ความสำคัญของทฤษฎีโครงสร้างของสารอินทรีย์ ทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์

เนื้อหาบทเรียน:ทฤษฎีโครงสร้าง สารประกอบอินทรีย์: ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้าง ข้อกำหนดพื้นฐาน โครงสร้างทางเคมีเป็นลำดับการเชื่อมต่อและอิทธิพลร่วมกันของอะตอมในโมเลกุล ความคล้ายคลึงกัน, ไอโซเมอริซึม ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารต่างๆ โครงสร้างทางเคมี- ทิศทางหลักของการพัฒนาทฤษฎีโครงสร้างทางเคมี การพึ่งพาการปรากฏตัวของความเป็นพิษในสารประกอบอินทรีย์ในองค์ประกอบและโครงสร้างของโมเลกุล (ความยาวของโซ่คาร์บอนและระดับของการแตกแขนง, การมีอยู่ของพันธะหลายตัว, การก่อตัวของวัฏจักรและสะพานเปอร์ออกไซด์, การมีอยู่ของฮาโลเจน อะตอม) รวมถึงความสามารถในการละลายและความผันผวนของสารประกอบด้วย

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

• จัดกิจกรรมนักศึกษาเพื่อสร้างความคุ้นเคยและรวบรวมหลักการพื้นฐานของทฤษฎีโครงสร้างเคมีเบื้องต้น
• แสดงให้นักเรียนเห็นถึงธรรมชาติสากลของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีโดยใช้ตัวอย่างของไอโซเมอร์อนินทรีย์และอิทธิพลร่วมกันของอะตอมใน สารอินทรีย์โอ้.

ความคืบหน้าของบทเรียน:

1. ช่วงเวลาขององค์กร

2. การอัพเดตความรู้ของนักศึกษา

1) เคมีอินทรีย์เรียนอะไร?

2) สารอะไรที่เรียกว่าไอโซเมอร์?

3) สารอะไรที่เรียกว่าคล้ายคลึงกัน?

4) ตั้งชื่อทฤษฎีที่คุณรู้จักซึ่งเกิดขึ้นในวิชาเคมีอินทรีย์มา ต้น XIXศตวรรษ.

5) ทฤษฎีอนุมูลมีข้อบกพร่องอะไรบ้าง?

6) ทฤษฎีการพิมพ์มีข้อบกพร่องอะไรบ้าง?

3. การกำหนดเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของบทเรียน

แนวคิดเรื่องความจุเป็นส่วนสำคัญของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีของ A.M. บัตเลรอฟในปี พ.ศ. 2404

กฎหมายเป็นระยะคิดค้นโดย D.I. เมนเดเลเยฟในปี พ.ศ. 2412 เปิดเผยว่าความจุของธาตุขึ้นอยู่กับตำแหน่งในตารางธาตุ

สารอินทรีย์หลากหลายชนิดที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณเหมือนกัน แต่มีคุณสมบัติต่างกันยังคงไม่ชัดเจน ตัวอย่างเช่น ทราบว่ามีสารต่าง ๆ ประมาณ 80 ชนิดที่สอดคล้องกับองค์ประกอบ C 6 H 12 O 2 Jens Jakob Berzelius เสนอให้เรียกสารเหล่านี้ว่าไอโซเมอร์

นักวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศได้ปูทางไปสู่การสร้างทฤษฎีที่อธิบายโครงสร้างและคุณสมบัติของสารอินทรีย์ด้วยผลงานของพวกเขา

ในการประชุมของนักธรรมชาติวิทยาและแพทย์ชาวเยอรมันในเมืองสเปเยอร์ มีการอ่านรายงานเรื่อง "บางสิ่งในโครงสร้างทางเคมีของร่างกาย" ผู้เขียนรายงานคือศาสตราจารย์ Alexander Mikhailovich Butlerov จากมหาวิทยาลัย Kazan นี่คือ "บางสิ่ง" ที่ประกอบขึ้นเป็นทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีซึ่งเป็นพื้นฐานของแนวคิดสมัยใหม่ของเราเกี่ยวกับสารประกอบทางเคมี

เคมีอินทรีย์ได้รับพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มั่นคง ซึ่งรับประกันการพัฒนาอย่างรวดเร็วในศตวรรษหน้าจนถึงปัจจุบัน ทฤษฎีนี้ทำให้สามารถทำนายการมีอยู่ของสารประกอบใหม่และคุณสมบัติของพวกมันได้ แนวคิดเรื่องโครงสร้างทางเคมีทำให้สามารถอธิบายปรากฏการณ์ลึกลับเช่นไอโซเมอริซึมได้

หลักการสำคัญของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีมีดังนี้:
1. อะตอมในโมเลกุลของสารอินทรีย์จะรวมกันเป็นลำดับตามความจุของมัน

2. คุณสมบัติของสารถูกกำหนดโดยคุณภาพ องค์ประกอบเชิงปริมาณลำดับการเชื่อมต่อและอิทธิพลร่วมกันของอะตอมและกลุ่มอะตอมในโมเลกุล

3. สามารถสร้างโครงสร้างของโมเลกุลได้โดยอาศัยการศึกษาคุณสมบัติของพวกมัน

พิจารณาข้อกำหนดเหล่านี้โดยละเอียด โมเลกุลของสารอินทรีย์ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน (วาเลนซ์ IV), ไฮโดรเจน (วาเลนซ์ I), ออกซิเจน (วาเลนซ์ II), ไนโตรเจน (วาเลนซ์ III) อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมในโมเลกุลของสารอินทรีย์จะสร้างพันธะเคมีสี่พันธะกับอะตอมอื่น และอะตอมของคาร์บอนสามารถเชื่อมต่อกันเป็นโซ่และวงแหวนได้ ตามหลักการแรกของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมี เราจะร่างสูตรโครงสร้างของสารอินทรีย์ขึ้นมา ตัวอย่างเช่น มีการพิสูจน์แล้วว่ามีเทนมีองค์ประกอบ CH4 เมื่อพิจารณาถึงเวเลนซ์ของอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน จะเสนอได้เพียงอันเดียวเท่านั้น สูตรโครงสร้างมีเทน:

โครงสร้างทางเคมีของสารอินทรีย์อื่นๆ สามารถอธิบายได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

เอทานอล

ตำแหน่งที่สองของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีอธิบายความสัมพันธ์ที่เรารู้จัก: องค์ประกอบ - โครงสร้าง - คุณสมบัติ เรามาดูการปรากฏของรูปแบบนี้โดยใช้ตัวอย่างสารอินทรีย์

อีเทนและเอทิลแอลกอฮอล์มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพที่แตกต่างกัน โมเลกุลแอลกอฮอล์ต่างจากอีเทนตรงที่มีอะตอมออกซิเจน จะส่งผลต่อคุณสมบัติอย่างไร?

การนำอะตอมออกซิเจนเข้าสู่โมเลกุลจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก คุณสมบัติทางกายภาพสาร นี่เป็นการยืนยันการพึ่งพาคุณสมบัติในองค์ประกอบเชิงคุณภาพ

ลองเปรียบเทียบองค์ประกอบและโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอน มีเทน อีเทน โพรเพน และบิวเทน

มีเทน อีเทน โพรเพน และบิวเทนมีองค์ประกอบเชิงคุณภาพเหมือนกัน แต่มีองค์ประกอบเชิงปริมาณต่างกัน (จำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบ) ตามตำแหน่งที่สองของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีควรมีคุณสมบัติต่างกัน

สาร	จุดเดือดองศาเซลเซียส	จุดหลอมเหลว,องศาเซลเซียส
ช.4	– 182,5	– 161,5
ค 2 ชม. 6	– 182,8	– 88,6
ค 3 ชั่วโมง 8	– 187,6	– 42,1
ค 4 ชม. 10	– 138,3	– 0,5

ดังที่เห็นได้จากตารางเมื่อจำนวนอะตอมคาร์บอนในโมเลกุลเพิ่มขึ้นอุณหภูมิการเดือดและการหลอมละลายจะเพิ่มขึ้นซึ่งยืนยันการพึ่งพาคุณสมบัติในองค์ประกอบเชิงปริมาณของโมเลกุล

สูตรโมเลกุล C4H10 ไม่เพียงสอดคล้องกับบิวเทนเท่านั้น แต่ยังสอดคล้องกับไอโซเมอร์ไอโซบิวเทนด้วย:

ไอโซเมอร์มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพ (อะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน) และเชิงปริมาณ (อะตอมของคาร์บอน 4 อะตอมและอะตอมไฮโดรเจน 10 อะตอม) ที่เหมือนกัน แต่ต่างกันตามลำดับการเชื่อมต่อของอะตอม (โครงสร้างทางเคมี) เรามาดูกันว่าความแตกต่างในโครงสร้างของไอโซเมอร์จะส่งผลต่อคุณสมบัติของพวกมันอย่างไร

ไฮโดรคาร์บอนแบบกิ่งก้าน (ไอโซบิวเทน) มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่าไฮโดรคาร์บอน (บิวเทน) ปกติ สิ่งนี้สามารถอธิบายได้โดยการอยู่ใกล้กันของโมเลกุลในบิวเทน ซึ่งจะเพิ่มแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล ดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการแยกพวกมันออกจากกัน

ตำแหน่งที่สามของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีแสดงการตอบสนองระหว่างองค์ประกอบ โครงสร้าง และคุณสมบัติของสาร: องค์ประกอบ - โครงสร้าง - คุณสมบัติ ลองพิจารณาโดยใช้ตัวอย่างของสารประกอบที่มีองค์ประกอบ C 2 H 6 O

ลองจินตนาการว่าเรามีตัวอย่างของสารสองชนิดที่มีสูตรโมเลกุลเหมือนกัน C 2 H 6 O ซึ่งถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ แต่เราจะทราบโครงสร้างทางเคมีของสารเหล่านี้ได้อย่างไร? การศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีจะช่วยตอบคำถามนี้ได้ เมื่อสารแรกทำปฏิกิริยากับโซเดียมของโลหะ ปฏิกิริยาจะไม่เกิดขึ้น แต่สารตัวที่สองจะทำปฏิกิริยากับมันอย่างแข็งขันโดยปล่อยไฮโดรเจนออกมา ให้เราพิจารณาอัตราส่วนเชิงปริมาณของสารในการทำปฏิกิริยา ในการทำเช่นนี้ให้เพิ่มมวลโซเดียมจำนวนหนึ่งลงในมวลที่ทราบของสารตัวที่สอง ลองวัดปริมาตรของไฮโดรเจนกัน มาคำนวณปริมาณของสารกัน ในกรณีนี้ปรากฎว่าสารไฮโดรเจนหนึ่งโมลถูกปล่อยออกมาจากสองโมลของสารที่อยู่ระหว่างการศึกษา ดังนั้นแต่ละโมเลกุลของสารนี้จึงเป็นแหล่งกำเนิดของไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม ข้อสรุปใดที่สามารถสรุปได้? ไฮโดรเจนอะตอมเพียงอะตอมเดียวเท่านั้นที่มีคุณสมบัติและโครงสร้าง (อะตอมที่เกี่ยวข้องกัน) แตกต่างจากอะตอมอื่นๆ ทั้งหมด เมื่อคำนึงถึงความจุของอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน สามารถเสนอสูตรได้เพียงสูตรเดียวสำหรับสารที่กำหนด:

สำหรับสารชนิดแรก สามารถเสนอสูตรได้ว่าอะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดมีโครงสร้างและคุณสมบัติเหมือนกัน:

ผลลัพธ์ที่คล้ายกันสามารถหาได้จากการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของสารเหล่านี้

ดังนั้น จากการศึกษาคุณสมบัติของสาร เราสามารถสรุปเกี่ยวกับโครงสร้างทางเคมีของสารได้

ความสำคัญของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีนั้นแทบจะประเมินค่าสูงไปไม่ได้ เธอติดอาวุธให้กับนักเคมี พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของสารอินทรีย์ กฎธาตุที่จัดทำโดย D.I. มีความหมายคล้ายกัน เมนเดเลเยฟ. ทฤษฎีโครงสร้างสรุปมุมมองทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่มีอยู่ในวิชาเคมีในขณะนั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายพฤติกรรมของสารอินทรีย์ในระหว่างนั้นได้ ปฏิกิริยาเคมี- ตามทฤษฎีของ A.M. Butlerov ทำนายการมีอยู่ของไอโซเมอร์ของสารบางชนิดซึ่งได้มาในภายหลัง เช่นเดียวกับกฎธาตุ ทฤษฎีโครงสร้างเคมีได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมหลังจากการก่อตัวของทฤษฎีโครงสร้างอะตอม พันธะเคมี และสเตอริโอเคมี

ทฤษฎี A.M. บัตเลรอฟ

1. อะตอมในโมเลกุลเชื่อมต่อกันในลำดับที่แน่นอนด้วยพันธะเคมีตามความจุของมัน ลำดับที่พันธะอะตอมเรียกว่าโครงสร้างทางเคมี คาร์บอนในสารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดเป็นแบบเทตระวาเลนต์

2. คุณสมบัติของสารถูกกำหนดไม่เพียงแต่โดยองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของโมเลกุลเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากโครงสร้างของสารด้วย

3. อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน ซึ่งเป็นตัวกำหนดปฏิกิริยาของโมเลกุล

4. สามารถสร้างโครงสร้างของโมเลกุลได้โดยอาศัยการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของพวกมัน

สารประกอบอินทรีย์มีจำนวนมากมาย คุณสมบัติลักษณะซึ่งแยกพวกมันออกจากอนินทรีย์ เกือบทั้งหมด (มีข้อยกเว้นที่หายาก) เป็นสารไวไฟ สารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ไม่แยกตัวออกเป็นไอออนซึ่งเกิดจากธรรมชาติ พันธะโควาเลนต์ในอินทรียวัตถุ ประเภทไอออนิกพันธะเกิดขึ้นได้ในเกลือของกรดอินทรีย์เท่านั้น เช่น CH3COONa

ซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน- นี่คือสารประกอบอินทรีย์จำนวนไม่สิ้นสุดที่มีโครงสร้างคล้ายกัน ดังนั้น จึงมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกัน และแตกต่างกันตามกลุ่ม CH2– จำนวนเท่าใดก็ได้ (ความแตกต่างที่คล้ายคลึงกัน)

แม้กระทั่งก่อนที่จะมีการสร้างทฤษฎีโครงสร้างก็รู้จักสารที่มีองค์ประกอบของธาตุเหมือนกัน แต่มีคุณสมบัติต่างกัน สารดังกล่าวเรียกว่าไอโซเมอร์ และปรากฏการณ์นี้เรียกว่าไอโซเมอริซึม

พื้นฐานของไอโซเมอริซึม ดังแสดงโดย A.M. Butlerov มีความแตกต่างในโครงสร้างของโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมชุดเดียวกัน

ไอโซเมอริซึม- นี่คือปรากฏการณ์การมีอยู่ของสารประกอบที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณเหมือนกัน แต่ โครงสร้างที่แตกต่างกันและมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป

ไอโซเมอริซึมมี 2 ประเภท: โครงสร้างไอโซเมอริซึมและ เชิงพื้นที่ไอโซเมอริซึม

ไอโซเมอร์เชิงโครงสร้าง

ไอโซเมอร์โครงสร้าง– สารประกอบที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณเหมือนกัน ต่างกันตามลำดับพันธะของอะตอม เช่น โครงสร้างทางเคมี

ไอโซเมอร์เชิงพื้นที่

ไอโซเมอร์เชิงพื้นที่(สเตอริโอไอโซเมอร์) ที่มีองค์ประกอบเหมือนกันและมีโครงสร้างทางเคมีเหมือนกันต่างกันในการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของอะตอมในโมเลกุล
ไอโซเมอร์เชิงพื้นที่คือไอโซเมอร์เชิงแสงและซิสทรานส์ (เรขาคณิต)

ซิส-ทรานส์ ไอโซเมอริซึม

มีความเป็นไปได้ในการวางองค์ประกอบแทนที่บนด้านหนึ่งหรือด้านตรงข้ามของระนาบของพันธะคู่หรือวงแหวนที่ไม่ใช่อะโรมาติก ซิสไอโซเมอร์องค์ประกอบแทนที่อยู่ที่ด้านหนึ่งของระนาบของวงแหวนหรือพันธะคู่ใน ทรานส์ไอโซเมอร์- ในรูปแบบต่างๆ

ในโมเลกุลบิวทีน-2 ​​CH3–CH=CH–CH3 หมู่ CH3 สามารถอยู่ที่ด้านหนึ่งของพันธะคู่ - ในไอโซเมอร์ cis หรือด้านตรงข้าม - ในทรานส์ไอโซเมอร์

ไอโซเมอร์เชิงแสง

ปรากฏขึ้นเมื่อคาร์บอนมีองค์ประกอบทดแทนที่แตกต่างกันสี่องค์ประกอบ
หากคุณสลับสองอันใดอันหนึ่ง คุณจะได้ไอโซเมอร์เชิงพื้นที่อีกอันที่มีองค์ประกอบเดียวกัน คุณสมบัติทางเคมีกายภาพไอโซเมอร์เหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างมาก สารประกอบประเภทนี้มีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการหมุนระนาบของแสงโพลาไรซ์ที่ส่งผ่านสารละลายของสารประกอบดังกล่าวในปริมาณที่แน่นอน ในกรณีนี้ ไอโซเมอร์ตัวหนึ่งหมุนระนาบของแสงโพลาไรซ์ไปในทิศทางเดียว และไอโซเมอร์ของมันจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม เนื่องจากเอฟเฟกต์แสงดังกล่าว ไอโซเมอริซึมประเภทนี้จึงเรียกว่าไอโซเมอริซึมแบบออปติคัล

สร้างโดย A.M. บัตเลรอฟในยุค 60 ปีที่ XIXศตวรรษ ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบอินทรีย์ได้นำความชัดเจนที่จำเป็นมาสู่เหตุผลของความหลากหลายของสารประกอบอินทรีย์ เผยให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติของสารเหล่านี้ ทำให้สามารถอธิบายคุณสมบัติของที่ทราบอยู่แล้วและทำนายได้ว่า คุณสมบัติของสารประกอบอินทรีย์ที่ยังไม่ถูกค้นพบ

การค้นพบในสาขาเคมีอินทรีย์ (เตตระวาเลนต์ของคาร์บอน ความสามารถในการก่อตัว โซ่ยาว) อนุญาตให้ Butlerov ในปี 1861 เพื่อกำหนดรุ่นหลักของทฤษฎี:

1) อะตอมในโมเลกุลเชื่อมต่อกันตามความจุ (คาร์บอน-IV, ออกซิเจน-II, ไฮโดรเจน-I) ลำดับของการเชื่อมต่ออะตอมจะสะท้อนให้เห็นโดยสูตรโครงสร้าง

2) คุณสมบัติของสารไม่ได้ขึ้นอยู่กับเท่านั้น องค์ประกอบทางเคมีแต่ยังอยู่ในลำดับการเชื่อมต่อของอะตอมในโมเลกุล (โครงสร้างทางเคมี) มี ไอโซเมอร์นั่นคือสารที่มีองค์ประกอบเชิงปริมาณและคุณภาพเหมือนกัน แต่มีโครงสร้างต่างกันดังนั้นจึงมีคุณสมบัติต่างกัน

C 2 H 6 O: CH 3 CH 2 OH - เอทิลแอลกอฮอล์และ CH 3 OCH 3 - ไดเมทิลอีเทอร์

C 3 H 6 – โพรพีนและไซโคลโพรเพน - CH 2 =CH−CH 3

3) อะตอมมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน ซึ่งเป็นผลมาจากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่แตกต่างกันของอะตอมที่ก่อตัวเป็นโมเลกุล (O>N>C>H) และองค์ประกอบเหล่านี้มีผลกระทบที่แตกต่างกันต่อการแทนที่ของคู่อิเล็กตรอนทั่วไป

4) ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโมเลกุลของสารอินทรีย์ เราสามารถทำนายคุณสมบัติของมันได้ และจากคุณสมบัติของมัน เราสามารถกำหนดโครงสร้างของมันได้

การพัฒนาต่อไป TSOS ที่ได้รับหลังจากสร้างโครงสร้างของอะตอม ยอมรับแนวคิดประเภทของพันธะเคมี ประเภทของการผสมพันธุ์ และการค้นพบปรากฏการณ์ไอโซเมอร์เชิงพื้นที่ (สเตอริโอเคมี)

ตั๋วหมายเลข 7 (2)

อิเล็กโทรไลซิสเป็นกระบวนการรีดอกซ์ อิเล็กโทรไลซิสของการหลอมและสารละลายโดยใช้โซเดียมคลอไรด์เป็นตัวอย่าง การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าเป็นกระบวนการรีดอกซ์ที่เกิดขึ้นบนอิเล็กโทรดเมื่อกระแสไฟฟ้าตรงผ่านสารละลายหลอมหรืออิเล็กโทรไลต์

สาระสำคัญของอิเล็กโทรไลซิสคือการนำปฏิกิริยาเคมีไปใช้โดยใช้พลังงานไฟฟ้า ปฏิกิริยาคือการรีดักชันที่แคโทดและออกซิเดชันที่แอโนด

แคโทด(-) ให้อิเล็กตรอนแก่แคตไอออน และขั้วบวก (+) รับอิเล็กตรอนจากแอนไอออน

NaCl ละลายอิเล็กโทรไลซิส

NaCl-―>นา + +Cl -

K(-): นา + +1e-―>นา 0 | 2 เปอร์เซ็นต์ การกู้คืน

A(+) :2Cl-2e-―>Cl 2 0 | 1 เปอร์เซ็นต์ ออกซิเดชัน

2Na + +2Cl - -->2Na+Cl 2

อิเล็กโทรไลซิสของสารละลาย NaCl ที่เป็นน้ำ

ในอิเล็กโทรลิซิสของ NaC| Na + และ Cl - ไอออนรวมถึงโมเลกุลของน้ำมีส่วนร่วมในน้ำ เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านไป Na + แคตไอออนจะเคลื่อนไปทางแคโทด และ Cl - แอนไอออนจะเคลื่อนไปทางขั้วบวก แต่ ที่แคโทดแทนที่จะเป็น Na ไอออน โมเลกุลของน้ำจะลดลง:

2H 2 O + 2e-―> H 2 +2OH -

และคลอไรด์ไอออนจะถูกออกซิไดซ์ที่ขั้วบวก:

2Cl - -2e-―>Cl 2

ส่งผลให้มีไฮโดรเจนอยู่ที่แคโทด คลอรีนอยู่ที่ขั้วบวก และ NaOH สะสมอยู่ในสารละลาย

ในรูปแบบไอออนิก: 2H 2 O+2e-―>H 2 +2OH-

2Cl - -2e-―>Cl 2

กระแสไฟฟ้า

2H 2 O+2Cl - -->H 2 +Cl 2 +2OH -

กระแสไฟฟ้า

ในรูปแบบโมเลกุล: 2H 2 O+2NaCl-―> 2NaOH+H 2 +Cl 2

การใช้กระแสไฟฟ้า:

1) การป้องกันโลหะจากการกัดกร่อน

2) การได้รับโลหะที่ออกฤทธิ์ (โซเดียม โพแทสเซียม ดินอัลคาไลน์ ฯลฯ)

3) การทำให้โลหะบางชนิดบริสุทธิ์จากสิ่งเจือปน (การกลั่นด้วยไฟฟ้า)

ตั๋วหมายเลข 8 (1)

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง:

1. ก) ทฤษฎีความรู้เป็นศาสตร์ที่ศึกษารูปแบบ วิธีการ และเทคนิคของการเกิดขึ้นและรูปแบบการพัฒนาความรู้ ความสัมพันธ์กับความเป็นจริง หลักเกณฑ์ของความจริง

สารทั้งหมดที่มีอะตอมของคาร์บอน นอกเหนือจากคาร์บอเนต คาร์ไบด์ ไซยาไนด์ ไทโอไซยาเนต และกรดคาร์บอนิก ล้วนแต่เป็นสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถถูกสร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตจากอะตอมของคาร์บอนผ่านเอนไซม์หรือปฏิกิริยาอื่น ๆ ปัจจุบัน สารอินทรีย์หลายชนิดสามารถสังเคราะห์ขึ้นได้ ซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนายาและเภสัชวิทยาได้ เช่นเดียวกับการสร้างพอลิเมอร์และวัสดุคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงสูง

การจำแนกประเภทของสารประกอบอินทรีย์

สารประกอบอินทรีย์เป็นสารประเภทที่มีจำนวนมากที่สุด มีสารประมาณ 20 ชนิดที่นี่ มีคุณสมบัติทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพต่างกัน จุดหลอมเหลว มวล ความผันผวน และความสามารถในการละลาย รวมถึงสถานะการรวมตัวภายใต้สภาวะปกติก็แตกต่างกันเช่นกัน ในหมู่พวกเขา:

• ไฮโดรคาร์บอน (อัลเคน, อัลคีน, อัลคีน, อัลคาเดียน, ไซโคลอัลเคน, อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน);
• อัลดีไฮด์;
• คีโตน;
• แอลกอฮอล์ (ไดไฮโดรริก, โมโนไฮดริก, โพลีไฮดริก);
• อีเทอร์;
• เอสเทอร์;
• กรดคาร์บอกซิลิก
• เอมีน;
• กรดอะมิโน
• คาร์โบไฮเดรต
• ไขมัน;
• โปรตีน;
• โพลีเมอร์ชีวภาพและโพลีเมอร์สังเคราะห์

การจำแนกประเภทนี้สะท้อนถึงลักษณะของโครงสร้างทางเคมีและการมีอยู่ของกลุ่มอะตอมเฉพาะที่กำหนดความแตกต่างในคุณสมบัติของสารเฉพาะ ใน มุมมองทั่วไปการจำแนกประเภทตามการกำหนดค่าของโครงกระดูกคาร์บอนซึ่งไม่คำนึงถึงลักษณะของปฏิกิริยาทางเคมีจะดูแตกต่างออกไป ตามบทบัญญัติสารประกอบอินทรีย์แบ่งออกเป็น:

• สารประกอบอะลิฟาติก
• อะโรเมติกส์;
• สารเฮเทอโรไซคลิก

สารประกอบอินทรีย์ประเภทนี้อาจมีไอโซเมอร์อยู่ กลุ่มที่แตกต่างกันสาร คุณสมบัติของไอโซเมอร์จะแตกต่างกันแม้ว่าองค์ประกอบของอะตอมอาจจะเหมือนกันก็ตาม สิ่งนี้ตามมาจากบทบัญญัติที่ A.M. Butlerov วางไว้ นอกจากนี้ ทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ยังเป็นแนวทางสำหรับการวิจัยเคมีอินทรีย์ทั้งหมด อยู่ในระดับเดียวกับกฎธาตุของเมนเดเลเยฟ

แนวคิดเรื่องโครงสร้างทางเคมีได้รับการแนะนำโดย A.M. Butlerov ปรากฏในประวัติศาสตร์เคมีเมื่อวันที่ 19 กันยายน พ.ศ. 2404 ก่อนหน้านี้มีความคิดเห็นที่แตกต่างกันในทางวิทยาศาสตร์ และนักวิทยาศาสตร์บางคนปฏิเสธการมีอยู่ของโมเลกุลและอะตอมโดยสิ้นเชิง เพราะในออร์แกนิคและ เคมีอนินทรีย์ไม่มีคำสั่ง นอกจากนี้ยังไม่มีรูปแบบใดที่สามารถตัดสินคุณสมบัติของสารเฉพาะได้ ในเวลาเดียวกันก็มีสารประกอบที่มีองค์ประกอบเหมือนกันแต่มีคุณสมบัติต่างกัน

คำแถลงของ A.M. Butlerov ชี้นำการพัฒนาเคมีไปในทิศทางที่ถูกต้องเป็นส่วนใหญ่และสร้างรากฐานที่มั่นคงสำหรับมัน โดยสามารถจัดระบบข้อเท็จจริงที่สะสม ได้แก่ คุณสมบัติทางเคมีหรือทางกายภาพของสารบางชนิดรูปแบบของการเข้าสู่ปฏิกิริยา ฯลฯ แม้กระทั่งทำนายเส้นทางเพื่อให้ได้สารประกอบและมีอยู่บ้าง คุณสมบัติทั่วไปเป็นไปได้ด้วยทฤษฎีนี้ และที่สำคัญที่สุด A.M. Butlerov แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของโมเลกุลของสารสามารถอธิบายได้จากมุมมองของปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้า

ตรรกะของทฤษฎีโครงสร้างของสารอินทรีย์

ตั้งแต่ก่อนปี 1861 หลายคนในสาขาเคมีปฏิเสธการมีอยู่ของอะตอมหรือโมเลกุล ทฤษฎีสารประกอบอินทรีย์จึงกลายเป็นข้อเสนอปฏิวัติสำหรับโลกวิทยาศาสตร์ และเนื่องจาก A. M. Butlerov เองก็ดำเนินการจากข้อสรุปเชิงวัตถุเท่านั้นเขาจึงสามารถหักล้างแนวคิดเชิงปรัชญาเกี่ยวกับอินทรียวัตถุได้

เขาสามารถแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างโมเลกุลสามารถรับรู้ได้จากการทดลองผ่านปฏิกิริยาเคมี ตัวอย่างเช่นองค์ประกอบของคาร์โบไฮเดรตสามารถกำหนดได้โดยการเผาไหม้ในปริมาณที่กำหนดแล้วนับน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้น ปริมาณไนโตรเจนในโมเลกุลเอมีนยังถูกคำนวณในระหว่างการเผาไหม้ด้วยการวัดปริมาตรของก๊าซและแยกปริมาณทางเคมีของโมเลกุลไนโตรเจน

หากเราพิจารณาคำตัดสินของ Butlerov เกี่ยวกับโครงสร้างทางเคมีที่ขึ้นกับโครงสร้างในทิศทางตรงกันข้าม ข้อสรุปใหม่ก็จะเกิดขึ้น กล่าวคือ เมื่อทราบโครงสร้างทางเคมีและองค์ประกอบของสาร เราก็สามารถสรุปคุณสมบัติของสารได้โดยเชิงประจักษ์ แต่ที่สำคัญที่สุด Butlerov อธิบายว่าในอินทรียวัตถุมีสารจำนวนมากที่แสดงคุณสมบัติต่างกัน แต่มีองค์ประกอบเหมือนกัน

บทบัญญัติทั่วไปของทฤษฎี

เมื่อพิจารณาและศึกษาสารประกอบอินทรีย์ A.M. Butlerov ได้รับหลักการที่สำคัญที่สุดบางประการ เขารวมพวกมันเข้าด้วยกันเป็นทฤษฎีที่อธิบายโครงสร้าง สารเคมีต้นกำเนิดอินทรีย์ ทฤษฎีมีดังนี้:

• ในโมเลกุลของสารอินทรีย์ อะตอมจะเชื่อมต่อกันตามลำดับที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ซึ่งขึ้นอยู่กับความจุ
• โครงสร้างทางเคมีเป็นลำดับทันทีตามอะตอมในโมเลกุลอินทรีย์ที่เชื่อมต่อกัน
• โครงสร้างทางเคมีเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของสารประกอบอินทรีย์
• ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโมเลกุลที่มีองค์ประกอบเชิงปริมาณเหมือนกันคุณสมบัติที่แตกต่างกันของสารอาจปรากฏขึ้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโมเลกุลที่มีองค์ประกอบเชิงปริมาณเหมือนกัน
• กลุ่มอะตอมทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสารประกอบเคมีมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน

สารประกอบอินทรีย์ทุกประเภทถูกสร้างขึ้นตามหลักการของทฤษฎีนี้ หลังจากวางรากฐานแล้ว A. M. Butlerov ก็สามารถขยายวิชาเคมีเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ได้ เขาอธิบายว่าเนื่องจากคาร์บอนมีเวเลนซ์เป็นสี่ในสารอินทรีย์ จึงมีการพิจารณาความหลากหลายของสารประกอบเหล่านี้ การมีอยู่ของกลุ่มอะตอมที่ทำงานอยู่จำนวนมากจะเป็นตัวกำหนดว่าสารนั้นอยู่ในประเภทใดประเภทหนึ่งหรือไม่ และเกิดจากการมีอยู่ของกลุ่มอะตอมเฉพาะ (อนุมูล) ที่ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีปรากฏขึ้น

ไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ของพวกมัน

สารประกอบอินทรีย์ของคาร์บอนและไฮโดรเจนเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่ง่ายที่สุดในบรรดาสารทั้งหมดในกลุ่ม พวกมันแสดงด้วยคลาสย่อยของอัลเคนและไซโคลอัลเคน (ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว), อัลคีน, อัลคาเดียนและอัลคาไตรอีน, อัลไคน์ (ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว) รวมถึงคลาสย่อยของสารอะโรมาติก ในอัลเคน อะตอมของคาร์บอนทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยอะตอมเดียวเท่านั้น การเชื่อมต่อ S-S yu เนื่องจากไม่สามารถสร้างอะตอม H เดี่ยวลงในองค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนได้

ในไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว ไฮโดรเจนสามารถรวมตัวกันได้ที่บริเวณที่เกิดพันธะ C=C คู่ นอกจากนี้พันธะ C-C อาจเป็นสามเท่า (อัลไคน์) สิ่งนี้ทำให้สารเหล่านี้เกิดปฏิกิริยาหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการลดหรือเติมอนุมูล เพื่อความสะดวกในการศึกษาความสามารถในการทำปฏิกิริยา สารอื่น ๆ ทั้งหมดถือเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนประเภทใดประเภทหนึ่ง

แอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์มีความซับซ้อนมากกว่าไฮโดรคาร์บอนอินทรีย์ สารประกอบเคมี- พวกมันถูกสังเคราะห์ขึ้นจากปฏิกิริยาของเอนไซม์ในเซลล์ที่มีชีวิต ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดคือการสังเคราะห์เอทานอลจากกลูโคสอันเป็นผลมาจากการหมัก

ในอุตสาหกรรม แอลกอฮอล์ได้มาจากอนุพันธ์ของฮาโลเจนของไฮโดรคาร์บอน อันเป็นผลมาจากการแทนที่อะตอมของฮาโลเจนด้วยกลุ่มไฮดรอกซิลทำให้เกิดแอลกอฮอล์ขึ้น โมโนไฮดริกแอลกอฮอล์มีกลุ่มไฮดรอกซิลเพียงกลุ่มเดียว ส่วนโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ประกอบด้วยสองกลุ่มขึ้นไป ตัวอย่างของแอลกอฮอล์ไดไฮโดรริกคือเอทิลีนไกลคอล โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์คือกลีเซอรีน สูตรทั่วไปของแอลกอฮอล์คือ R-OH (R คือโซ่คาร์บอน)

อัลดีไฮด์และคีโตน

หลังจากที่แอลกอฮอล์เกิดปฏิกิริยาของสารประกอบอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการดึงไฮโดรเจนออกจากกลุ่มแอลกอฮอล์ (ไฮดรอกซิล) พันธะคู่ระหว่างออกซิเจนและคาร์บอนจะปิดลง หากปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นผ่านกลุ่มแอลกอฮอล์ซึ่งอยู่ที่อะตอมของคาร์บอนส่วนปลาย จะส่งผลให้เกิดการก่อตัวของอัลดีไฮด์ หากอะตอมของคาร์บอนกับแอลกอฮอล์ไม่ได้อยู่ที่ปลายโซ่คาร์บอน ผลลัพธ์ของปฏิกิริยาคายน้ำก็คือการผลิตคีโตน สูตรทั่วไปของคีโตนคือ R-CO-R, อัลดีไฮด์ R-COH (R คืออนุมูลไฮโดรคาร์บอนของสายโซ่)

เอสเทอร์ (ง่ายและซับซ้อน)

โครงสร้างทางเคมีของสารประกอบอินทรีย์ประเภทนี้มีความซับซ้อน อีเทอร์ถือเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลแอลกอฮอล์สองโมเลกุล เมื่อเอาน้ำออกจากพวกมันจะเกิดสารประกอบขึ้น ตัวอย่าง R-O-R- กลไกการเกิดปฏิกิริยา: การแยกไฮโดรเจนโปรตอนจากแอลกอฮอล์หนึ่งและกลุ่มไฮดรอกซิลจากแอลกอฮอล์อีกเครื่องหนึ่ง

เอสเทอร์เป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างแอลกอฮอล์กับกรดคาร์บอกซิลิกอินทรีย์ กลไกการเกิดปฏิกิริยา: กำจัดน้ำออกจากกลุ่มแอลกอฮอล์และคาร์บอนของทั้งสองโมเลกุล ไฮโดรเจนถูกแยกออกจากกรด (ที่หมู่ไฮดรอกซิล) และหมู่ OH เองก็แยกออกจากแอลกอฮอล์ สารประกอบที่ได้จะแสดงเป็น R-CO-O-R โดยที่บีช R หมายถึงอนุมูล - ส่วนที่เหลือของโซ่คาร์บอน

กรดคาร์บอกซิลิกและเอมีน

กรดคาร์บอกซิลิกเป็นสารพิเศษที่มีบทบาทสำคัญในการทำงานของเซลล์ โครงสร้างทางเคมีของสารประกอบอินทรีย์มีดังนี้: อนุมูลไฮโดรคาร์บอน (R) ที่มีหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) ติดอยู่ หมู่คาร์บอกซิลสามารถอยู่ที่อะตอมคาร์บอนชั้นนอกสุดเท่านั้น เนื่องจากวาเลนซีของ C ในกลุ่ม (-COOH) คือ 4

เอมีนเป็นสารประกอบที่เรียบง่ายกว่าซึ่งเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอน ณ อะตอมของคาร์บอนใดๆ จะมีเอมีนเรดิคัล (-NH2) มีเอมีนปฐมภูมิซึ่งมีหมู่ (-NH2) ติดอยู่กับคาร์บอนหนึ่งตัว (สูตรทั่วไป R-NH2) ในเอมีนทุติยภูมิ ไนโตรเจนจะรวมกับอะตอมของคาร์บอน 2 อะตอม (สูตร R-NH-R) ในเอมีนระดับตติยภูมิ ไนโตรเจนเชื่อมต่อกับอะตอมของคาร์บอน 3 อะตอม (R3N) โดยที่ p คืออนุมูลหรือสายโซ่คาร์บอน

กรดอะมิโน

กรดอะมิโนเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่แสดงคุณสมบัติของทั้งเอมีนและกรดจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ มีหลายประเภทขึ้นอยู่กับตำแหน่งของหมู่เอมีนที่สัมพันธ์กับหมู่คาร์บอกซิล ที่สำคัญที่สุดคือกรดอะมิโนอัลฟ่า ที่นี่หมู่เอมีนตั้งอยู่ที่อะตอมของคาร์บอนซึ่งมีหมู่คาร์บอกซิลติดอยู่ สิ่งนี้ทำให้เกิดพันธะเปปไทด์และการสังเคราะห์โปรตีน

คาร์โบไฮเดรตและไขมัน

คาร์โบไฮเดรตคืออัลดีไฮด์แอลกอฮอล์หรือคีโตแอลกอฮอล์ เหล่านี้เป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างเชิงเส้นหรือเป็นวงกลม เช่นเดียวกับโพลีเมอร์ (แป้ง เซลลูโลส และอื่นๆ) บทบาทที่สำคัญที่สุดในเซลล์คือโครงสร้างและพลัง ไขมันหรือไขมันทำหน้าที่เหมือนกัน เพียงแต่มีส่วนร่วมในกระบวนการทางชีวเคมีอื่นๆ เท่านั้น จากมุมมองของโครงสร้างทางเคมี ไขมันคือเอสเทอร์ของกรดอินทรีย์และกลีเซอรอล

ปรากฏตัวครั้งแรกเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 ทฤษฎีหัวรุนแรง(เจ. เกย์-ลุสแซก, เอฟ. เวห์เลอร์, เจ. ลีบิ๊ก) อนุมูลคือกลุ่มของอะตอมที่ผ่านไปโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างปฏิกิริยาเคมีจากสารประกอบหนึ่งไปยังอีกสารประกอบหนึ่ง แนวคิดเรื่องอนุมูลนี้ยังคงอยู่ แต่บทบัญญัติอื่นๆ ส่วนใหญ่ของทฤษฎีอนุมูลกลับกลายเป็นว่าไม่ถูกต้อง

ตาม ทฤษฎีประเภท(ค.เจอราร์ด) สารอินทรีย์ทุกชนิดสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทที่สอดคล้องกับสารอนินทรีย์บางชนิด ตัวอย่างเช่น แอลกอฮอล์ R-OH และอีเทอร์ R-O-R ได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวแทนของน้ำประเภท H-OH ซึ่งอะตอมไฮโดรเจนจะถูกแทนที่ด้วยอนุมูล ทฤษฎีประเภททำให้เกิดการจำแนกประเภทของสารอินทรีย์ ซึ่งเป็นหลักการบางประการที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

ทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้มีชื่อเสียง A.M. บัตเลรอฟ.

หลักการพื้นฐานของทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์โดย A.M. บัตเลรอฟ

1. อะตอมในโมเลกุลจะถูกจัดเรียงตามลำดับที่แน่นอนตามความจุของมัน ความจุของอะตอมคาร์บอนในสารประกอบอินทรีย์คือสี่

2. คุณสมบัติของสารไม่เพียงขึ้นอยู่กับอะตอมและปริมาณที่รวมอยู่ในโมเลกุลเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลำดับที่พวกมันเชื่อมต่อกันด้วย

3. อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน ซึ่งเป็นตัวกำหนดกิจกรรมทางเคมีและปฏิกิริยาของโมเลกุล

4. การศึกษาคุณสมบัติของสารช่วยให้เราสามารถกำหนดโครงสร้างทางเคมีได้

อิทธิพลร่วมกันของอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงในโมเลกุลเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสารประกอบอินทรีย์ อิทธิพลนี้จะถูกส่งผ่านสายโซ่ของพันธะอย่างง่ายหรือผ่านสายโซ่ของพันธะเชิงเดี่ยวและคู่แบบคอนจูเกต (สลับกัน)

การจำแนกประเภทของสารประกอบอินทรีย์ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุลสองด้าน - โครงสร้างของโครงกระดูกคาร์บอนและการมีอยู่ของหมู่ฟังก์ชัน

สารประกอบอินทรีย์

สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเฮเทอโรไซคลิก

ขีดจำกัด- ไม่เคยมีมาก่อน- อโรมา-

ปฏิบัติได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อะลิฟาติกคาร์โบไซคลิก

สุดยอดอะโรมาติกไม่อิ่มตัวขั้นสูงสุด

(อัลเคน) (ไซโคลอัลเคน) (สนามกีฬา)

กับ nเอช 2 n+2 ซี nเอช 2 nกับ nเอช 2 n -6

แอลคีน โพลีอีน และอัลคีน

กับ nเอช 2 nโพลีอีน ซี nเอช 2 n -2

ข้าว. 1. การจำแนกประเภทของสารประกอบอินทรีย์ตามโครงสร้างของโครงกระดูกคาร์บอน

ประเภทของอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนตามการมีอยู่ของหมู่ฟังก์ชัน:

อนุพันธ์ของฮาโลเจน R – Gal: CH 3 CH 2 Cl (คลอโรอีเทน), C 6 H 5 Br (โบรโมเบนซีน);

แอลกอฮอล์และฟีนอล R-OH: CH 3 CH 2 OH (เอทานอล), C 6 H 5 OH (ฟีนอล);

ไทออล R – SH: CH 3 CH 2 SH (เอเทนไทออล), C 6 H 5 SH (ไทโอฟีนอล);

อีเธอร์ R–O–R: CH 3 CH 2 –O–CH 2 CH 3 (ไดเอทิลอีเทอร์)

เชิงซ้อน R – CO – O – R: CH 3 CH 2 COOCH 2 CH 3 (กรดเอทิลอะซิติก);

สารประกอบคาร์บอนิล: อัลดีไฮด์ R–CHO:

คีโตน R – СО – R: CH 3 COCH 3 (โพรพาโนน), C 6 H 5 COCH 3 (เมทิลฟีนิลคีโตน);

กรดคาร์บอกซิลิก R-COOH: (กรดอะซิติก), (กรดเบนโซอิก)

กรดซัลโฟนิก R–SO 3 H: CH 3 SO 3 H (กรดมีเทนซัลโฟนิก), C 6 H 5 SO 3 H (กรดเบนซีนซัลโฟนิก)

เอมีน R – NH 2: CH 3 CH 2 NH 2 (เอทิลลามีน), CH 3 NHCH 3 (ไดเมทิลลามีน), C 6 H 5 NH 2 (สวรรค์);

สารประกอบไนโตร R–NO 2 CH 3 CH 2 NO 2 (ไนโตรอีเทน), C 6 H 5 NO 2 (ไนโตรเบนซีน);

สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก (ออร์กาโนเอเลเมนต์): CH 3 CH 2 Na (เอทิลโซเดียม)

สารประกอบที่มีโครงสร้างคล้ายกันจำนวนหนึ่งซึ่งมีอยู่ใกล้เคียงกัน คุณสมบัติทางเคมีซึ่งสมาชิกแต่ละคนของซีรีส์ต่างกันเพียงในจำนวน -CH 2 - กลุ่มเท่านั้นที่ถูกเรียก ซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน,และกลุ่ม -CH 2 คือความแตกต่างที่คล้ายคลึงกัน . สำหรับสมาชิกของซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน ปฏิกิริยาส่วนใหญ่จะดำเนินไปในลักษณะเดียวกัน (ยกเว้นสมาชิกกลุ่มแรกเท่านั้น) ด้วยเหตุนี้ เมื่อทราบปฏิกิริยาทางเคมีของสมาชิกเพียงตัวเดียวในอนุกรม จึงสามารถระบุได้ด้วยความเป็นไปได้สูงที่การเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกันจะเกิดขึ้นกับสมาชิกที่เหลือของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน

สำหรับอนุกรมที่คล้ายคลึงกันใดๆ สามารถหาสูตรทั่วไปที่สะท้อนถึงความสัมพันธ์ระหว่างอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนของสมาชิกของอนุกรมนี้ แบบนี้ สูตรนี้เรียกว่า สูตรทั่วไปของอนุกรมคล้ายคลึงกันใช่แล้ว ส nเอช 2 n+2 – สูตรอัลเคน, C nเอช 2 n+1 OH – อะลิฟาติกโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์

ศัพท์เฉพาะของสารประกอบอินทรีย์: ศัพท์เฉพาะ มีเหตุผล และเป็นระบบ ระบบการตั้งชื่อเล็กน้อยคือชุดของชื่อที่เป็นที่ยอมรับในอดีต ดังนั้นจากชื่อจึงชัดเจนทันทีว่ากรดมาลิค, ซัคซินิกหรือซิตริกถูกแยกออกได้อย่างไร, ผู้เชี่ยวชาญได้รับกรดไพรูวิกอย่างไร (ไพโรไลซิสของกรดองุ่น) ภาษากรีกเป็นเรื่องง่ายที่จะเดาว่ากรดอะซิติกนั้นมีรสเปรี้ยว และกลีเซอรีนก็มีรสหวาน เมื่อมีการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ชนิดใหม่และทฤษฎีโครงสร้างของพวกมันได้ถูกพัฒนาขึ้น ระบบการตั้งชื่ออื่นๆ ก็ถูกสร้างขึ้นเพื่อสะท้อนถึงโครงสร้างของสารประกอบ (ซึ่งอยู่ในกลุ่มบางประเภท)

ระบบการตั้งชื่อแบบเหตุผลสร้างชื่อของสารประกอบตามโครงสร้างของสารประกอบที่ง่ายกว่า (สมาชิกตัวแรกของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน) ช 3 เขา– คาร์บินอล, CH 3 ช 2 เขา– เมทิลคาร์บินอล, CH 3 ซีเอช(OH) CH 3 – ไดเมทิลคาร์บินอล ฯลฯ

ระบบการตั้งชื่อ IUPAC (ระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบ) ตามระบบการตั้งชื่อของ IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) ชื่อของไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์เชิงฟังก์ชันของพวกมันจะขึ้นอยู่กับชื่อของไฮโดรคาร์บอนที่สอดคล้องกัน โดยเติมคำนำหน้าและคำต่อท้ายที่มีอยู่ในชุดที่คล้ายคลึงกันนี้

หากต้องการตั้งชื่อสารประกอบอินทรีย์อย่างถูกต้อง (และไม่คลุมเครือ) โดยใช้ระบบการตั้งชื่อ คุณต้อง:

1) เลือกลำดับที่ยาวที่สุดของอะตอมคาร์บอน (โครงสร้างผู้ปกครอง) เป็นโครงกระดูกคาร์บอนหลักและตั้งชื่อโดยคำนึงถึงระดับความไม่อิ่มตัวของสารประกอบ

2) ระบุ ทั้งหมดหมู่ฟังก์ชันที่มีอยู่ในสารประกอบ

3) กำหนดว่ากลุ่มใดเป็นผู้อาวุโส (ดูตาราง) ชื่อของกลุ่มนี้จะสะท้อนให้เห็นในชื่อของสารประกอบในรูปแบบของคำต่อท้ายและวางไว้ที่ส่วนท้ายของชื่อสารประกอบ กลุ่มอื่น ๆ ทั้งหมดจะได้รับในชื่อในรูปแบบของคำนำหน้า

4) ระบุจำนวนอะตอมคาร์บอนของสายโซ่หลักโดยให้ กลุ่มอาวุโสจำนวนที่น้อยที่สุด

5) แสดงรายการคำนำหน้าตามลำดับตัวอักษร (ในกรณีนี้จะไม่คำนึงถึงการคูณคำนำหน้า di-, tri-, tetra- ฯลฯ)

6) เขียนชื่อเต็มของสารประกอบ

คลาสการเชื่อมต่อ	สูตรกลุ่มฟังก์ชัน		คำต่อท้ายหรือลงท้าย
กรดคาร์บอกซิลิก		คาร์บอกซี-	กรดโออิค
กรดซัลโฟนิก			กรดซัลโฟนิก
อัลดีไฮด์
		ไฮดรอกซี-
		เมอร์แคปโต-
	С≡≡С
อนุพันธ์ของฮาโลเจน	Br, ฉัน, F, Cl	โบรมีน-, ไอโอดีน-, ฟลูออรีน-, คลอรีน-	-โบรไมด์, -ไอโอไดด์, -ฟลูออไรด์, -คลอไรด์
สารประกอบไนโตร

จำเป็นต้องจำไว้ว่า:

ในชื่อของแอลกอฮอล์, อัลดีไฮด์, คีโตน, กรดคาร์บอกซิลิก, เอไมด์, ไนไตรล์, แอซิดเฮไลด์, ส่วนต่อท้ายที่กำหนดคลาสจะเป็นไปตามส่วนต่อท้ายของระดับความไม่อิ่มตัว: ตัวอย่างเช่น 2-butenal;

สารประกอบที่มีหมู่ฟังก์ชันอื่นๆ เรียกว่าอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอน ชื่อของหมู่ฟังก์ชันเหล่านี้จะถูกวางไว้เป็นคำนำหน้าชื่อไฮโดรคาร์บอนต้นกำเนิด: ตัวอย่างเช่น 1-คลอโรโพรเพน

ชื่อของหมู่ฟังก์ชันที่เป็นกรด เช่น กรดซัลโฟนิกหรือกรดฟอสฟีนิก จะถูกวางไว้หลังชื่อของโครงกระดูกไฮโดรคาร์บอน ตัวอย่างเช่น กรดเบนซีนซัลโฟนิก

อนุพันธ์ของอัลดีไฮด์และคีโตนมักตั้งชื่อตามสารประกอบคาร์บอนิลต้นกำเนิด

เอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกเรียกว่าอนุพันธ์ของกรดต้นกำเนิด ตอนจบ –กรดโออิกจะถูกแทนที่ด้วย –โอเอต: ตัวอย่างเช่น เมทิลโพรพิโอเนตคือเมทิลเอสเทอร์ของกรดโพรพาโนอิก

เพื่อบ่งชี้ว่าองค์ประกอบทดแทนนั้นถูกพันธะกับอะตอมไนโตรเจนของโครงสร้างต้นกำเนิด ให้ใช้อักษรตัวใหญ่ N นำหน้าชื่อขององค์ประกอบทดแทน: N-methylaniline

เหล่านั้น. คุณต้องเริ่มต้นด้วยชื่อของโครงสร้างหลักซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรู้ชื่อของสมาชิก 10 คนแรกของชุดอัลเคนที่คล้ายคลึงกัน (มีเทน, อีเทน, โพรเพน, บิวเทน, เพนเทน, เฮกเซน, เฮปเทน, ออกเทน, โนเนน, เดเคน) คุณต้องรู้ชื่อของอนุมูลที่เกิดจากพวกมันด้วย - ในกรณีนี้การลงท้าย -เปลี่ยนเป็น -il

พิจารณาสารประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของยาที่ใช้รักษาโรคตา:

CH 3 – ค(CH 3) = CH – CH 2 – CH 2 – C (CH 3) = CH – C H O

โครงสร้างพื้นฐานหลักคือสายโซ่ของคาร์บอน 8 อะตอม รวมถึงหมู่อัลดีไฮด์และพันธะคู่ทั้งสอง อะตอมของคาร์บอนแปดอะตอมมีค่าออกเทน แต่มีพันธะคู่ 2 พันธะ - ระหว่างอะตอมที่สองและสามและระหว่างอะตอมที่หกและเจ็ด พันธะคู่หนึ่งพันธะ - ตอนจบ -an ต้องถูกแทนที่ด้วย -ene มีพันธะคู่ 2 อันซึ่งหมายถึง -diene เช่น ออคตาไดอีนและในตอนแรกเราระบุตำแหน่งโดยตั้งชื่ออะตอมด้วยตัวเลขที่ต่ำกว่า - 2,6-ออคตาไดอีน เราได้จัดการกับโครงสร้างเดิมและความไม่มีกำหนด

แต่สารประกอบประกอบด้วยหมู่อัลดีไฮด์ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอน แต่เป็นอัลดีไฮด์ดังนั้นเราจึงเพิ่มส่วนต่อท้าย -al โดยไม่มีตัวเลขมันจะเป็นกลุ่มแรก - 2,6-octadienal เสมอ

สารทดแทนอีก 2 ชนิดคืออนุมูลเมทิลที่อะตอมที่ 3 และ 7 ในที่สุดเราก็ได้: 3,7-dimethyl - 2,6-octadienal