirdəki karbon atomlarının sayını göstərin:

• MET- 1 karbon atomu,
• BU- 2 karbon atomu,
• PROP- 3 karbon atomu və s.

Tapşırıq 17.4. Birləşmələrin karbon zəncirində neçə karbon atomu var:

1. meth anal;
2. bu lil spirti;
3. dayaq anon;
4. şüşə anov turşusu?

şəkilçi adda əlaqələrin xarakterini (növünü) göstərir. Bəli, şəkilçi -az- karbon atomları arasındakı bütün bağların olduğunu göstərir sadə.

Tapşırıq 17.5. Homoloqların nə olduğunu xatırlayın və alkların homoloq olub olmadığını müəyyənləşdirin az aşağıdakı maddələr:

1. Oktyabr az?
2. dayaq az?
3. 2-metilprop az?

Adlarda başqa şəkilçilər də ola bilər:

• -az-, zəncirdə biri varsa ikiqatəlaqə;
• -in-, zəncirdə biri varsa üçqatəlaqə.

Məşq 17.2. ET üçün qrafik formullar yaratmağa çalışın az a, ET az a və ET in A.

Həll. Bütün bu maddələrin bir kökü var -BU-, yəni bu maddələr daxildir .?. karbon atomu. Birinci maddə ehtiva edir .?. əlaqə çünki şəkilçi -az-:

Eyni şəkildə mübahisə edərək, əldə edəcəksiniz:

Tutaq ki, qrafik formul təsvir etmək lazımdır propina.

1. Kök -dirək- zəncirdə 3 karbon atomunun olduğunu göstərir:

2. şəkilçi -in- bir üçlü bağın olduğunu göstərir:

3. Hər bir karbon atomu IV valentliyə malikdir. Buna görə də, çatışmayan hidrogen atomlarını əlavə edək:

Karbonatlar, karbidlər, siyanidlər, tiosiyanatlar və karbon turşusu istisna olmaqla, tərkibində karbon atomu olan bütün maddələr üzvi birləşmələrdir. Bu o deməkdir ki, onlar fermentativ və ya digər reaksiyalar vasitəsilə karbon atomlarından canlı orqanizmlər tərəfindən yaradıla bilirlər. Bu gün bir çox üzvi maddələr süni şəkildə sintez edilə bilər ki, bu da təbabətin və farmakologiyanın inkişafına, həmçinin yüksək möhkəm polimer və kompozit materialların yaradılmasına imkan verir.

Üzvi birləşmələrin təsnifatı

Üzvi birləşmələr ən çox sayda maddələr sinfidir. Burada təxminən 20 növ maddə var. Fərqli kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdirlər, fərqlidirlər fiziki keyfiyyətlər. Onların ərimə temperaturu, kütləsi, uçuculuğu və həllolma qabiliyyəti, həmçinin normal şəraitdə yığılma vəziyyəti də müxtəlifdir. Onların arasında:

• karbohidrogenlər (alkanlar, alkinlər, alkenlər, alkadienlər, sikloalkanlar, aromatik karbohidrogenlər);
• aldehidlər;
• ketonlar;
• spirtlər (iki atomlu, bir atomlu, çox atomlu);
• efirlər;
• efirlər;
• karboksilik turşular;
• aminlər;
• amin turşuları;
• karbohidratlar;
• yağlar;
• zülallar;
• biopolimerlər və sintetik polimerlər.

Bu təsnifat kimyəvi quruluşun xüsusiyyətlərini və müəyyən bir maddənin xüsusiyyətlərindəki fərqi müəyyən edən xüsusi atom qruplarının mövcudluğunu əks etdirir. IN ümumi görünüş kimyəvi qarşılıqlı təsirlərin xüsusiyyətlərini nəzərə almayan karbon skeletinin konfiqurasiyasına əsaslanan təsnifat fərqli görünür. Onun müddəalarına görə üzvi birləşmələr aşağıdakılara bölünür:

• alifatik birləşmələr;
• aromatiklər;
• heterosiklik maddələr.

Bu üzvi birləşmələr siniflərində izomerlər ola bilər müxtəlif qruplar maddələr. İzomerlərin xassələri fərqlidir, lakin onların atom tərkibi eyni ola bilər. Bu, A.M.Butlerovun irəli sürdüyü müddəalardan irəli gəlir. Həmçinin, üzvi birləşmələrin quruluşu nəzəriyyəsi üzvi kimya üzrə bütün tədqiqatlar üçün rəhbər əsasdır. Mendeleyevin Dövri Qanunu ilə eyni səviyyədə yerləşdirilir.

Kimyəvi quruluş anlayışının özü A.M. 19 sentyabr 1861-ci ildə kimya tarixində meydana çıxdı. Əvvəllər elmdə müxtəlif fikirlər var idi və bəzi alimlər molekulların və atomların mövcudluğunu tamamilə inkar edirdilər. Çünki üzvi və qeyri-üzvi kimya sifariş yox idi. Üstəlik, konkret maddələrin xassələrini mühakimə etmək üçün heç bir nümunə yox idi. Eyni zamanda, eyni tərkibli, müxtəlif xüsusiyyətlər nümayiş etdirən birləşmələr var idi.

A.M.Butlerovun ifadələri əsasən kimyanın inkişafını düzgün istiqamətə yönəltdi və bunun üçün çox möhkəm zəmin yaratdı. Onun vasitəsilə toplanmış faktları, yəni müəyyən maddələrin kimyəvi və ya fiziki xassələrini, reaksiyalara daxil olma qanunlarını və s. sistemləşdirmək mümkün idi. Hətta birləşmələrin əldə edilməsi yollarını və bəzilərinin mövcudluğunu proqnozlaşdırmaq ümumi xassələri bu nəzəriyyə sayəsində mümkün olmuşdur. Ən əsası isə A.M.Butlerov göstərdi ki, maddənin molekulunun strukturu elektrik qarşılıqlı təsirləri nöqteyi-nəzərindən izah edilə bilər.

Üzvi maddələrin quruluşu nəzəriyyəsinin məntiqi

1861-ci ilə qədər kimyada bir çoxları atom və ya molekulun mövcudluğunu rədd etdiyi üçün üzvi birləşmələr nəzəriyyəsi elm dünyası üçün inqilabi bir təklif oldu. Və A. M. Butlerov özü yalnız materialist nəticələrdən çıxış etdiyi üçün üzvi maddə haqqında fəlsəfi fikirləri təkzib edə bildi.

O, molekulyar quruluşun kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə təcrübi olaraq tanınmasının mümkün olduğunu göstərə bildi. Məsələn, hər hansı bir karbohidratın tərkibini yandırmaqla müəyyən etmək olar müəyyən məbləğ və nəticədə suyun və karbon qazının hesablanması. Amin molekulunda azotun miqdarı da qazların həcmini ölçməklə və molekulyar azotun kimyəvi miqdarını təcrid etməklə yanma zamanı hesablanır.

Butlerovun strukturdan asılı kimyəvi quruluş haqqında mühakimələrini əks istiqamətdə nəzərdən keçirsək, yeni bir nəticə çıxır. Məhz: maddənin kimyəvi quruluşunu və tərkibini bilməklə onun xassələrini empirik olaraq qəbul etmək olar. Amma ən əsası, Butlerov izah etdi ki, üzvi maddələrdə fərqli xüsusiyyətlər nümayiş etdirən, lakin eyni tərkibə malik çoxlu sayda maddələr var.

Nəzəriyyənin ümumi müddəaları

A. M. Butlerov üzvi birləşmələri nəzərdən keçirərək və öyrənərək ən mühüm prinsiplərdən bəzilərini çıxardı. O, onları üzvi mənşəli kimyəvi maddələrin quruluşunu izah edən bir nəzəriyyəyə birləşdirdi. Nəzəriyyə aşağıdakı kimidir:

• üzvi maddələrin molekullarında atomlar valentlikdən asılı olan ciddi şəkildə müəyyən edilmiş ardıcıllıqla bir-birinə bağlıdır;
• kimyəvi quruluş, üzvi molekullardakı atomların bağlandığı birbaşa nizamdır;
• kimyəvi quruluş üzvi birləşmənin xüsusiyyətlərinin mövcudluğunu müəyyən edir;
• eyni kəmiyyət tərkibinə malik molekulların quruluşundan asılı olaraq maddənin müxtəlif xassələri görünə bilər;
• kimyəvi birləşmənin əmələ gəlməsində iştirak edən bütün atom qrupları bir-birinə qarşılıqlı təsir göstərir.

Üzvi birləşmələrin bütün sinifləri bu nəzəriyyənin prinsiplərinə uyğun olaraq qurulur. Əsasını qoyan A. M. Butlerov kimyanı bir elm sahəsi kimi genişləndirə bildi. O izah etdi ki, üzvi maddələrdə karbon dörd valentlik nümayiş etdirdiyi üçün bu birləşmələrin müxtəlifliyi müəyyən edilir. Bir çox aktiv atom qrupunun olması bir maddənin müəyyən bir sinfə aid olub olmadığını müəyyənləşdirir. Və məhz konkret atom qruplarının (radikalların) olması səbəbindən fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlər meydana çıxır.

Karbohidrogenlər və onların törəmələri

Karbon və hidrogenin bu üzvi birləşmələri qrupdakı bütün maddələr arasında tərkibinə görə ən sadədir. Onlar alkanlar və sikloalkanlar (doymuş karbohidrogenlər), alkenlər, alkadienlər və alkatrienlər, alkinlər (doymamış karbohidrogenlər), həmçinin aromatik maddələrin alt sinfi ilə təmsil olunurlar. Alkanlarda bütün karbon atomları yalnız bir atomla bağlanır S-S bağlantısı yu, buna görə karbohidrogen tərkibinə heç bir H atomu daxil edilə bilməz.

IN doymamış karbohidrogenlər hidrogen ikiqat C=C bağının yerinə daxil edilə bilər. Həmçinin, C-C bağı üçlü (alkinlər) ola bilər. Bu, bu maddələrin radikalların azaldılması və ya əlavə edilməsi ilə əlaqəli bir çox reaksiyalara girməsinə imkan verir. Onların reaksiya vermə qabiliyyətini öyrənmək rahatlığı üçün bütün digər maddələr karbohidrogen siniflərindən birinin törəmələri hesab olunur.

Spirtli içkilər

Spirtlər karbohidrogenlərdən daha mürəkkəb olan üzvi kimyəvi birləşmələrdir. Onlar canlı hüceyrələrdə fermentativ reaksiyalar nəticəsində sintez olunur. Ən tipik nümunə fermentasiya nəticəsində qlükozadan etanolun sintezidir.

Sənayedə spirtlər karbohidrogenlərin halogen törəmələrindən alınır. Halojen atomunun hidroksil qrupu ilə əvəzlənməsi nəticəsində spirtlər əmələ gəlir. Monohidrik spirtlər yalnız bir hidroksil qrupu, çox atomlu spirtlər iki və ya daha çox ehtiva edir. Dihidrik spirtə misal etilen qlikoldur. Polihidrik spirt qliserindir. Spirtlərin ümumi formulu R-OH-dir (R karbon zənciridir).

Aldehidlər və ketonlar

Spirtlər spirt (hidroksil) qrupundan hidrogenin çıxarılması ilə əlaqəli üzvi birləşmələrin reaksiyalarına girdikdən sonra oksigen və karbon arasındakı ikiqat bağ bağlanır. Bu reaksiya terminal karbon atomunda yerləşən spirt qrupundan keçərsə, aldehidin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Əgər spirt ilə karbon atomu karbon zəncirinin sonunda yerləşmirsə, dehidratasiya reaksiyasının nəticəsi keton istehsalıdır. Ketonların ümumi formulu R-CO-R, aldehidlər R-COH (R zəncirin karbohidrogen radikalıdır).

Efirlər (sadə və mürəkkəb)

Bu sinif üzvi birləşmələrin kimyəvi quruluşu mürəkkəbdir. Efirlər iki spirt molekulu arasında reaksiya məhsulları hesab olunur. Onlardan su çıxarıldıqda bir birləşmə əmələ gəlir nümunə R-O-R. Reaksiya mexanizmi: bir spirtdən hidrogen protonunun və digər spirtdən hidroksil qrupunun çıxarılması.

Efirlər spirt və üzvi karboksilik turşu arasında reaksiya məhsullarıdır. Reaksiya mexanizmi: hər iki molekulun spirt və karbon qrupundan suyun çıxarılması. Hidrogen turşudan (hidroksil qrupunda), OH qrupunun özü isə spirtdən ayrılır. Yaranan birləşmə R-CO-O-R kimi təsvir edilmişdir, burada fıstıq R radikalları - karbon zəncirinin qalan hissələrini ifadə edir.

Karboksilik turşular və aminlər

Karboksilik turşular oynayan xüsusi maddələrdir mühüm rol hüceyrənin fəaliyyətində. Üzvi birləşmələrin kimyəvi quruluşu belədir: karboksil qrupu (-COOH) ilə birləşmiş karbohidrogen radikalı (R). Karboksil qrupu yalnız ən kənar karbon atomunda yerləşə bilər, çünki (-COOH) qrupunda C-nin valentliyi 4-dür.

Aminlər karbohidrogenlərin törəmələri olan daha sadə birləşmələrdir. Burada hər hansı bir karbon atomunda bir amin radikalı (-NH2) var. Bir karbona bir qrup (-NH2) bağlandığı əsas aminlər var ( ümumi formula R-NH2). İkinci dərəcəli aminlərdə azot iki karbon atomu ilə birləşir (formula R-NH-R). Üçüncü dərəcəli aminlərdə azot üç karbon atomuna (R3N) bağlıdır, burada p bir radikal, bir karbon zənciridir.

Amin turşuları

Amin turşuları həm aminlərin, həm də üzvi mənşəli turşuların xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən kompleks birləşmələrdir. Amin qrupunun karboksil qrupuna nisbətən yerindən asılı olaraq onların bir neçə növü vardır. Ən vacibləri alfa amin turşularıdır. Burada amin qrupu karboksil qrupunun bağlı olduğu karbon atomunda yerləşir. Bu, peptid bağının yaradılmasına və zülalların sintezinə imkan verir.

Karbohidratlar və yağlar

Karbohidratlar aldehid spirtləri və ya keto spirtləridir. Bunlar xətti və ya siklik quruluşa malik birləşmələr, həmçinin polimerlər (nişasta, sellüloza və s.) Onların hüceyrədəki ən mühüm rolu struktur və enerjidir. Yağlar, daha doğrusu lipidlər eyni funksiyaları yerinə yetirir, yalnız digər biokimyəvi proseslərdə iştirak edirlər. Kimyəvi quruluş baxımından yağ üzvi turşuların və qliserin efiridir.

Müxtəlif kimyəvi birləşmələrin əksəriyyətində (dörd milyondan çox) karbon var. Demək olar ki, hamısı üzvi maddələrdir. Təbiətdə karbohidratlar, zülallar, vitaminlər kimi üzvi birləşmələr olur və onlar heyvan və bitkilərin həyatında mühüm rol oynayır. Bir çox üzvi maddələr və onların qarışıqları (plastik, rezin, yağ, təbii qaz və başqaları) var böyük dəyərölkənin milli iqtisadiyyatının inkişafı üçün.

Karbon birləşmələrinin kimyasına üzvi kimya deyilir. Üzvi kimyanın predmetini böyük rus üzvi kimyaçısı A.M. Butlerov. Bununla belə, bütün karbon birləşmələri üzvi hesab edilmir. Karbon monoksit (II) CO, karbon qazı CO2, karbon turşusu H2CO3 və onun duzları, məsələn, CaCO3, K2CO3 kimi sadə maddələr qeyri-üzvi birləşmələr kimi təsnif edilir. Karbondan başqa, üzvi maddələrin tərkibində başqa elementlər də ola bilər. Ən çox yayılmışlar hidrogen, halogenlər, oksigen, azot, kükürd və fosfordur. Digər elementləri, o cümlədən metalları ehtiva edən üzvi maddələr də var.

2. Karbon atomunun (C) quruluşu, onun elektron qabığının quruluşu

2.1 Üzvi birləşmələrin kimyəvi strukturunda karbon atomunun (C) əhəmiyyəti

KARBON (lat. Carboneum), C, dövri sistemin IVa yarımqrupunun kimyəvi elementi; atom nömrəsi 6, atom kütləsi 12.0107, qeyri-metallara aiddir. Təbii karbon iki sabit nukliddən ibarətdir - 12C (kütləvi olaraq 98,892%) və 13C (1,108%) və bir qeyri-sabit - 5730 il yarım ömrü olan C.

Təbiətdə yayılma. Karbon çəki ilə 0,48% təşkil edir yer qabığı, burada məzmun baxımından digər elementlər arasında 17-ci yeri tutur. Əsas karbon tərkibli süxurlar təbii karbonatlardır (əhəngdaşları və dolomitlər); onlarda karbonun miqdarı təqribən 9610 ton təşkil edir.

Sərbəst vəziyyətdə karbon təbiətdə qalıq yanacaq şəklində, həmçinin minerallar - almaz və qrafit şəklində olur. Təxminən 1013 ton karbon kömür və qəhvəyi kömür, torf, şist, bitum kimi yanar faydalı qazıntılarda, eləcə də Yerin bağırsaqlarında güclü yığılmalar əmələ gətirən təbii yanan qazlarda cəmləşmişdir. Almazlar olduqca nadirdir. Hətta almaz daşıyan süxurlarda (kimberlitlər) çəkisi 9-10% -dən çox olmayan almaz var, bir qayda olaraq, tapılan böyük almazlara adətən xüsusi ad verilir. Ən böyük almaz "Cullinan" çəkisi 621,2 q (3106 karat) Cənubi Afrika(Transvaal) 1905-ci ildə və ən böyük rus almazı "Orlov" çəkisi 37,92 q (190 karat) 17-ci əsrin ortalarında Sibirdə idi.

Qara-boz, qeyri-şəffaf, metal parıltılı toxunuşda yağlı, qrafit bir-birinin üstündə boş laylı karbon atomlarından ibarət yastı polimer molekullarının yığılmasıdır. Bu halda təbəqənin içindəki atomlar bir-biri ilə təbəqələr arasındakı atomlardan daha güclü birləşir.

Almaz başqa məsələdir. Rəngsiz, şəffaf və yüksək refraktiv kristalda hər bir karbon atomu bağlıdır kimyəvi bağlar tetraedrin təpələrində yerləşən eyni atomlardan dördü ilə. Bütün bağlar eyni uzunluqda və çox möhkəmdir. Onlar kosmosda davamlı üçölçülü çərçivə əmələ gətirirlər. Bütün almaz kristalı heç bir “zəif” nöqtəsi olmayan nəhəng polimer molekuluna bənzəyir, çünki bütün bağların gücü eynidir.

20°C-də almazın sıxlığı 3,51 q/sm3, qrafitin sıxlığı 2,26 q/sm3 təşkil edir. Almazın fiziki xüsusiyyətləri (sərtlik, elektrik keçiriciliyi, istilik genişlənmə əmsalı) bütün istiqamətlərdə demək olar ki, eynidir; təbiətdə olan bütün maddələrin ən sərtidir. Qrafitdə bu xassələr müxtəlif istiqamətlərdə - karbon atomlarının təbəqələrinə perpendikulyar və ya paralel - çox fərqlənir: kiçik yanal qüvvələr ilə paralel qrafit təbəqələri bir-birinə nisbətən sürüşür və kağızda iz buraxaraq ayrı-ayrı lopalara ayrılır. Elektrik xüsusiyyətləri baxımından almaz dielektrikdir, qrafit isə elektrik cərəyanını keçirir.

1000 °C-dən yuxarı havaya çıxış olmadan qızdırıldığında, almaz qrafitə çevrilir. Qrafit, eyni şəraitdə daim qızdırıldıqda, ərimədən sublimasiya edildikdə 3000 ° C-ə qədər dəyişmir. Qrafitin almaza birbaşa keçidi yalnız 3000°C-dən yuxarı temperaturda və böyük təzyiqdə - təxminən 12 GPa-da baş verir.

Karbonun üçüncü allotropik modifikasiyası olan karbin süni yolla əldə edilmişdir. Bu incə kristal qara tozdur; quruluşunda karbon atomlarının uzun zəncirləri bir-birinə paralel düzülür. Hər bir zəncir (-C=C) L və ya (=C=C=) L quruluşuna malikdir. Karbinin sıxlığı qrafit və almaz arasında ortadır - 2,68-3,30 q/sm 3. Karbinin ən mühüm xüsusiyyətlərindən biri onun insan orqanizminin toxumaları ilə uyğunluğudur ki, bu da onu, məsələn, orqanizm tərəfindən rədd edilməyən süni qan damarlarının istehsalında istifadə etməyə imkan verir (şək. 1).

Fullerenlər öz adını kimyaçının şərəfinə deyil, səthi beşbucaqlı və altıbucaqlılardan əmələ gələn günbəz formasında anqarlar və digər tikililər tikməyi təklif edən amerikalı memar R.Fullerin şərəfinə almışdır (belə günbəz tikilmişdir. məsələn, Moskva Sokolniki Parkında).

Karbon da nizamsız bir quruluşa malik bir dövlət ilə xarakterizə olunur - bu sözdə. amorf karbon (kök, koks, kömür) əncir. 2. Karbonun (C) alınması:

Ətrafımızdakı maddələrin əksəriyyəti üzvi birləşmələrdir. Bunlar heyvan və bitki toxumaları, yeməklərimiz, dərman vasitələrimiz, geyimimiz (pambıq, yun və sintetik liflər), yanacaq (neft və təbii qaz), rezin və plastik, yuyucu vasitələrdir. Hazırda 10 milyondan çox belə maddələr məlumdur və alimlərin təbii obyektlərdən naməlum maddələri təcrid etməsi və təbiətdə mövcud olmayan yeni birləşmələr yaratması səbəbindən onların sayı hər il xeyli artır.

Bu cür müxtəlif üzvi birləşmələr həm öz aralarında, həm də digər atomlarla güclü kovalent bağlar yaratmaq üçün karbon atomlarının unikal xüsusiyyəti ilə əlaqələndirilir. Həm sadə, həm də çoxlu bağlarla bir-birinə bağlanan karbon atomları demək olar ki, istənilən uzunluqda və dövrədə zəncirlər yarada bilər. Üzvi birləşmələrin müxtəlifliyi də izomeriya fenomeninin mövcudluğu ilə bağlıdır.

Demək olar ki, bütün üzvi birləşmələr də hidrogen ehtiva edir, onlar tez-tez oksigen, azot atomlarını və daha az - kükürd, fosfor və halogenləri ehtiva edir. Tərkibində hər hansı elementin atomlarını (O, N, S və halogenlərdən başqa) karbonla birbaşa bağlı olan birləşmələrə topluca orqanoelement birləşmələri deyilir; belə birləşmələrin əsas qrupu metal üzvi birləşmələrdir (şək. 3).

Çox sayda üzvi birləşmələr onların aydın təsnifatını tələb edir. Üzvi birləşmənin əsasını molekulun skeleti təşkil edir. Skelet açıq (qapalı) quruluşa malik ola bilər, bu halda birləşmə asiklik (alifatik; alifatik birləşmələr ilk dəfə yağlardan təcrid olunduğu üçün onlar da yağlı birləşmələr adlanır) və qapalı struktur adlanır, bu halda isə bu birləşmə adlanır. tsiklik. Skelet karbon ola bilər (yalnız karbon atomlarından ibarətdir) və ya karbondan başqa digər atomları ehtiva edə bilər - sözdə. heteroatomlar, ən çox oksigen, azot və kükürd. Tsiklik birləşmələr aromatik və alisiklik (bir və ya daha çox halqa ehtiva edən) ola bilən karbosiklik (karbon) və heterosiklik bölünür.

Hidrogen və halogen atomları skeletə daxil edilmir, heteroatomlar isə yalnız karbonla ən azı iki əlaqəyə malik olduqda skeletə daxil edilir. Beləliklə, in etil spirti CH3CH2OH oksigen atomu molekulun skeletinə daxil deyil, dimetil efirdə CH3OCH3 onun tərkibinə daxildir.

Bundan əlavə, asiklik skelet şaxələnməmiş (bütün atomlar bir sıra düzülmüşdür) və budaqlanmış ola bilər. Bəzən budaqlanmamış skelet xətti adlanır, lakin yadda saxlamaq lazımdır ki, ən çox istifadə etdiyimiz struktur düsturlar atomların həqiqi düzülməsini deyil, yalnız bağ sırasını çatdırır. Beləliklə, "xətti" karbon zənciri ziqzaq formasına malikdir və kosmosda müxtəlif yollarla bükülə bilər.

Molekulyar skeletdə dörd növ karbon atomu var. Karbon atomu başqa bir karbon atomu ilə yalnız bir əlaqə yaradırsa, onu ilkin adlandırmaq adətdir. İkinci dərəcəli atom digər iki karbon atomu ilə, üçüncü atom üç ilə, dördüncü atom isə dörd bağını karbon atomları ilə bağlar yaratmaq üçün sərf edir.

Növbəti təsnifat xüsusiyyəti çoxlu istiqrazların olmasıdır. Tərkibində yalnız sadə bağlar olan üzvi birləşmələrə doymuş (limit) deyilir. Tərkibində ikiqat və ya üçqat rabitə olan birləşmələrə doymamış (doymamış) deyilir. Onların molekullarında hər bir karbon atomunda məhdud olanlara nisbətən daha az hidrogen atomu var. Benzol seriyasının siklik doymamış karbohidrogenləri aromatik birləşmələrin ayrıca sinfi kimi təsnif edilir.

Üçüncü təsnifat əlaməti funksional qrupların - müəyyən birləşmələr sinfi üçün xarakterik olan və onun kimyəvi xassələrini təyin edən atom qruplarının olmasıdır. Funksional qrupların sayına əsasən üzvi birləşmələr monofunksionallara bölünür - onların tərkibində bir funksional qrup, polifunksional - bir neçə funksional qrup, məsələn, qliserin və heterofunksional - bir molekulda bir neçə fərqli qrup var, məsələn, amin turşuları.

Funksional qrupun hansı karbon atomunda yerləşməsindən asılı olaraq birləşmələr ilkin, məsələn, etil xlorid CH 3 CH 2 C1, ikincili - izopropil xlorid (CH3) 2 CH 1 və üçüncü - butil xlorid (CH 8) 8 CCl bölünür. .

Üzvi kimya karbon birləşmələrini öyrənən elmdirüzvi maddələr. Bu baxımdan üzvi kimya da adlanır karbon birləşmələrinin kimyası.

Üzvi kimyanın ayrı bir elmə ayrılmasının ən mühüm səbəbləri aşağıdakılardır.

1. Qeyri-üzvi olanlarla müqayisədə çoxsaylı üzvi birləşmələr.

Məlum olan üzvi birləşmələrin sayı (təxminən 6 milyon) Mendeleyevin dövri sisteminin bütün digər elementlərinin birləşmələrinin sayından xeyli çoxdur. Hal-hazırda 700 minə yaxın qeyri-üzvi birləşmə məlumdur, indi bir il ərzində təxminən 150 min yeni üzvi birləşmə əldə edilir. Bu, təkcə kimyaçıların üzvi birləşmələrin sintezi və tədqiqi ilə xüsusilə intensiv məşğul olması ilə deyil, həm də karbon elementinin zəncir və dövrlərdə bağlanmış, demək olar ki, qeyri-məhdud sayda karbon atomu olan birləşmələr istehsal etmək üçün xüsusi qabiliyyəti ilə izah olunur.

2. Üzvi maddələr həm son dərəcə müxtəlif praktik tətbiqlərinə görə, həm də orqanizmlərin həyat proseslərində mühüm rol oynadıqlarına görə müstəsna əhəmiyyət kəsb edir.

3. Üzvi birləşmələrin xassələri və reaksiya qabiliyyətinə görə qeyri-üzvi birləşmələrdən əhəmiyyətli fərqlər var, Nəticədə, üzvi birləşmələrin öyrənilməsi üçün bir çox xüsusi metodların işlənib hazırlanmasına ehtiyac yarandı.

Üzvi kimyanın predmeti üzvi birləşmələrin ən mühüm siniflərinin alınma üsullarını, tərkibini, quruluşunu və tətbiq sahələrini öyrənir.

2. Üzvi kimyanın inkişafının qısa tarixi icmalı

Üzvi kimya bir elm kimi 19-cu əsrin əvvəllərində formalaşdı, lakin insanın üzvi maddələrlə tanışlığı və onlardan praktiki məqsədlər üçün istifadəsi qədim dövrlərdə başladı. İlk məlum turşu sirkə və ya sirkə turşusunun sulu məhlulu idi. Qədim insanlar fermentasiyanı bilirdilər üzüm suyu, onlar ibtidai distillə üsulu bilirdilər və ondan turpentin əldə etmək üçün istifadə edirdilər;

qallar və almanlar sabun hazırlamağı bilirdilər; Misirdə, Qalliyada və Almaniyada pivə dəmləməyi bilirdilər.

Hindistanda, Finikiyada və Misirdə üzvi maddələrdən istifadə edərək boyama sənəti yüksək inkişaf etmişdir. Bundan əlavə, qədim insanlar üzvi maddələrdən yağlar, yağlar, şəkər, nişasta, saqqız, qatran, indiqo və s. Orta əsrlərdə kimyəvi biliklərin inkişaf dövrü (təxminən 16-cı əsrə qədər) kimyagərlik dövrü adlanırdı. Lakin qeyri-üzvi maddələrin tədqiqi üzvi maddələrin tədqiqindən qat-qat uğurlu olmuşdur. Sonuncular haqqında məlumat daha qədim əsrlərdə olduğu kimi, demək olar ki, məhdud olaraq qalır. Distillə üsullarının təkmilləşdirilməsi sayəsində müəyyən irəliləyişlər əldə edilmişdir. Bu şəkildə, xüsusilə, bir neçə

efir yağları və güclü şərab spirti alınmışdır ki, bu da fəlsəfə daşının hazırlana biləcəyi maddələrdən biri hesab olunurdu. 18-ci əsrin sonu üzvi maddələrin öyrənilməsində nəzərəçarpacaq uğurlarla yadda qaldı, üzvi maddələr isə sırf elmi tədqiqatlardan öyrənilməyə başlandı.

elmi nöqtə

görmə. Bu dövrdə bitkilərdən bir sıra mühüm üzvi turşular (oksalik, limon, alma, qalik) təcrid olunaraq təsvir edilmiş və müəyyən edilmişdir ki, yağ və yağların tərkibində ümumi komponent kimi “yağların şirin başlanğıcı” (qliserin), və s.

Üzvi maddələr və üzvi kimya anlayışları ilk dəfə İsveç alimi Berzelius (1827) tərəfindən təqdim edilmişdir. Berzelius bir çox nəşrlərdən keçmiş kimya dərsliyində “canlı təbiətdə elementlərin cansız təbiətdəkindən fərqli qanunlara tabe olduğu” və üzvi maddələrin adi fiziki və kimyəvi qüvvələrin təsiri altında əmələ gələ bilməyəcəyi, lakin xüsusi bir qüvvə tələb etdiyi inancını ifadə etmişdir. onların formalaşması üçün "həyati güc" O, üzvi kimyanı “bitki və heyvan maddələrinin və ya həyati qüvvənin təsiri altında əmələ gələn maddələrin kimyası” kimi təyin etdi. Üzvi kimyanın sonrakı inkişafı bu fikirlərin yanlış olduğunu sübut etdi.

1828-ci ildə Wöhler göstərdi ki, qeyri-üzvi maddə - ammonium siyanat qızdırıldıqda heyvan orqanizminin tullantı məhsuluna - karbamidə çevrilir.

1845-ci ildə Kolbe başlanğıc material kimi kömür, kükürd, xlor və sudan istifadə edərək tipik bir üzvi maddə - sirkə turşusu sintez etdi. Nisbətən qısa müddətdə əvvəllər yalnız bitkilərdən təcrid olunmuş bir sıra digər üzvi turşular sintez edilmişdir.

1854-cü ildə Berthelot yağlar sinfinə aid maddələri sintez etməyə müvəffəq oldu.

1861-ci ildə A. M. Butlerov əhəng suyunun paraformaldehidə təsirindən istifadə edərək ilk dəfə olaraq Şəkərlər sinfinə aid olan metilenitanın sintezini həyata keçirdi, məlum olduğu kimi, bu maddənin həyati proseslərində mühüm rol oynayır. orqanizmlər.

Bütün bu elmi kəşflər vitalizmin - "həyat gücü" idealist doktrinasının dağılmasına səbəb oldu.