Üzvi kimya fənni. Üzvi Maddələr - Bilik Hipermarketi

düyü. 5. Fridrix Wöhler
(1800–1882)

düyü. 6. İsgəndər
Mixayloviç Butlerov
(1828–1886)

Onların yaratdığı kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinin mahiyyətini üç müddəa şəklində ifadə etmək olar.
1. Molekullarda atomlar valentliyinə görə müəyyən ardıcıllıqla bağlanır, üzvi birləşmələrdə karbon dördvalentdir.
2. Maddələrin xassələri təkcə keyfiyyət və kəmiyyət elementar tərkibi ilə deyil, həm də molekullardakı atomların bağlarının sırası ilə müəyyən edilir, yəni. kimyəvi quruluş.
3. Molekullardakı atomlar bir-birinə qarşılıqlı təsir göstərir ki, bu da maddələrin xassələrinə təsir göstərir.
* Alman kimyaçısı. Qeyri-üzvi və üzvi kimya sahəsində tədqiqatlar aparmışdır. İzomerizm fenomeninin mövcudluğunu müəyyən etdi, ilk dəfə qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələrin (karbamid) sintezini həyata keçirdi. Bəzi metallar (alüminium, berilyum və s.) Aldı.
** Görkəmli rus kimyaçısı, kimya nəzəriyyəsinin müəllifi
üzvi maddələrin quruluşu. Əsasənstruktur anlayışları izomerizm hadisəsini izah etdi, bir sıra maddələrin izomerlərinin mövcudluğunu proqnozlaşdırdı və ilk dəfə olaraq onları sintez etdi. O, ilk dəfə şəkərli bir maddə sintez etdi. Rus Kimya Məktəbinin yaradıcısıkov, onların tərkibində V.V.Markovnikov, A.M.Zaitsev, E.E.Vaqner, A.E.Favorski və başqaları var idi.

Bu gün inanılmaz görünür ki, 19-cu əsrin ortalarına qədər təbiət elmində böyük kəşflər dövründə elm adamları maddənin daxili quruluşu haqqında zəif təsəvvürə malik idilər. Məhz Butlerov "kimyəvi quruluş" terminini, yəni molekuldakı atomlar arasındakı kimyəvi bağlar sistemini, onların kosmosda qarşılıqlı düzülməsini nəzərdə tutur. Molekulun quruluşunu bu şəkildə başa düşmək sayəsində izomerizm hadisəsini izah etmək, naməlum izomerlərin mövcudluğunu proqnozlaşdırmaq və maddələrin xüsusiyyətlərini onların kimyəvi quruluşu ilə əlaqələndirmək mümkün oldu. İzomerizm hadisəsinin təsviri olaraq biz C2H6O-nun eyni elementar tərkibinə malik olan, lakin müxtəlif kimyəvi quruluşa malik olan iki maddənin - etil spirtinin və dimetil efirin düsturlarını və xassələrini təqdim edirik (Cədvəl 2).
cədvəl 2

Maddənin xassələrinin asılılığının təsvirionun strukturundan

Üzvi kimyada çox geniş yayılmış izomeriya hadisəsi üzvi maddələrin müxtəlifliyinin səbəblərindən biridir. Üzvi maddələrin müxtəlifliyinin başqa bir səbəbi karbon atomunun bir-biri ilə kimyəvi bağlar yaratmaq və nəticədə karbon zəncirləri yaratmaq üçün unikal qabiliyyətidir.
müxtəlif uzunluqlar və strukturlar: budaqsız, budaqlı, qapalı. Məsələn, dörd karbon atomu belə zəncirlər yarada bilər:

Nəzərə alsaq ki, iki karbon atomu arasında təkcə sadə (tək) C–C rabitələri deyil, həm də ikiqat C=C və üçqat C≡C ola bilər, onda karbon zəncirlərinin variantlarının sayı və deməli, müxtəlif üzvi maddələr əhəmiyyətli dərəcədə artır.
Üzvi maddələrin təsnifatı da Butlerovun kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinə əsaslanır. Kimyəvi elementlərin molekulun bir hissəsi olduğu atomlardan asılı olaraq bütün üzvi böyük qruplar: karbohidrogenlər, oksigen tərkibli, azot tərkibli birləşmələr.
Karbohidrogenlər yalnız karbon və hidrogen atomlarından ibarət olan üzvi birləşmələrdir.
Karbon zəncirinin quruluşuna, tərkibində çoxlu bağların olub-olmamasına görə bütün karbohidrogenlər bir neçə sinfə bölünür. Bu siniflər Şəkil 2-də göstərilmişdir.
Əgər karbohidrogendə çoxsaylı bağlar yoxdursa və karbon atomları zənciri bağlı deyilsə, o, bildiyiniz kimi, doymuş karbohidrogenlər və ya alkanlar sinfinə aiddir. Bu sözün kökü ərəb mənşəlidir və bu sinfə aid bütün karbohidrogenlərin adlarında -en şəkilçisi mövcuddur.
Sxem 2

Karbohidrogenlərin təsnifatı

Karbohidrogen molekulunda bir qoşa bağın olması onu alkenlər sinfinə aid etməyə imkan verir və onun bu qrup maddələrlə əlaqəsi vurğulanır.
adda -en şəkilçisi. Ən sadə alken CH2=CH2 formulu olan etilendir. Molekulda iki C=C qoşa bağ ola bilər, bu halda maddə alkadienlər sinfinə aiddir.
-dienes şəkilçilərinin mənasını özünüz izah etməyə çalışın. Məsələn, butadien-1,3 struktur formuluna malikdir: CH2=CH–CH=CH2.
Molekulunda üçqat karbon-karbon rabitəsi olan karbohidrogenlərə alkinlər deyilir. -in şəkilçisi bu maddələr sinfinə aid olduğunu bildirir. Alkinlər sinfinin əcdadı molekulyar formulu C2H2, struktur formulu HC≡CH olan asetilendir (etin). Qapalı karbon zəncirinə malik birləşmələrdən
atomlar, ən vacibləri arenalardır - karbohidrogenlərin xüsusi sinfi, yəqin ki, eşitdiyiniz ilk nümayəndəsinin adı - bu C6H6 benzoldur, struktur formulu hər bir mədəni insana da məlumdur:

Artıq başa düşdüyünüz kimi, karbon və hidrogenə əlavə olaraq, üzvi maddələrin tərkibinə digər elementlərin atomları, ilk növbədə oksigen və azot daxil ola bilər. Çox vaxt bu elementlərin atomları müxtəlif birləşmələrdə funksional adlanan qruplar əmələ gətirir.
Funksional qrup bir maddənin ən xarakterik kimyəvi xassələrini və onun müəyyən birləşmələr sinfinə aid olduğunu müəyyən edən atomlar qrupudur.
Tərkibində funksional qruplar olan üzvi birləşmələrin əsas sinifləri Sxem 3-də göstərilmişdir.
Sxem 3
Tərkibində funksional qruplar olan üzvi maddələrin əsas sinifləri

Funksional qrup -OH hidroksil adlanır və üzvi maddələrin ən vacib siniflərindən birinə - spirtlərə aid olduğunu müəyyən edir.
Spirtlərin adları -ol şəkilçisindən istifadə etməklə düzəldilir. Məsələn, spirtlərin ən məşhur nümayəndəsi etil spirti və ya etanol, C2H5OH-dir.
Bir oksigen atomu bir karbon atomuna ikiqat kimyəvi bağla bağlana bilər. >C=O qrupuna karbonil deyilir. Karbonil qrupu bir neçə qrupun bir hissəsidir
aldehid və karboksil daxil olmaqla funksional qruplar. Bu funksional qrupları ehtiva edən üzvi birləşmələrə müvafiq olaraq aldehidlər və karboksilik turşular deyilir. Aldehidlərin ən məşhur nümayəndələri formaldehid HCO və asetaldehid CH3COH-dir. Məhlulu süfrə sirkəsi adlanan sirkə turşusu CH3COOH ilə yəqin ki, hər kəs tanışdır. Azot tərkibli üzvi birləşmələrin və ilk növbədə aminlərin və amin turşularının fərqli struktur xüsusiyyəti onların molekullarında –NH2 amin qrupunun olmasıdır.
Üzvi maddələrin yuxarıdakı təsnifatı da çox nisbidir. Bir molekulda (məsələn, alkadienlər) iki çoxlu bağ ola biləcəyi kimi, bir maddə iki və ya daha çox funksional qrupun sahibi ola bilər. Deməli, yer üzündə həyatın əsas daşıyıcılarının - zülal molekullarının struktur vahidləri amin turşularıdır. Bu maddələrin molekulları mütləq ən azı iki funksional qrupdan ibarətdir - bir karboksil və amin qrupu. Ən sadə amin turşusu qlisin adlanır və aşağıdakı formulaya malikdir:

Amfoter hidroksidlər kimi, amin turşuları da turşuların (karboksil qrupuna görə) və əsasların (molekulda bir amin qrupunun olması səbəbindən) xüsusiyyətlərini birləşdirir.
Yer üzündə həyatın təşkili üçün amin turşularının amfoter xüsusiyyətləri xüsusi əhəmiyyət kəsb edir - amin qruplarının və amin turşularının karboksil qruplarının qarşılıqlı təsiri ilə əlaqədardır.
çoxları zülalların polimer zəncirlərinə bağlıdır.
? 1. A.M.Butlerovun kimyəvi quruluş nəzəriyyəsinin əsas müddəaları hansılardır. Bu nəzəriyyə üzvi kimyanın inkişafında hansı rol oynadı?
2. Karbohidrogenlərin hansı siniflərini bilirsiniz? Bu təsnifat nəyə əsaslanaraq aparılıb?
3. Üzvi birləşmənin funksional qrupu nə adlanır? Hansı funksional qrupları adlandıra bilərsiniz? Hansı üzvi birləşmələr bu funksional qrupları ehtiva edir? Birləşmələrin siniflərinin ümumi düsturlarını və onların nümayəndələrinin düsturlarını yazın.
4. İzomerizmin tərifini verin, C4H10O tərkibli birləşmələr üçün mümkün izomerlərin düsturlarını yazın. Müxtəlif məlumat mənbələrindən istifadə edərək, onların hər birinin adını çəkin və birləşmələrdən biri haqqında hesabat hazırlayın.
5. Düsturları: C6H6, C2H6, C2H4, HCOOH, CH3OH, C6H12O6 olan maddələri üzvi birləşmələrin müvafiq siniflərinə aid edin. Müxtəlif məlumat mənbələrindən istifadə edərək, onların hər birinin adını çəkin və birləşmələrdən biri haqqında hesabat hazırlayın.
6. Qlükozanın struktur formulu: Bu maddəni üzvi birləşmələrin hansı sinfinə aid edərdiniz? Niyə ikili funksiyalı birləşmə adlanır?
7. Üzvi və qeyri-üzvi amfoter birləşmələri müqayisə edin.
8. Nə üçün amin turşularını ikili funksiyalı birləşmələr adlandırırlar? Amin turşularının bu struktur xüsusiyyəti Yerdəki həyatın təşkilində hansı rolu oynayır?
9. İnternetin imkanlarından istifadə edərək “Amin turşuları həyatın “kərpicidir”” mövzusunda mesaj hazırlayın.
10. Üzvi birləşmələrin müəyyən siniflərə bölünməsinin nisbiliyinə misallar göstərin. Qeyri-üzvi birləşmələr üçün oxşar nisbilik paralelləri çəkin.

Ən sadə təsnifatdır ki, bütün məlum maddələr bölünür qeyri-üzvi və üzvi. Üzvi maddələrdir karbohidrogenlər və onların törəmələri. Bütün digər maddələr qeyri-üzvidir.

qeyri-üzvi maddələr tərkibinə görə bölünür sadə və mürəkkəb.

Sadə maddələr bir kimyəvi elementin atomlarından ibarətdir və metallara, qeyri-metallara, nəcib qazlara bölünür. Mürəkkəblər bir-biri ilə kimyəvi əlaqədə olan müxtəlif elementlərin atomlarından ibarətdir.

Kompleks qeyri-üzvi maddələr tərkibinə və xassələrinə görə aşağıdakı əsas siniflərə bölünür: oksidlər, əsaslar, turşular, amfoter hidroksidlər, duzlar.

• oksidlər- bunlar iki kimyəvi elementdən ibarət mürəkkəb maddələrdir, onlardan biri oksidləşmə vəziyyəti olan oksigendir (-2). Oksidlərin ümumi düsturu belədir: E m O n, burada m E elementinin atomlarının sayı, n isə oksigen atomlarının sayıdır. Oksidlər, öz növbəsində, duz əmələ gətirən və duz əmələ gətirməyən olaraq təsnif edilir. Duz əmələ gətirən maddələr müvafiq olaraq əsaslara, amfoter hidroksidlərə, turşulara uyğun olan əsas, amfoter, turşuya bölünür.
• Əsas oksidlər+1 və +2 oksidləşmə vəziyyətində olan metal oksidləridir. Bunlara daxildir:
  • birinci qrupun əsas yarımqrupunun metal oksidləri ( qələvi metallar) Li-Fr
  • ikinci qrupun əsas alt qrupunun metal oksidləri ( Mg və qələvi torpaq metalları) Mg-Ra
  • aşağı oksidləşmə vəziyyətlərində keçid metal oksidləri
• Turşu oksidləri- S.O ilə qeyri-metallar əmələ gətirir. +2-dən çox və S.O ilə metallar. +5-dən +7-yə qədər (SO 2, SeO 2, P 2 O 5, As 2 O 3, CO 2, SiO 2, CrO 3 və Mn 2 O 7). İstisna: NO oksidləri üçün 2 və ClO 2 müvafiq turşu hidroksidləri yoxdur, lakin onlar turşu hesab olunur.
• Amfoter oksidlər-amfoter metallarla S.O. +2, +3, +4 (BeO, Cr 2 O 3, ZnO, Al 2 O 3, GeO 2, SnO 2 və PbO).
• Duz əmələ gətirməyən oksidlər- qeyri-metalların С.О.+1, +2 (СО, NO, N 2 O, SiO) olan oksidləri.
• Vəqflər- bunlar metal atomlarından və bir və ya bir neçə hidrokso qrupundan (-OH) ibarət mürəkkəb maddələrdir. Əsasların ümumi düsturu belədir: M (OH) y, burada y metalın M oksidləşmə vəziyyətinə bərabər olan hidrokso qruplarının sayıdır (adətən +1 və +2). Əsaslar həll olunan (qələvi) və həll olmayanlara bölünür.
• turşular- (turşu hidroksidləri) metal atomları ilə əvəz oluna bilən hidrogen atomlarından və turşu qalıqlarından ibarət mürəkkəb maddələrdir. Turşuların ümumi düsturu: H x Ac, burada Ac turşu qalığıdır (ingilis dilindən "turşu" - turşu), x - turşu qalığının ionunun yükünə bərabər olan hidrogen atomlarının sayıdır.
• Amfoter hidroksidlər həm turşuların xassələrini, həm də əsasların xassələrini nümayiş etdirən mürəkkəb maddələrdir. Buna görə də amfoter hidroksidlərin düsturlarını həm turşular şəklində, həm də əsaslar şəklində yazmaq olar.
• duz- Bunlar metal kationlarından və turşu qalıqlarının anionlarından ibarət mürəkkəb maddələrdir. Bu tərif orta duzlara aiddir.
• Orta duzlar- bunlar turşu molekulunda hidrogen atomlarının metal atomları ilə tam əvəzlənməsi və ya əsas molekulda hidrokso qruplarının turşu qalıqları ilə tam əvəzlənməsinin məhsullarıdır.
• Turşu duzları- turşuda hidrogen atomları qismən metal atomları ilə əvəz olunur. Onlar bir turşunun artıqlığı ilə bir baza neytrallaşdırmaqla əldə edilir. Düzgün ad vermək turşu duzu, turşu duzunu təşkil edən hidrogen atomlarının sayından asılı olaraq normal duzun adına hidro- və ya dihidro- prefiksini əlavə etmək lazımdır.Məsələn, KHCO 3 kalium bikarbonat, KH 2 PO 4 kalium dihidroortofosfatdır. . Turşu duzlarının yalnız iki və ya daha çox əsas turşu meydana gətirə biləcəyini xatırlamaq lazımdır.
• Əsas duzlar- əsasın hidrokso qrupları (OH -) qismən turşu qalıqları ilə əvəz olunur. Adlandırmaq əsas duz, duzu təşkil edən OH qruplarının sayından asılı olaraq normal duzun adına hidrokso- və ya dihidrokso- prefiksini əlavə etmək lazımdır.Məsələn, (CuOH) 2 CO 3 mis (II) hidroksokarbonatdır. yadda saxlamaq lazımdır ki, əsas duzlar yalnız iki və ya daha çox hidrokso qrupu olan əsaslar əmələ gətirə bilər.
• ikiqat duzlar- onların tərkibində iki müxtəlif kation var, onlar müxtəlif kationları olan, lakin eyni anionlu duzların qarışıq məhlulundan kristallaşma yolu ilə alınır. Məsələn, KAl(SO 4) 2, KNaSO 4.
• qarışıq duzlar- onların tərkibində iki fərqli anion var. Məsələn, Ca(OCl)Cl.
• Hidrat duzları (kristal hidratlar) - onlara kristallaşma suyunun molekulları daxildir. Nümunə: Na 2 SO 4 10H 2 O.

Üzvi maddələrin təsnifatı

Tərkibində yalnız hidrogen və karbon atomları olan birləşmələr deyilir karbohidrogenlər. Bu bölməyə başlamazdan əvvəl xatırlayın ki, qeydi sadələşdirmək üçün kimyaçılar karbonları və hidrogenləri zəncirlərdə rəngləmirlər, lakin unutmayın ki, karbon dörd bağ əmələ gətirir və əgər şəkildə karbon iki istiqrazla bağlıdırsa, o zaman iki rabitə ilə bağlanır. hidrogenlərlə daha çox bağlar, baxmayaraq ki, sonuncu və göstərilməmişdir:

Karbon zəncirinin quruluşundan asılı olaraq, üzvi birləşmələr açıq zəncirli birləşmələrə bölünür - asiklik(alifatik) və Dövri- qapalı atom zənciri ilə.

Dövri iki qrupa bölünür: karbosiklikəlaqələri və heterosiklik.

Karbosiklik birləşmələr, öz növbəsində, iki sıra birləşmə daxildir: alisiklik Və aromatik.

aromatik birləşmələr molekulların quruluşu π-elektronların xüsusi qapalı sistemi ilə düz karbon tərkibli dövrlərə əsaslanır. ümumi π-sistem (tək π-elektron bulud) əmələ gətirir.

Həm asiklik (alifatik), həm də siklik karbohidrogenlər çoxlu (ikiqat və ya üçlü) bağlar ehtiva edə bilər. Bu karbohidrogenlər adlanır limitsiz(doymamış), əksinə marjinal(doymuş) yalnız tək bağları ehtiva edir.

Pi rabitəsi (π- rabitəsi) - p-atom orbitallarının üst-üstə düşməsi nəticəsində yaranan kovalent rabitə. Atom bağlama xətti boyunca s-atom orbitallarının üst-üstə düşməsi nəticəsində yaranan siqma bağından fərqli olaraq, p-atom orbitalları atom bağlama xəttinin hər iki tərəfində üst-üstə düşdüyü zaman pi bağları yaranır.

Aromatik sistemin əmələ gəlməsi vəziyyətində, məsələn, benzol C6H6, altı karbon atomunun hər biri sp2 - hibridləşmə vəziyyətindədir və 120 ° bağ açıları ilə üç siqma bağı əmələ gətirir. Hər bir karbon atomunun dördüncü p-elektronu benzol halqasının müstəvisinə perpendikulyar yönəldilmişdir. Ümumiyyətlə, benzol halqasının bütün karbon atomlarına qədər uzanan tək bir bağ yaranır. Siqma bağları müstəvisinin hər iki tərəfində yüksək elektron sıxlığı olan pi bağlarının iki bölgəsi əmələ gəlir. Belə bir əlaqə ilə benzol molekulundakı bütün karbon atomları ekvivalent olur və buna görə də belə bir sistem üç lokallaşdırılmış ikiqat rabitəli sistemdən daha sabitdir.

Limit alifatik karbohidrogenlərə alkanlar deyilir, onların ümumi düsturu C n H 2n + 2 olur, burada n karbon atomlarının sayıdır. Onların köhnə adı bu gün tez-tez istifadə olunur - parafinlər:

Bir üçlü rabitə ilə doymamış alifatik karbohidrogenlərə alkinlər deyilir. Onların ümumi formulu C n H 2n - 2

Alisiklik karbohidrogenləri məhdudlaşdırın - sikloalkanlar, onların ümumi formulası C n H 2n:

Biz karbohidrogenlərin təsnifatını nəzərdən keçirdik. Lakin bu molekullarda bir və ya bir neçə hidrogen atomu digər atomlar və ya atom qrupları (halogenlər, hidroksil qrupları, amin qrupları və s.) ilə əvəz olunarsa, karbohidrogen törəmələri əmələ gəlir: halogen törəmələri, oksigen tərkibli, azot tərkibli və digər üzvi maddələr. birləşmələr.

Müəyyən bir sinif maddələrin ən xarakterik xüsusiyyətlərini təyin edən atomlar və ya atom qrupları funksional qruplar adlanır.

Eyni funksional qrupa malik karbohidrogenlər törəmələrində homoloji sıra əmələ gətirirlər.

Homoloji sıra eyni sinfə (homoloqlara) mənsub birləşmələr seriyasıdır, tərkibinə görə bir-birindən -CH 2 - qruplarının tam sayı (homoloji fərq) ilə fərqlənir, oxşar quruluşa və buna görə də oxşar kimyəvi xassələrə malikdir.

Homoloqların kimyəvi xassələrinin oxşarlığı üzvi birləşmələrin öyrənilməsini xeyli asanlaşdırır.

Əvəz edilmiş karbohidrogenlər

• Karbohidrogenlərin halogen törəmələri bir və ya bir neçə hidrogen atomunun karbohidrogenlərində halogen atomları ilə əvəzlənmə məhsulları kimi qəbul edilə bilər. Buna uyğun olaraq doymuş və doymamış mono-, li-, tri- (ümumiyyətlə poli-) halogen törəmələri ola bilər. , efirlər və efirlər.
• Spirtli içkilər- bir və ya bir neçə hidrogen atomunun hidroksil qrupları ilə əvəz olunduğu karbohidrogenlərin törəmələri.Spirtlərin bir hidroksil qrupu varsa monohidrik, alkanların törəmələridirsə doymuş spirtlər.Doymuş monohidrik spirtlərin ümumi formulu: R-OH.
• Fenollar- benzol halqasındakı bir və ya bir neçə hidrogen atomunun hidroksil qrupları ilə əvəz olunduğu aromatik karbohidrogenlərin törəmələri (benzol seriyası).
• Aldehidlər və ketonlar- karbonil qrupu atomları (karbonil) olan karbohidrogenlərin törəmələri.Aldehid molekullarında bir karbonil rabitəsi hidrogen atomu ilə, digəri isə karbohidrogen radikalı ilə əlaqəyə keçir.Ketonlarda isə karbonil qrupu birləşir. iki (ümumiyyətlə fərqli) radikal.
• Efirlər oksigen atomu ilə bağlı iki karbohidrogen radikalı olan üzvi maddələrdir: R=O-R və ya R-O-R 2. Radikallar eyni və ya fərqli ola bilər. Efirlərin tərkibi C n H 2n +2O düsturu ilə ifadə edilir.
• Efirlər- karboksilik turşularda karboksil qrupunun hidrogen atomunu karbohidrogen radikalı ilə əvəz etməklə əmələ gələn birləşmələr.
• Nitro birləşmələri- bir və ya bir neçə hidrogen atomunun nitro qrupu ilə əvəz olunduğu karbohidrogenlərin törəmələri -NO 2 .
• Aminlər- ammonyak törəmələri hesab edilən, tərkibində hidrogen atomları karbohidrogen radikalları ilə əvəz olunan birləşmələr.Radikalın xarakterindən asılı olaraq aminlər alifatik ola bilər. Radikallarla əvəz olunan hidrogen atomlarının sayından asılı olaraq birincili, ikincili və üçüncü dərəcəli aminlər fərqləndirilir. Müəyyən bir vəziyyətdə, ikincili və üçüncü dərəcəli aminlər eyni radikallara malik ola bilər. İlkin aminləri bir hidrogen atomunun bir amin qrupu ilə əvəz etdiyi karbohidrogenlərin (alkanların) törəmələri də hesab edilə bilər. Amin turşuları bir karbohidrogen radikalına bağlı iki funksional qrupdan ibarətdir - amin qrupu -NH 2 və karboksil -COOH.

Bir neçə fərqli və ya eyni funksional qrupa, benzol halqaları ilə əlaqəli uzun xətti zəncirlərə malik olan digər mühüm üzvi birləşmələr məlumdur. Belə hallarda bir maddənin müəyyən bir sinfə aid olub-olmadığını dəqiq müəyyən etmək mümkün deyil. Bu birləşmələr tez-tez maddələrin xüsusi qruplarına təcrid olunur: karbohidratlar, zülallar, nuklein turşuları, antibiotiklər, alkaloidlər və s. Hazırda həm üzvi, həm də qeyri-üzvi kimi təsnif edilə bilən bir çox birləşmələr də məlumdur. Onlara üzvi element birləşmələri deyilir. Onların bəzilərini karbohidrogenlərin törəmələri hesab etmək olar.

Nomenklatura

Üzvi birləşmələri adlandırmaq üçün iki nomenklaturadan istifadə olunur - rasional və sistematik (IUPAC) və mənasız adlar.

IUPAC nomenklaturasına uyğun adların tərtibi:

1) Mürəkkəb adının əsasını əsas zəncirlə eyni sayda atomlu doymuş karbohidrogeni ifadə edən sözün kökü təşkil edir.

2) Doyma dərəcəsini xarakterizə edən kökə şəkilçi əlavə olunur:

An (məhdudlaşdıran, çoxsaylı istiqrazlar yoxdur);

Yong (ikiqat bağ olduqda);

Ying (üçlü bağın olması ilə).

Əgər bir neçə çoxlu bağ varsa, onda belə bağların sayı (-dien, -trien və s.) şəkilçidə, şəkilçidən sonra isə çoxlu bağın mövqeyi rəqəmlərlə göstərilməlidir, məsələn:

CH 3 -CH 2 -CH \u003d CH 2 CH 3 -CH \u003d CH -CH 3

buten-1 buten-2

CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2

Əsas zəncirə daxil olmayan nitro-, halogenlər, karbohidrogen radikalları kimi qruplar prefiksə çıxarılır. Onlar əlifba sırası ilə verilmişdir. Əvəzedicinin mövqeyi prefiksdən əvvəl rəqəmlə göstərilir.

Başlıq sırası belədir:

1. C atomlarının ən uzun zəncirini tapın.

2. Budağa ən yaxın olan ucundan başlayaraq əsas zəncirin karbon atomlarını ardıcıl olaraq nömrələyin.

3. Alkanın adı əlifba sırası ilə sadalanan, əsas zəncirdəki mövqeyi göstərən yan radikalların adlarından və əsas zəncirin adından ibarətdir.

Kimyəvi simvolizmi ən spesifik hissələrdən biri kimi (kimyəvi düsturlar da daxil olmaqla) ehtiva edən kimyəvi dil kimyanı bilmək üçün mühüm aktiv vasitədir və buna görə də aydın və şüurlu tətbiq tələb edir.

Kimyəvi formullar- bunlar kimyəvi simvollar, indekslər və digər işarələr vasitəsilə kimyəvi ayrı-ayrı maddələrin tərkibinin və quruluşunun şərti təsvirləridir. Maddələrin tərkibini, kimyəvi, elektron və fəza quruluşunu, onların fiziki-kimyəvi xassələrini, izomerliyini və digər hadisələri öyrənərkən müxtəlif növ kimyəvi düsturlardan istifadə olunur.

Molekulyar quruluşlu maddələrin - əksər üzvi maddələrin və qeyri-üzvi maddələrin nisbətən kiçik bir hissəsinin adi şəraitdə öyrənilməsində xüsusilə bir çox növ düsturlardan (ən sadə, molekulyar, struktur, proyeksiya, konformasiya və s.) istifadə olunur. Qeyri-molekulyar birləşmələrin tədqiqində əhəmiyyətli dərəcədə daha az növ düsturlardan (ən sadələri) istifadə olunur ki, onların strukturu top və çubuq modelləri və kristal strukturların və ya onların vahid hüceyrələrinin diaqramları ilə daha aydın şəkildə əks olunur.

Karbohidrogenlərin tam və qısa struktur düsturlarının tərtib edilməsi

Misal:

Propan C 3 H 8-in tam və qısa struktur formulunu hazırlayın.

Həll:

1. 3 karbon atomunu sətirdə yazın, onları bağlarla birləşdirin:

S–S–S

2. Tire (bağlar) əlavə edin ki, hər bir karbon atomundan 4 bağ uzansın:

4. Qısa struktur formulunu yazın:

CH 3 -CH 2 -CH 3

Həlledicilik cədvəli

Üzvi birləşmələr iki əsas struktur əlamətinə görə təsnif edilir:

Karbon zəncirinin quruluşu (karbon skeleti);

Funksional qrupların mövcudluğu və quruluşu.

Karbon skeleti (karbon zənciri) - kimyəvi cəhətdən bağlanmış karbon atomlarının ardıcıllığı.

Funksional qrup - birləşmənin müəyyən bir sinfə aid olub-olmadığını təyin edən və kimyəvi xassələrinə cavabdeh olan bir atom və ya atomlar qrupu.

Karbon zəncirinin quruluşuna görə birləşmələrin təsnifatı

Karbon zəncirinin quruluşundan asılı olaraq üzvi birləşmələr asiklik və siklik bölünür.

Asiklik birləşmələr - ilə birləşmələr açıq(açıq) karbon zənciri. Bu əlaqələrə də deyilir alifatik.

Asiklik birləşmələr arasında məhdudlaşdırıcı (doymuş) birləşmələr fərqlənir, skeletdə yalnız tək C-C və C-C bağları vardır. limitsiz(doymamış), C = C və C C çoxlu bağlar daxil olmaqla.

Asiklik birləşmələr

Limit:

Limitsiz:

Asiklik birləşmələr də düz zəncirli və budaqlanmış zəncirli birləşmələrə bölünür. Bu zaman bir karbon atomunun digər karbon atomları ilə bağlarının sayı nəzərə alınır.

Üçüncü və ya dördüncü karbon atomlarını ehtiva edən zəncir budaqlanır (çox vaxt adda "iso" prefiksi ilə işarələnir).

Misal üçün:

Karbon atomları:

Əsas;

ikinci dərəcəli;

Üçüncü.

Tsiklik birləşmələr qapalı karbon zəncirinə malik birləşmələrdir.

Dövrü təşkil edən atomların təbiətindən asılı olaraq karbosiklik və heterosiklik birləşmələr fərqləndirilir.

Karbosiklik birləşmələr dövrədə yalnız karbon atomlarını ehtiva edir. Onlar kimyəvi xassələri ilə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənən iki qrupa bölünür: alifatik siklik - qısa üçün alisiklik - və aromatik birləşmələr.

Karbosiklik birləşmələr

Alisiklik:

Aromatik:

Heterosiklik birləşmələr dövrədə karbon atomlarına əlavə olaraq digər elementlərin bir və ya bir neçə atomunu ehtiva edir - heteroatomlar(yunan dilindən. heteros- başqa, fərqli) - oksigen, azot, kükürd və s.

Heterosiklik birləşmələr

Birləşmələrin funksional qruplara görə təsnifatı

Tərkibində yalnız karbon və hidrogen olan birləşmələrə karbohidrogenlər deyilir.

Digər, daha çox üzvi birləşmələr karbohidrogenlərin törəmələri hesab edilə bilər ki, onlar karbohidrogenlərə digər elementləri ehtiva edən funksional qruplar daxil edildikdə yaranır.

Funksional qrupların xarakterindən asılı olaraq üzvi birləşmələr siniflərə bölünür. Ən xarakterik funksional qruplardan bəziləri və onlara uyğun birləşmə sinifləri cədvəldə göstərilmişdir:

Üzvi birləşmələrin sinifləri

Qeyd: Funksional qruplara bəzən ikiqat və üçlü istiqrazlar deyilir.

Üzvi birləşmələrin molekullarında iki və ya daha çox eyni və ya fərqli funksional qrup ola bilər.

Məsələn: HO-CH 2 -CH 2 -OH (etilen qlikol); NH 2 -CH 2 - COOH (amin turşusu qlisin).

Üzvi birləşmələrin bütün sinifləri bir-birinə bağlıdır. Bir sinif birləşmələrdən digərinə keçid əsasən karbon skeletini dəyişdirmədən funksional qrupların çevrilməsi hesabına həyata keçirilir. Hər bir sinfin birləşmələri homoloji sıra təşkil edir.

Üzvi maddələrin təsnifatı

Karbon zəncirinin quruluş növündən asılı olaraq üzvi maddələr aşağıdakılara bölünür:

• asiklik və siklik.
• marjinal (doymuş) və doymamış (doymamış).
• karbosiklik və heterosiklik.
• alisiklik və aromatikdir.

Asiklik birləşmələr molekullarında dövr olmayan və bütün karbon atomları bir-birinə düz və ya budaqlanmış açıq zəncirlərdə bağlanan üzvi birləşmələrdir.

Öz növbəsində, asiklik birləşmələr arasında, karbon skeletində yalnız tək karbon-karbon (CC) bağlarını və çoxlu - ikiqat (C \u003d C) və ya üçqat olan doymamış (və ya doymamış) birləşmələri ehtiva edən məhdudlaşdırıcı (və ya doymuş) birləşmələr fərqlənir. (C ≡ C) rabitə.

Tsiklik birləşmələr, bir halqa meydana gətirən üç və ya daha çox bağlı atomun olduğu kimyəvi birləşmələrdir.

Halqaların hansı atomlardan əmələ gəlməsindən asılı olaraq, karbosiklik birləşmələr və heterosiklik birləşmələr fərqləndirilir.

Karbosiklik birləşmələr (və ya izosiklik) dövrlərində yalnız karbon atomlarını ehtiva edir. Bu birləşmələr öz növbəsində alisiklik birləşmələrə (alifatik siklik) və aromatik birləşmələrə bölünür.

Heterosiklik birləşmələr karbohidrogen dövrəsində bir və ya bir neçə heteroatomdan, ən çox oksigen, azot və ya kükürd atomlarından ibarətdir.

Üzvi maddələrin ən sadə sinfi karbohidrogenlərdir - yalnız karbon və hidrogen atomları tərəfindən əmələ gələn birləşmələr, yəni. formal olaraq funksional qruplara malik deyillər.

Karbohidrogenlərin funksional qrupları olmadığı üçün onları yalnız karbon skeletinin növünə görə təsnif etmək olar. Karbohidrogenlər, karbon skeletinin növündən asılı olaraq, alt siniflərə bölünür:

1) Məhdudlaşdırıcı asiklik karbohidrogenlərə alkanlar deyilir. Alkanların ümumi molekulyar formulu C n H 2n+2 kimi yazılır, burada n karbohidrogen molekulunda karbon atomlarının sayıdır. Bu birləşmələrin siniflərarası izomerləri yoxdur.

2) Asiklik doymamış karbohidrogenlər aşağıdakılara bölünür:

a) alkenlər - onların tərkibində yalnız bir çox, yəni bir cüt C \u003d C bağı var, alkenlərin ümumi düsturu C n H 2n,

b) alkinlər - alkin molekullarında yalnız bir çox, yəni üçlü C≡C bağı var. Alkinlərin ümumi molekulyar formulu C n H 2n-2-dir

c) alkadienlər - alkadienlərin molekullarında iki qoşa C=C rabitəsi vardır. Alkadienlərin ümumi molekulyar formulu C n H 2n-2-dir

3) Tsiklik doymuş karbohidrogenlərə sikloalkanlar deyilir və ümumi molekulyar formul C n H 2n olur.

Üzvi kimyada qalan üzvi maddələr digər kimyəvi elementləri ehtiva edən karbohidrogen molekullarına sözdə funksional qrupların daxil edilməsi nəticəsində əmələ gələn karbohidrogenlərin törəmələri hesab olunur.

Beləliklə, bir funksional qrupu olan birləşmələrin düsturu R-X kimi yazıla bilər, burada R karbohidrogen radikalıdır, X isə funksional qrupdur. Karbohidrogen radikalı bir və ya bir neçə hidrogen atomu olmayan karbohidrogen molekulunun fraqmentidir.

Müəyyən funksional qrupların mövcudluğuna görə birləşmələr siniflərə bölünür. Əsas funksional qruplar və onların daxil olduğu birləşmələrin sinifləri cədvəldə təqdim olunur:

Beləliklə, müxtəlif funksional qrupları olan karbon skeletlərinin növlərinin müxtəlif birləşmələri üzvi birləşmələrin geniş çeşidli variantlarını verir.

Karbohidrogenlərin halogen törəmələri

Karbohidrogenlərin halogen törəmələri hər hansı bir ilkin karbohidrogenin molekulunda bir və ya bir neçə hidrogen atomunun müvafiq olaraq bir və ya bir neçə halogen atomu ilə əvəz edilməsi nəticəsində əldə edilən birləşmələrdir.

Bəzi karbohidrogenlərin formulası olsun C n H m, sonra onun molekulunda əvəz edərkən X hidrogen atomları üzərində X halogen atomları, halogen törəməsinin formuluna bənzəyəcək C n H m-X Hal X. Beləliklə, alkanların monoxlor törəmələri formuluna malikdir C n H 2n+1 Cl, dikloro törəmələri C n H 2n Cl 2 və s.

Spirtlər və fenollar

Spirtlər bir və ya bir neçə hidrogen atomunun hidroksil qrupu -OH ilə əvəz olunduğu karbohidrogenlərin törəmələridir. Bir hidroksil qrupu olan spirtlər adlanır monotomik, ilə iki - diatomik, üç ilə üç atomlu və s. Misal üçün:

İki və ya daha çox hidroksil qrupu olan spirtlər də adlanır polihidrik spirtlər. Məhdudlaşdırıcı monohidrik spirtlərin ümumi düsturu C n H 2n+1 OH və ya C n H 2n+2 O-dur. Məhdudlaşdırıcı çox atomlu spirtlərin ümumi düsturu C n H 2n+2 O x-dir, burada x spirtin atomluğudur.

Spirtli içkilər də aromatik ola bilər. Misal üçün:

Belə monohidrik aromatik spirtlərin ümumi formulu C n H 2n-6 O-dur.

Bununla belə, aydın şəkildə başa düşülməlidir ki, aromatik nüvədə bir və ya bir neçə hidrogen atomu hidroksil qrupları ilə əvəz olunan aromatik karbohidrogenlərin törəmələri müraciət etməyin spirtlərə. Onlar sinfə aiddir fenollar . Məsələn, bu verilmiş birləşmə spirtdir:

Və bu fenoldur:

Fenolların spirt kimi təsnif edilməməsinin səbəbi, onları spirtlərdən çox fərqləndirən spesifik kimyəvi xassələrindədir. Monhidrik fenolların monohidrik aromatik spirtlərə izomer olduğunu görmək asandır, yəni. həmçinin ümumi molekulyar formulaya malikdirlər C n H 2n-6 O.

Aminlər

Aminlər bir, iki və ya hər üç hidrogen atomunun karbohidrogen radikalı ilə əvəz olunduğu ammonyak törəmələri adlanır.

Yalnız bir hidrogen atomunun karbohidrogen radikalı ilə əvəz olunduğu aminlər, yəni. ümumi düsturu olan R-NH 2 deyilir ilkin aminlər.

İki hidrogen atomunun karbohidrogen radikalları ilə əvəz olunduğu aminlər adlanır ikincili aminlər. İkinci dərəcəli amin üçün düstur R-NH-R' kimi yazıla bilər. Bu halda R və R' radikalları ya eyni, ya da fərqli ola bilər. Misal üçün:

Aminlərdə azot atomunda hidrogen atomları yoxdursa, yəni. ammonyak molekulunun hər üç hidrogen atomu bir karbohidrogen radikalı ilə əvəz olunur, sonra belə aminlər adlanır. üçüncü dərəcəli aminlər. Ümumiyyətlə, üçüncü dərəcəli aminin düsturu belə yazıla bilər:

Bu halda R, R', R'' radikalları ya tamamilə eyni ola bilər, ya da hər üçü fərqlidir.

Birincili, ikincili və üçüncül məhdudlaşdırıcı aminlərin ümumi molekulyar formulası C n H 2 n +3 N-dir.

Yalnız bir doymamış əvəzedicisi olan aromatik aminlər C n H 2 n -5 N ümumi formuluna malikdirlər.

Aldehidlər və ketonlar

Aldehidlər karbohidrogenlərin törəmələri adlanır, burada ilkin karbon atomunda iki hidrogen atomu bir oksigen atomu ilə əvəz olunur, yəni. strukturunda aldehid qrupu olan –CH=O olan karbohidrogenlərin törəmələri. Aldehidlərin ümumi düsturunu R-CH=O kimi yazmaq olar. Misal üçün:

Ketonlar ikinci dərəcəli karbon atomunda iki hidrogen atomunun oksigen atomu ilə əvəz olunduğu karbohidrogenlərin törəmələri adlanır, yəni. strukturunda karbonil qrupu olan birləşmələr -C (O) -.

Ketonların ümumi düsturu R-C(O)-R' kimi yazıla bilər. Bu halda R, R' radikalları ya eyni, ya da fərqli ola bilər.

Misal üçün:

Gördüyünüz kimi, aldehidlər və ketonlar quruluşca çox oxşardırlar, lakin kimyəvi xassələrdə əhəmiyyətli fərqlərə malik olduqları üçün hələ də siniflər kimi fərqlənirlər.

Doymuş ketonların və aldehidlərin ümumi molekulyar formulu eynidir və C n H 2 n O formasına malikdir.

karboksilik turşular

karboksilik turşular karboksil qrupu -COOH olan karbohidrogenlərin törəmələri adlanır.

Bir turşunun iki karboksil qrupu varsa, turşu deyilir dikarboksilik turşu.

Limit monokarboksilik turşular (bir -COOH qrupu ilə) C n H 2 n O 2 formasının ümumi molekulyar formuluna malikdir.

Aromatik monokarboksilik turşuların ümumi formulası C n H 2 n -8 O 2 olur

Efirlər

efirlər - iki karbohidrogen radikalının oksigen atomu vasitəsilə dolayı yolla bağlandığı üzvi birləşmələr, yəni. R-O-R' formasının düsturu var. Bu halda R və R' radikalları ya eyni, ya da fərqli ola bilər.

Misal üçün:

Doymuş efirlərin ümumi formulası doymuş monohidrik spirtlərlə eynidir, yəni. C n H 2 n +1 OH və ya C n H 2 n +2 O.

Efirlər

Efirlər üzvi karboksilik turşulara əsaslanan birləşmələr sinfidir, burada hidroksil qrupundakı hidrogen atomu karbohidrogen radikalı R ilə əvəz olunur. Efirlərin ümumi forması belə yazıla bilər:

Misal üçün:

Nitro birləşmələri

Nitro birləşmələri- bir və ya bir neçə hidrogen atomunun nitro qrupu ilə əvəz olunduğu karbohidrogenlərin törəmələri -NO 2.

Bir nitro qrupu olan məhdud nitro birləşmələri ümumi molekulyar formulaya malikdir C n H 2 n +1 NO 2

Amin turşuları

Quruluşunda eyni vaxtda iki funksional qrupa malik olan birləşmələr - amin NH 2 və karboksil - COOH. Misal üçün,

NH2-CH2-COOH

Bir karboksil və bir amin qrupu ilə məhdudlaşdırıcı amin turşuları müvafiq məhdudlaşdırıcı nitro birləşmələrinə izomerdir, yəni. kimi ümumi molekulyar formula C n H 2 n +1 NO 2 var

Üzvi maddələrin təsnifatı üçün USE tapşırıqlarında karbon skeletinin struktur xüsusiyyətlərini və müəyyən funksional qrupların mövcudluğunu bilməklə, müxtəlif növ birləşmələrin homoloji sıralarının ümumi molekulyar düsturlarını yazmağı bacarmaq vacibdir. Müxtəlif siniflərin üzvi birləşmələrinin ümumi molekulyar düsturlarını necə təyin edəcəyinizi öyrənmək üçün bu mövzuda material faydalı olacaqdır.

Üzvi birləşmələrin nomenklaturası

Nomenklaturada birləşmələrin quruluşunun xüsusiyyətləri və kimyəvi xassələri öz əksini tapmışdır. Nomenklaturanın əsas növləri bunlardır sistematik Və əhəmiyyətsiz.

Sistematik nomenklatura əslində alqoritmləri təyin edir, ona görə bu və ya digər ad üzvi maddə molekulunun struktur xüsusiyyətlərinə və ya kobud desək, onun struktur formuluna ciddi uyğun olaraq tərtib edilir.

Üzvi birləşmələrin sistematik nomenklaturaya görə adlandırılması qaydalarını nəzərdən keçirin.

Üzvi maddələri sistematik nomenklaturaya görə adlandırarkən ən əsası ən uzun karbon zəncirindəki karbon atomlarının sayını düzgün müəyyən etmək və ya bir dövrədə karbon atomlarının sayını hesablamaqdır.

Əsas karbon zəncirindəki karbon atomlarının sayından asılı olaraq, birləşmələrin adlarında fərqli bir kök olacaq:

Adları tərtib edərkən nəzərə alınan ikinci vacib komponent, yuxarıdakı cədvəldə sadalanan çoxsaylı istiqrazların və ya funksional qrupun olması / olmamasıdır.

Struktur formuluna malik olan maddəyə ad verməyə çalışaq:

1. Bu molekulun əsas (və yeganə) karbon zəncirində 4 karbon atomu var, ona görə də adda but- kökü olacaq;

2. Karbon skeletində çoxsaylı bağlar yoxdur, ona görə də sözün kökündən sonra işlənəcək şəkilçi müvafiq doymuş asiklik karbohidrogenlərə (alkanlara) gəldikdə isə -an olacaq;

3. Daha yüksək səviyyəli funksional qruplar olmamaq şərti ilə -OH funksional qrupunun olması, 2-ci bənddən kök və şəkilçidən sonra əlavə edilir. başqa bir şəkilçi - "ol";

4. Tərkibində çoxsaylı bağlar və ya funksional qruplar olan molekullarda əsas zəncirin karbon atomlarının nömrələnməsi molekulun daha yaxın olduğu tərəfdən başlayır.

Başqa bir misala baxaq:

Əsas karbon zəncirində dörd karbon atomunun olması bizə “amma-” kökünün adın əsasını təşkil etdiyini, çoxsaylı bağların olmaması isə kökdən dərhal sonra gələcək “-an” şəkilçisinin olduğunu bildirir. Bu birləşmənin böyük qrupu karboksildir və bu maddənin karboksilik turşular sinfinə aid olub olmadığını müəyyən edir. Buna görə də adda sonluq "-ovoik turşu" olacaq. İkinci karbon atomunda bir amin qrupu var NH2 -, buna görə də bu maddə amin turşularına aiddir. Həmçinin üçüncü karbon atomunda karbohidrogen radikal metilini görürük ( CH 3 -). Buna görə də sistematik nomenklaturaya görə bu birləşmə 2-amino-3-metilbutanoik turşu adlanır.

Önəmsiz nomenklatura, sistematikdən fərqli olaraq, bir qayda olaraq, maddənin quruluşu ilə heç bir əlaqəsi yoxdur, lakin əsasən onun mənşəyi, həmçinin kimyəvi və ya fiziki xüsusiyyətləri ilə bağlıdır.

Keçmişdə elm adamları təbiətdəki bütün maddələri şərti cansız və canlılara, o cümlədən sonuncular arasında heyvan və bitki aləminə bölürdülər. Birinci qrupun maddələrinə mineral deyilir. İkinciyə daxil olanlar isə üzvi maddələr adlandırılmağa başladı.

Bununla nə nəzərdə tutulur? Üzvi maddələr sinfi müasir alimlərə məlum olan bütün kimyəvi birləşmələr arasında ən genişdir. Hansı maddələrin üzvi olması sualına aşağıdakı kimi cavab vermək olar - bunlar karbonu ehtiva edən kimyəvi birləşmələrdir.

Nəzərə alın ki, bütün karbon tərkibli birləşmələr üzvi deyil. Məsələn, korbidlər və karbonatlar, karbon turşusu və siyanidlər, karbon oksidləri bunlara aid deyil.

Niyə bu qədər üzvi maddələr var?

Bu sualın cavabı karbonun xüsusiyyətlərindədir. Bu element atomlarından zəncir əmələ gətirə bilməsi ilə maraqlıdır. Və eyni zamanda, karbon bağı çox sabitdir.

Bundan əlavə, üzvi birləşmələrdə yüksək valentlik (IV) nümayiş etdirir, yəni. digər maddələrlə kimyəvi bağlar yaratmaq qabiliyyəti. Və yalnız tək deyil, həm də ikiqat və hətta üçqat (əks halda - çoxlu). Bağların çoxluğu artdıqca, atomların zənciri qısalır və bağ sabitliyi artır.

Karbon isə xətti, düz və üçölçülü strukturlar yaratmaq qabiliyyətinə malikdir.

Buna görə də təbiətdəki üzvi maddələr çox müxtəlifdir. Bunu özünüz asanlıqla yoxlaya bilərsiniz: güzgü qarşısında durun və əksinizə diqqətlə baxın. Hər birimiz üzvi kimya üzrə gəzinti dərsliyiyik. Bu barədə düşünün: hər bir hüceyrənizin kütləsinin ən azı 30%-i üzvi birləşmələrdir. Bədəninizi quran zülallar. "Yanacaq" və enerji mənbəyi kimi xidmət edən karbohidratlar. Enerji ehtiyatlarını saxlayan yağlar. Orqan funksiyasını və hətta davranışınızı idarə edən hormonlar. İçinizdə kimyəvi reaksiyalara başlayan fermentlər. Hətta "mənbə kodu", DNT zəncirlərinin hamısı karbon əsaslı üzvi birləşmələrdir.

Üzvi maddələrin tərkibi

Başlanğıcda dediyimiz kimi, üzvi maddələr üçün əsas tikinti materialı karbondur. Və demək olar ki, hər hansı bir element karbonla birləşərək üzvi birləşmələr yarada bilər.

Təbiətdə ən çox üzvi maddələrin tərkibində hidrogen, oksigen, azot, kükürd və fosfor olur.

Üzvi maddələrin quruluşu

Planetdə üzvi maddələrin müxtəlifliyi və onların strukturunun müxtəlifliyi karbon atomlarının xarakterik xüsusiyyətləri ilə izah edilə bilər.

Siz xatırlayırsınız ki, karbon atomları bir-biri ilə zəncirlə bağlanaraq çox güclü bağlar yarada bilirlər. Nəticə sabit molekullardır. Karbon atomlarının zəncirlə birləşməsi (ziqzaq şəklində düzülmüşdür) onun strukturunun əsas xüsusiyyətlərindən biridir. Karbon həm açıq zəncirlərə, həm də qapalı (tsiklik) zəncirlərə birləşdirilə bilər.

Kimyəvi maddələrin quruluşunun onların kimyəvi xüsusiyyətlərinə birbaşa təsir etməsi də vacibdir. Bir molekuldakı atomların və atom qruplarının bir-birinə necə təsir etməsi də mühüm rol oynayır.

Quruluşun xüsusiyyətlərinə görə eyni tipli karbon birləşmələrinin sayı onlarla və yüzlərlə olur. Məsələn, karbonun hidrogen birləşmələrini nəzərdən keçirə bilərik: metan, etan, propan, butan və s.

Məsələn, metan - CH 4. Normal şəraitdə hidrogenin karbonla belə birləşməsi qazlı birləşmə vəziyyətindədir. Tərkibində oksigen görünəndə bir maye əmələ gəlir - metil spirti CH 3 OH.

Nəinki müxtəlif keyfiyyət tərkibinə malik olan maddələr (yuxarıdakı nümunədə olduğu kimi) fərqli xüsusiyyətlər nümayiş etdirir, eyni zamanda eyni keyfiyyət tərkibli maddələr də buna qadirdir. Buna misal olaraq metan CH 4 və etilen C 2 H 4-ün brom və xlorla reaksiyaya girmək qabiliyyətinin fərqli olması göstərilir. Metan yalnız qızdırıldıqda və ya ultrabənövşəyi işıq altında bu cür reaksiyalara qadirdir. Və etilen işıqlandırma və istilik olmadan belə reaksiya verir.

Bu variantı nəzərdən keçirin: kimyəvi birləşmələrin keyfiyyət tərkibi eynidir, kəmiyyət fərqlidir. Sonra birləşmələrin kimyəvi xassələri fərqlidir. Asetilen C 2 H 2 və benzol C 6 H 6 vəziyyətində olduğu kimi.

Bu müxtəliflikdə son rolu üzvi maddələrin izomerizm və homologiya kimi quruluşu ilə "bağlı" xüsusiyyətləri oynamır.

Təsəvvür edin ki, sizdə zahirən eyni olan iki maddə var - onları təsvir etmək üçün eyni tərkib və eyni molekulyar formula. Lakin bu maddələrin quruluşu əsaslı şəkildə fərqlidir, buna görə də kimyəvi və fiziki xassələrdə fərq var. Məsələn, C 4 H 10 molekulyar formulu iki müxtəlif maddə üçün yazıla bilər: butan və izobutan.

haqqında danışırıq izomerlər- eyni tərkibə və molekulyar çəkiyə malik birləşmələr. Amma molekullarındakı atomlar fərqli bir ardıcıllıqla (budaqlı və şaxələnməmiş quruluşda) yerləşir.

Haqqında homologiya- bu, hər bir növbəti üzvün əvvəlkinə bir CH 2 qrupu əlavə etməklə əldə oluna biləcəyi belə bir karbon zəncirinin bir xüsusiyyətidir. Hər bir homoloji sıra bir ümumi düsturla ifadə edilə bilər. Və düsturu bilməklə, seriyanın üzvlərindən hər hansı birinin tərkibini təyin etmək asandır. Məsələn, metan homoloqları C n H 2n+2 düsturu ilə təsvir edilir.

“homoloji fərq” CH 2 əlavə olunduqca maddənin atomları arasındakı əlaqə güclənir. Metanın homoloji sırasını götürək: onun ilk dörd şərti qazlar (metan, etan, propan, butan), sonrakı altısı mayelərdir (pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan), sonra isə bərk vəziyyətdə olan maddələrdir. aqreqasiya izləri (pentadekan, eikosan və s.). Karbon atomları arasındakı bağ nə qədər güclü olarsa, maddələrin molekulyar çəkisi, qaynama və ərimə nöqtələri bir o qədər yüksək olar.

Üzvi maddələrin hansı sinifləri mövcuddur?

Bioloji mənşəli üzvi maddələrə aşağıdakılar daxildir:

• zülallar;
• karbohidratlar;
• nuklein turşuları;
• lipidlər.

İlk üç nöqtəni bioloji polimerlər də adlandırmaq olar.

Üzvi kimyəvi maddələrin daha ətraflı təsnifatı təkcə bioloji mənşəli maddələri əhatə etmir.

Karbohidrogenlər bunlardır:

• asiklik birləşmələr:
  • doymuş karbohidrogenlər (alkanlar);
  • doymamış karbohidrogenlər:
    • alkenlər;
    • alkinlər;
    • alkadienlər.
• siklik birləşmələr:
  • karbosiklik birləşmələr:
    • alisiklik;
    • aromatik.
  • heterosiklik birləşmələr.

Karbonun hidrogendən başqa maddələrlə birləşdiyi üzvi birləşmələrin başqa sinifləri də var:

• spirtlər və fenollar;
• aldehidlər və ketonlar;
• karboksilik turşular;
• efirlər;
• lipidlər;
• karbohidratlar:
  • monosaxaridlər;
  • oliqosakaridlər;
  • polisaxaridlər.
  • mukopolisaxaridlər.
• aminlər;
• amin turşuları;
• zülallar;
• nuklein turşuları.

Siniflər üzrə üzvi maddələrin düsturları

Üzvi maddələrin nümunələri

Yadınızdadırsa, insan orqanizmində müxtəlif növ üzvi maddələr təməllərin əsasını təşkil edir. Bunlar bizim toxumalarımız və mayelərimiz, hormonlar və piqmentlər, fermentlər və ATP və daha çox şeydir.

İnsan və heyvanların orqanizmində zülal və yağlara üstünlük verilir (heyvan hüceyrəsinin quru çəkisinin yarısı zülaldır). Bitkilərdə (hüceyrənin quru kütləsinin təxminən 80% -i) - karbohidratlar üçün, ilk növbədə kompleks - polisaxaridlər. O cümlədən sellüloza üçün (onsuz kağız olmazdı), nişasta.

Onlardan bəziləri haqqında daha ətraflı danışaq.

Məsələn, haqqında karbohidratlar. Əgər planetdəki bütün üzvi maddələrin kütlələrini götürüb ölçmək mümkün olsaydı, bu rəqabətdə qalib gələcək karbohidratlar olardı.

Bədəndə enerji mənbəyi kimi xidmət edir, hüceyrələr üçün tikinti materiallarıdır, həmçinin maddələrin tədarükünü həyata keçirirlər. Bitkilər bu məqsədlə nişastadan, heyvanlar üçün isə glikogendən istifadə edirlər.

Bundan əlavə, karbohidratlar çox müxtəlifdir. Məsələn, sadə karbohidratlar. Təbiətdə ən çox yayılmış monosaxaridlər pentozalar (o cümlədən DNT-nin bir hissəsi olan dezoksiriboza) və heksozalardır (sizə yaxşı məlum olan qlükoza).

Kərpic kimi, təbiətin böyük bir tikinti sahəsində polisaxaridlər minlərlə və minlərlə monosaxaridlərdən tikilir. Onlar olmasaydı, daha dəqiq desək, sellüloza, nişasta olmasaydı, bitki olmazdı. Bəli, glikogen, laktoza və xitin olmayan heyvanlar çətin anlar yaşayacaqlar.

Diqqətlə baxaq dələlər. Təbiət mozaika və tapmacaların ən böyük ustasıdır: insan orqanizmində cəmi 20 amin turşusundan 5 milyon növ zülal əmələ gəlir. Zülalların da bir çox həyati funksiyaları var. Məsələn, orqanizmdə tikinti, proseslərin tənzimlənməsi, qanın laxtalanması (bunun üçün ayrıca zülallar var), hərəkət, orqanizmdə müəyyən maddələrin daşınması, onlar həm də enerji mənbəyidir, fermentlər şəklində reaksiyalar üçün katalizator, qoruma təmin edir. Antikorlar orqanizmi mənfi xarici təsirlərdən qorumaqda mühüm rol oynayır. Bədənin incə tənzimlənməsində ixtilaf yaranarsa, antikorlar xarici düşmənləri məhv etmək əvəzinə, öz orqan və toxumalarına təcavüzkar kimi çıxış edə bilər.

Zülallar da sadə (zülallar) və mürəkkəb (zülallar) bölünür. Və onların yalnız onlara xas olan xassələri var: denaturasiya (bərk qaynadılmış yumurtanı qaynadarkən bir neçə dəfə müşahidə etdiyiniz məhv) və renaturasiya (bu xüsusiyyət antibiotiklərin, qida konsentratlarının və s. istehsalında geniş istifadə olunur).

Gəlin gözardı etməyək və lipidlər(yağlar). Bədənimizdə onlar ehtiyat enerji mənbəyi kimi xidmət edirlər. Həlledicilər kimi biokimyəvi reaksiyaların gedişinə kömək edirlər. Bədənin qurulmasında iştirak edin - məsələn, hüceyrə membranlarının formalaşmasında.

Kimi maraqlı üzvi birləşmələr haqqında bir neçə söz daha hormonlar. Onlar biokimyəvi reaksiyalarda və maddələr mübadiləsində iştirak edirlər. Bu kiçik hormonlar kişiləri kişi (testosteron) və qadınları qadın (estrogen) edir. Onlar bizi sevindirir və ya kədərləndirir (qalxanvari vəzin hormonları əhval dəyişikliyində mühüm rol oynayır, endorfinlər isə xoşbəxtlik hissi verir). Və hətta bizim “bayquş” və ya “larks” olduğumuzu müəyyən edirlər. Gec oxumağa hazırsınız, yoxsa erkən qalxıb dərsdən əvvəl ev tapşırığını etməyi üstün tutursunuzsa, təkcə gündəlik iş rejiminiz deyil, həm də bəzi adrenal hormonlar qərar verir.

Nəticə

Üzvi maddələr dünyası həqiqətən heyrətamizdir. Yer üzündəki bütün canlılarla qohumluq hissindən nəfəsinizi almaq üçün onun tədqiqinə bir az dərindən baxmaq kifayətdir. İki ayaq, dörd və ya ayaq əvəzinə kök - hamımızı ana təbiətin kimyəvi laboratoriyasının sehri birləşdirir. Bu, karbon atomlarının zəncirlərdə birləşməsinə, reaksiyaya girməsinə və minlərlə belə müxtəlif kimyəvi birləşmələrin yaranmasına səbəb olur.

İndi üzvi kimya üçün qısa bələdçiniz var. Əlbəttə ki, burada mümkün olan bütün məlumatlar təqdim edilmir. Bəzi məqamları özünüz aydınlaşdırmalısınız. Ancaq müstəqil araşdırmanız üçün hər zaman planlaşdırdığımız marşrutdan istifadə edə bilərsiniz.

Məktəbdə kimya dərslərinə hazırlamaq üçün məqalədə üzvi maddələrin tərifi, üzvi birləşmələrin təsnifatı və ümumi düsturları və onlar haqqında ümumi məlumatlardan da istifadə edə bilərsiniz.

Kimyanın hansı bölməsini (üzvi və ya qeyri-üzvi) daha çox bəyəndiyinizi və nə üçün şərhlərdə bizə bildirin. Məqaləni sosial şəbəkələrdə “paylaşmağı” unutmayın ki, sinif yoldaşlarınız da ondan istifadə etsin.

Məqalədə hər hansı bir qeyri-dəqiqlik və ya səhv aşkar etsəniz, bildirin. Biz hamımız insanıq və hamımız bəzən səhv edirik.

blog.site, materialın tam və ya qismən surəti ilə mənbəyə keçid tələb olunur.