Причины многообразия веществ гомология и аллотропия. Причины многообразия органических веществ

На уроке будут рассмотрены типы кристаллических решеток, типы агрегатных состояний вещества и твердые тела с кристаллической структурой. Вводится понятие полиморфизма и аллотропии.

I. Повторение

Повторите из курса 8 класса:

II. Многообразие веществ в окружающем мире

В настоящее время известно более 100 химических элементов. Они образуют более 400 простых веществ и несколько миллионов самых разнообразных сложных химических соединений. Каковы причины такого многообразия?

1. Изотопия элементов и их соединений

Изотопы - разновидность атомов одного и того же химического элемента, отличающиеся друг от друга только своей массой.

Например, у атома водорода три изотопа: 1 1 Н - протий, 1 2 Н (D) - дейтерий и 1 3 Н (Т) - тритий. Они с кислородом образуют сложное вещество - воду различного состава: обычная природная вода - Н 2 О, тяжёлая вода - D 2 O(содержится в природной воде в соотношении Н: D = 6900: 1).

Изобары , атомы различных химических элементов с одинаковым массовым числом А.

Ядра изобары (в химии) содержат равное число нуклонов, но различные числа протонов Z и нейтронов N.

Например, атомы 4 10 Be, 5 10 B, 6 10 C представляют собой три Изобары (в химии) с A = 10.

2. Аллотропия

Аллотропия - явление существования химического элемента в виде нескольких простых веществ (аллотропных видоизменений или аллотропных модификаций).

Например, атом кислорода встречается в виде кислорода и озона.

Аудио-определение: “ Аллотропия ”

Аллотропия объ-яс-ня-ет-ся раз-лич-ным со-ста-вом ве-ще-ства или раз-ли-чи-ем в их кри-стал-ли-че-ской ре-шет-ке. Кис-ло-род и озон - ал-ло-троп-ные мо-ди-фи-ка-ции хи-ми-че-ско-го эле-мен-та кис-ло-ро-да. Уг-ле-род об-ра-зу-ет гра-фит, алмаз, фул-ле-рен, кар-бин. Рас-по-ло-же-ние ато-мов в их кри-стал-ли-че-ских ре-шет-ках раз-ное, и по-это-му они про-яв-ля-ют раз-ные свой-ства. У фос-фо-ра ал-ло-троп-ные ве-ще-ства - крас-ный, белый и чер-ный фос-фор. Ал-ло-тро-пия ха-рак-тер-на и для ме-тал-лов. На-при-мер, же-ле-зо может су-ще-ство-вать в виде α, β, δ, γ.

Те-ку-честь аморф-ных ве-ществ

Одним из свойств, по ко-то-рым от-ли-ча-ют-ся аморф-ные тела от жид-ких, яв-ля-ет-ся их те-ку-честь. Если по-ло-жить ку-со-чек смолы на на-гре-тую по-верх-ность, то он по-сте-пен-но рас-те-чет-ся по этой по-верх-но-сти.

Вяз-кость - это спо-соб-ность со-про-тив-лять-ся пе-ре-ме-ще-нию одних ча-стей тела от-но-си-тель-но дру-гих для жид-ко-стей и газов: чем она выше, тем слож-нее из-ме-нить форму тела. Окон-ные стек-ла - это ти-пич-ные аморф-ные ве-ще-ства. Тео-ре-ти-че-ски они долж-ны по-сте-пен-но сте-кать вниз. Но вяз-кость стек-ла вы-со-кая, и его де-фор-ма-ци-ей можно пре-не-бречь. Вяз-кость стек-ла при-мер-но в 1000 раз выше вяз-ко-сти смолы. За год де-фор-ма-ция стек-ла со-став-ля-ет 0,001%. За 1000 лет де-фор-ма-ция стек-ла со-став-ля-ет 1%.

Зависимость агрегатного состояния от дальнего и ближнего порядка расположения

В за-ви-си-мо-сти от дав-ле-ния и тем-пе-ра-ту-ры, все ве-ще-ства могут су-ще-ство-вать в раз-лич-ных аг-ре-гат-ных со-сто-я-ни-ях: твер-дом, жид-ком, га-зо-об-раз-ном или в виде плаз-мы. При низ-ких тем-пе-ра-ту-рах и вы-со-ком дав-ле-нии все ве-ще-ства су-ще-ству-ют в твёр-дом аг-ре-гат-ном со-сто-я-нии. Твер-дое и жид-кое со-сто-я-ние ве-ще-ства на-зы-ва-ют кон-ден-си-ро-ван-ным.

В твер-дых телах ча-сти-цы рас-по-ла-га-ют-ся ком-пакт-но, в опре-де-лен-ном по-ряд-ке. В за-ви-си-мо-сти от сте-пе-ни упо-ря-до-чен-но-сти ча-стиц в твер-дых телах опре-де-ля-ют 2 фа-зо-вых со-сто-я-ния: кри-стал-ли-че-ское и аморф-ное. Если ча-сти-цы рас-по-ла-га-ют-ся таким об-ра-зом, что между со-сед-ни-ми ча-сти-ца-ми есть неко-то-рая упо-ря-до-чен-ность в рас-по-ло-же-нии, а имен-но: по-сто-ян-ное рас-сто-я-ние и углы между ними , такое яв-ле-ние на-зы-ва-ют на-ли-чие ближ-не-го по-ряд-ка в рас-по-ло-же-нии. Рис. а.

A б

Рис. 1. На-ли-чие ближ-не-го и даль-не-го по-ряд-ка в рас-по-ло-же-нии ча-стиц

Если же ча-сти-цы рас-по-ло-же-ны таким об-ра-зом, что упо-ря-до-чен-ность на-блю-да-ет-ся и между бли-жай-ши-ми со-се-дя-ми, и на го-раз-до боль-ших рас-сто-я-ни-ях , это на-зы-ва-ют на-ли-чие даль-не-го по-ряд-ка . Рис. б.

Примеры аморфных веществ

Аморф-ное тело (от греч А - не, morfe - форма) - бес-фор-мен-ные ве-ще-ства. В них су-ще-ству-ет толь-ко ближ-ний по-ря-док и нет даль-не-го по-ряд-ка.

При-ме-ры аморф-ных тел при-ве-де-ны на рис. 2.

Рис. 2. Аморф-ные тела

Это воск, стек-ло, пла-сти-лин, смола, шо-ко-лад.

Свой-ства аморф-ных ве-ществ

• Имеют толь-ко ближ-ний по-ря-док (как в жид-ко-стях).
• Твер-дое аг-ре-гат-ное со-сто-я-ние при нор-маль-ных усло-ви-ях.
• Нет чет-кой тем-пе-ра-ту-ры плав-ле-ния. Пла-вят-ся в ин-тер-ва-ле тем-пе-ра-тур.

Кристаллические вещества

В кри-стал-ли-че-ском теле су-ще-ству-ет и ближ-ний, и даль-ний по-ря-док. Если мыс-лен-но со-еди-нить точки, обо-зна-ча-ю-щие линии, по-лу-чит-ся про-стран-ствен-ный кар-кас, ко-то-рый на-зы-ва-ет-ся кри-стал-ли-че-ской ре-шет-кой. Точки, в ко-то-рых раз-ме-ще-ны ча-сти-цы - ионы, атомы или мо-ле-ку-лы - на-зы-ва-ют уз-ла-ми кри-стал-ли-че-ской ре-шет-ки (рис. 3). Ча-сти-цы не жест-ко фик-си-ро-ва-ны в узлах, они могут немно-го ко-ле-бать-ся, не убе-гая из этих точек. В за-ви-си-мо-сти от того, какие ча-сти-цы на-хо-дят-ся в узлах кри-стал-ли-че-ской ре-шет-ки, вы-де-ля-ют её типы (табл. 1).

Рис. 3. Кри-стал-ли-че-ская ре-шет-ка

Зависимость свойств от типа кристаллической решетки

Фи-зи-че-ские свой-ства ве-ществ с раз-лич-ны-ми ти-па-ми кри-стал-ли-че-ских ре-ше-ток

Тип кри-стал-ли-че-ской ре-шет-ки	Фи-зи-че-ские свой-ства ве-ществ	Тип хи-ми-че-ской связи в ве-ще-ствах	При-ме-ры ве-ществ
ион-ная	От-но-си-тель-но проч-ная ре-шет-ка, до-ста-точ-но вы-со-кие зна-че-ния Тпл. До-воль-но твер-дые неле-ту-чие. Рас-пла-вы и рас-тво-ры про-во-дят элек-три-че-ский ток.	ион-ная	Соли, ще-ло-чи, ок-си-ды ще-лоч-ных и ще-лоч-но-зе-мель-ных ме-тал-лов
ме-тал-ли-че-ская	От-но-си-тель-но проч-ная ре-шет-ка, до-ста-точ-но вы-со-кие зна-че-ния Тпл. Ков-кие, пла-стич-ные, элек-тро-и теп-ло-про-вод-ны.	ме-тал-ли-че-ская	Ме-тал-лы и спла-вы
атом-ная	Проч-ная ре-шет-ка.Самые вы-со-кие зна-че-ния Т пл., очень твер-дые, неле-ту-чие, нерас-тво-ри-мые в воде.	Ко-ва-лент-ная	Про-стые ве-ще-ства неме-тал-лы (гра-фит, алмаз),SiO2,Al2O3
мо-ле-ку-ляр-ная	Ве-ще-ства ха-рак-те-ри-зу-ют-ся низ-ки-ми Тпл., ле-ту-чие, низ-кая проч-ность.	Ко-ва-лент-ная по-ляр-ная и ко-ва-лент-ная непо-ляр-ная	Боль-шин-ство ор-га-ни-че-ских ве-ществ (глю-ко-за, метан, бен-зол), сера, йод, твер-дый уг-ле-кис-лый газ

Табл.1. Фи-зи-че-ские свой-ства ве-ществ

Су-ще-ству-ет несколь-ко под-ти-пов кри-стал-ли-че-ских ре-ше-ток, раз-ли-ча-ю-щих-ся рас-по-ло-же-ни-ем ато-мов в про-стран-стве.

В ве-ще-ствах с атом-ной, ион-ной, ме-тал-ли-че-ской кри-стал-ли-че-ской ре-шет-ка-ми нет мо-ле-кул - это немо-ле-ку-ляр-ные ве-ще-ства. Мо-ле-ку-ляр-ные ве-ще-ства - с мо-ле-ку-ляр-ной кри-стал-ли-че-ской ре-шет-кой.

Полиморфизм

По-ли-мор-физм - это яв-ле-ние, при ко-то-ром слож-ные ве-ще-ства оди-на-ко-во-го со-ста-ва имеют раз-ные кри-стал-ли-че-ские ре-шет-ки.

На-при-мер, пирит и мар-ка-зит. Их фор-му-ла - FeS2.Но они и вы-гля-дят по-раз-но-му, и об-ла-да-ют раз-лич-ны-ми фи-зи-че-ски-ми свой-ства-ми. Ана-ло-гич-но, раз-лич-ны-ми фи-зи-че-ски-ми свой-ства-ми об-ла-да-ют ми-не-ра-лы со-ста-ва CaCO3: ара-го-нит, мра-мор, ис-ланд-ский шпат, мел.

2Получение спиртов из предельных и непредельных углеводородов. Промышленный синтез метанола.

3. О п ы т. Осуществление превращений: соль - нерастворимое основание - оксид металла.

Серная кислота при нагревании взаимодействует с оксидом меди(II). Ионы Cu 2+ переходят в раствор и придают ему голубую окраску.

CuO + H 2 SO 4 = СuSO 4 (соль сульфат меди)+ H 2 O,

CuO + 2H + = Сu 2+ + H 2 O.

Прибавляют к фильтрату раствор щелочи, наблюдается выпадение голубого осадка:

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 (нерастворимый оксид меди)+ Na 2 SO 4 ,

Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH) 2 .

при нагревании голубого осадка гидроксида меди (II) образуются вещество чёрного цвета – это оксид меди (II) и вода:
Cu(OH)2 = CuO + H2O

1. Высшие кислородсодержащие кислотахимических элементов третьего периода,их состав и сравнительная характеристика свойств.

Фосфор образует целый ряд кислородсодержащих кислот (оксокислот). Некоторые из них мономерны. например фосфиновая, фосфористая и фосфорная(V) (ортофосфорная) кислоты. Кислоты фосфора могут быть одноосновными (однопротонными) либо многоосновными (многопротонными). Кроме того, фосфор образует еще полимерные оксокислоты. Такие кислоты могут иметь ациклическое либо циклическое строение. Например, дифосфорная(V) (пирофосфорная) кислота представляет собой димерную оксокислоту фосфора.

Наиболее важной из всех этих кислот является фосфорная(V) кислота (другое ее название - ортофосфорная кислота). При нормальных условиях она представляет собой белое кристаллическое вещество, расплывающееся при поглощении влаги из воздуха. Ее 85%-ный водный раствор называют «сиропообразной фосфорной кислотой». Фосфорнця(V) кислота является слабой трехосновной кислотой:

Хлор образует несколько кислородсодержащих кислот. Чем выше степень окисления хлора в этих кислотах, тем выше их термическая устойчивость и сила кислоты:

НОCl < НСlO2 < НСlO3 < НClO4

НClO3 и НClO4 – сильные кислоты, причем НСlO4 – одна из самых сильных среди всех известных кислот. Остальные две кислоты лишь частично диссоциируют в воде и существуют в водном растворе преимущественно в молекулярной форме. Среди кислородсодержащих кислот хлора только НСlO4 удается выделить в свободном виде. Остальные кислоты существуют только в растворе.

Окислительная способность кислородсодержащих кислот хлора уменьшается с возрастанием его степени окисления:

НОСl и НClO2 – особенно хорошие окислители. Например, кислый раствор НОCl:

1) окисляет ионы железа (II) до ионов железа (III):

2) на солнечном свету разлагается с образованием кислорода:

3) при нагревании приблизительно до 75 °С он диспропорционирует на хлорид-ионы и хлорат (V)-ионы:

Остальные высшие кислотсодержащие кислоты элементов третьего периода (H3AlO3, H2SiO3) более слабые, чем фосфорная кислота. Серная кислота (H2SO4) менее сильнае, чем хлорная (VII) кислота, но более сильная, чем фосфорная кислота. Вообще, при увеличении степени окисления элемента, образующего кислоту, увеличивается сила самой кислоты:

H3AlO3 < H2SiO3 < H3PO4 < H2SO4 < НСlO4

2. Общая характеристика высокомолекулярных соединений: состав, строение, реакции, лежащие в основе их получения (на примере полиэтилена или синтетического каучука).

3. 3 а д а ч а. Вычисление массы исходного вещества, если известен практический выход продукта и указана массовая доля его (в процентах) от теоретически возможного выхода.

Задача. Определите массу карбоната магния, прореагировавшего с соляной кислотой, если при этом получено 8,96 л оксида углерода (IV), что составляет 80% от теоретически возможного выхода.

Билет №25.

Общие способы получения металлов. Практическое значение электролиза на примере солей бескислородных кислот.

Металлы находятся в природе преимущественно в виде соеди­нений. Только металлы с малой химической активностью (благо­родные металлы) встречаются в природе в свободном состоянии (платиновые металлы, золото, медь, серебро, ртуть). Из кон­струкционных металлов в достаточном количестве имеются в природе в виде соединений лишь железо, алюминий, магний. Они образуют мощные залежи месторождений относительно бо­гатых руд. Это облегчает их добычу в больших масштабах.

Поскольку металлы в соединениях находятся в окисленном состоянии (имеют положительную степень окисления), то полу­чение их в свободном состоянии сводится к процессу восста­новления:

Этот процесс можно осуществить химическим или электро­химическим путем.

При химическом восстановлении в качестве восстановителя чаще всего применяют уголь или оксид углерода (II), а также водород, активные металлы, кремний. С помощью оксида углерода (II) получают железо (в доменном процессе), многие цвет­ные металлы (олово, свинец, цинк и др.):

Восстановление водородом используется, например, для по­лучения вольфрама из оксида вольфрама (VI):

Применение в качестве восстановителя водорода обеспечивает наибольшую чистоту получаемого металла. Водород используют для получения очень чистого железа, меди, никеля и других ме­таллов.

Способ получения металлов, в котором в качестве восста­новителя применяют металлы, называют металлотермическим . В этом способе в качестве восстановителя используют активные металлы. Примеры металлотермических реакций:

алюминотермия:

магниетермия:

Металлотермические опыты получения металлов впервые осу­ществил русский ученый Н. Н. Бекетов в XIX в.

Металлы наиболее часто получают восстановлением их окси­дов, которые в свою очередь выделяют из соответствующей при­родной руды. Если исходной рудой являются сульфидные мине­ралы, то последние подвергают окислительному обжигу на­пример:

Электрохимическое получение металлов осуществляется при электролизе расплавов соответствующих соединений. Таким путем получают наиболее активные металлы, щелочные и ще­лочноземельные металлы, алюминий, магний.

Электрохимическое восстановление применяют также для ра­финирования (очистки) «сырых» металлов (меди, никеля, цинка и др.), полученных другими способами. При электролитическом рафинировании в качестве анода используют «черновой» (с при­месями) металл, в качестве электролита - раствор соединений данного металла.

Способы получения металлов, осуществляемые при высоких температурах, называют пирометаллургическими (по-гречески pyr - огонь). Многие из этих способов известны с древних времен. На рубеже XIX-XX вв. начинают развиваться гидро­металлургические способы получения металлов (по-гречески hydor-вода). При этих способах компоненты руды переводят в водный раствор и далее выделяют металл электролитическим или химическим восстановлением. Так получают, например, медь. Медную руду, содержащую оксид меди (II) CuО, обрабатывают разбавленной серной кислотой:

Для восстановления меди полученный раствор сульфата меди (II) либо подвергают электролизу, либо действуют на раствор порошком железа.

Гидрометаллургический способ имеет большое будущее, так как позволяет получать продукт, не извлекая руду из земли.

2. Виды синтетических каучуков, их свойства и применение.

3. О п ы т. Получение названного газообразного вещества и проведение реакций, характеризующих его свойства; (углекислого газа)

С02 - это типичный кислотный оксид: взаимодействует со щелочами (например, вызывает помутнение известковой воды), с основными оксидами и водой.

Углекислый газ получают, действуя на соли угольной кислоты - карбонаты растворами соляной, азотной и даже уксусной кислот. В лаборатории углекислый газ получают при действии на мел или мрамор соляной кислоты:

СаС03 + 2НСl = СаСl2 + Н20 + С02 это углекислый газ

В промышленности большие количества углекислого газа получают обжигом известняка:

СаС03 = СаО + СO2

Химические реакции с углекислым газом

При растворении оксида углерода(IV) в воде образуется угольная кислота Н2С03, которая очень нестойкая и легко разлагается на исходные компоненты - углекислый газ и воду:

CO2 + Н20 -> H2CO3

Он не горит и не поддерживает горения (рис. 44) и потому применяется для тушения пожаров. Однако магний продолжает гореть в углекислом газе с образованием оксида и выделением углерода в виде сажи.

Биоорганическая химия

БОХ – это наука, изучающая биологическую функцию органических веществ в организме.

БОХ возникла во 2-ой половине ХХ века. Объектами ее изучения служат биополимеры, биорегуляторы и отдельные метаболиты.

Биополимеры – высокомолекулярные природные соединения, которые являются основой всех организмов. Это пептиды, белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты (НК), липиды и др.

Биорегуляторы – соединения, которые химически регулируют обмен веществ. Это витамины, гормоны, антибиотики, алкалоиды, лекарственные препараты и др.

Знание строения и свойств биополимеров и биорегуляторов позволяет познать сущность биологических процессов. Так, установление строения белков и НК позволило развить представления о матричном биосинтезе белка и роли НК в сохранении и передаче генетической информации.

БОХ играет большую роль в установлении механизма действия ферментов, лекарств, процессов зрения, дыхания, памяти, нервной проводимости, мышечного сокращения и др.

Основная проблема БОХ – это выяснение взаимосвязи структуры и механизма действия соединений.

БОХ основана на материале органической химии.

Лекция 1.

Изомерия органических соединений

В настоящее время насчитывается ~ 16 млн. органических веществ.

Причины многообразия органических веществ.

1. Соединения атомов С друг с другом и др. элементами периодической системы Д. Менделеева. При этом образуются цепи и циклы:

Прямая цепь Разветвленная цепь

2. Гибридизация – выравнивание электронных облаков по форме и энергии. Атом С может находиться в трех гибридных состояниях:sp–линейная конфигурация, sp 2 – треугольная конфигурация, sp 3 – тетраэдрическая конфигурация.

3. Гомология – это существование веществ с близкими свойствами, где каждый член гомологического ряда отличается от предыдущего на группу
–СН 2 –. Например, гомологический ряд предельных углеводородов:

4. Изомерия – это существование веществ, имеющих одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение.

А.М. Бутлеров (1861) создал теорию строения органических соединений, которая и по сей день служит научной основой органической химии.

Основные положения теории строения органических соединений:

1) атомы в молекулах соединены друг с другом химическими связями в соответствии с их валентностью;

2) атомы в молекулах органических соединений соединяются между собой в определенной последовательности, что обусловливает химическое строение молекулы;

3) свойства органических соединений зависят не только от числа и природы входящих в их состав атомов, но и от химического строения молекул;

4) в молекулах существует взаимное влияние атомов как связанных, так и непосредственно друг с другом не связанных;

5) химическое строение вещества можно определить в результате изучения его химических превращений и, наоборот, по строению вещества можно охарактеризовать его свойства.

Рассмотрим некоторые положения теории строения органических соединений.

2014-06-04

Причины большого разнообразия веществ. Благодаря существованию более 100 видов атомов и их способности сочетаться между собой в разном количестве и последовательности образовались миллионы веществ. Среди них есть вещества природного происхождения. Это вода, кислород, масло, крахмал, сахароза и многие другие.

Благодаря достижениям химии стало возможным создание новых веществ даже с заранее определенными свойствами. Такие вещества вам тоже известны. Это полиэтилен, подавляющее большинство лекарств, искусственный каучук — основное вещество в составе резины, из которой изготавливают велосипедные и автомобильные шины. Поскольку веществ очень много, возникла потребность каким-то образом разделить их на отдельные группы.

Вещества разделяют на две группы — простые и сложные.

Простые вещества. Существуют вещества, в образовании которых участвуют атомы только одного вида, то есть одного химического элемента. Воспользуемся справочной табл. 4 (см. с. 39) и рассмотрим примеры. С атомов приведенного в ней химического элемента алюминия образована простое вещество алюминий. В составе этого вещества являются атомы только Алюминия. Как и алюминий, простое вещество железо образована только из атомов одного химического элемента — железа. Обратите внимание, что названия веществ принято писать со строчной буквы, а химических элементов — с большой.

Вещества, образованные атомами только одного химического элемента, называются простыми.

К простым веществам относится и кислород. Однако от алюминия и железа эта простая вещество отличается тем, что атомы кислорода, из которых она образована, соединены по два в одной молекуле. Основным веществом в составе Солнца является водород. Это простое вещество, молекулы которого состоят из двух атомов водорода.

В состав простых веществ входят или атомы, или молекулы. Молекулы простых веществ образованные из двух или более атомов одного химического элемента.

Сложные вещества. Простых веществ существует несколько сотен, тогда как сложных — миллионы. Они состоят из атомов различных элементов. И действительно, молекула сложного вещества воды содержит атомы водорода и кислорода. Метан образован атомами водорода и углерода. Обратите внимание, молекулы обоих веществ содержат атомы водорода. В молекуле воды один атом кислорода, зато в молекуле метана — один атом углерода.

Такая небольшая разница состав молекул и такие большие различия в свойствах! Метан — легковоспламеняющаяся огнеопасна вещество, вода не горит используется при тушении пожаров.

Последующим разделением веществ на группы является разделение на органические и неорганические вещества.

Органические вещества. Название этой группы веществ происходит от слова организм и касается сложных веществ, впервые были получены из организмов.

На сегодня известно более 10 млн органических веществ, и далеко не все они естественного происхождения. Примерами органических веществ являются белки, жиры, углеводы, которыми богаты продукты питания (рис. 20).

Многие органических веществ создал человек в лабораториях. Но само название «органические вещества» сохранилась. Теперь она распространяется почти на все сложные вещества, содержащие атомы углерода.

Органические вещества — это сложные вещества, молекулы которых содержат атомы углерода.

Неорганические вещества. Остальные сложных веществ, не относящихся к органическим, называются неорганическими веществами. Все простые вещества относятся к неорганическим. Неорганическими веществами является углекислый газ, питьевая сода и некоторые другие.

В телах неживой природы преобладают неорганические вещества, в телах живой природы большинство веществ — органические. На рис. 21 изображен тела неживой природы и рукотворные тела. Они образованы или неорганических веществ (рис. 21, а- г), или изготовленные из органических веществ природного происхождения искусственно созданных человеком (рис. 21, г -е).

Одна молекула сахарозы состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода, 11 атомов кислорода. Состав ее молекулы обозначают записью С12Н22О11. При пригорания обугливание) сахароза чернеет. Это происходит потому, что молекула сахарозы разлагается на простое вещество углерод (имеет черный цвет) и сложную вещество воду.

Будьте защитниками природы

Из органических веществ (полиэтилен) изготавливают разнообразные упаковочные материалы, например бутылки для газонной воды, пакеты, а также одноразовая посуда. Они прочны, легки, но не подвергаются разрушению в природе, а потому загрязняют окружающую среду. Особенно вредным является сжигание этих изделий, так как во время их горения образуются ядовитые вещества.

Защитите природу от таких загрязнений — бросать их в огонь изделия из пластмассы, собирайте их в специально отведенных местах. Советуйте своим родным и знакомым использовать биопакеты, Биопосуда, которые со временем разлагаются, не нанося вреда природе.

К органическим веществам относят углеродсодержащие вещества, преимущественно образующиеся в живых организмах. На сегодня, многие органические вещества могут быть получены искусственно в лаборатории. Синтезировано большое количество органических соединений, не встречающихся в природе.

Общее число известных органических веществ превышает 10 миллионов, в то время как неорганических - около 100 тысяч. Такое многообразие органических соединений связано со способностью атомов углерода соединяться в цепи различной длины . Связи между атомами углерода могут быть одинарными и кратными: двойными, тройными. При этом вещества могут иметь одинаковую молекулярную формулу, но разное строение и свойства (это явление получило название изомери́и).

В состав органических веществ входят углерод, водород, кислород, а также азот, фосфор, сера. Кроме того, могут входить практически любые элементы.

Углеводороды - вещества, состоящие из двух элементов: углерода и водорода.

Метан (его также называют болотный, рудничный газ, т. к. он образуется при разложении органических остатков на дне болот, а также выделяется из пластов каменного угля в рудниках). Состоит из одного атома углерода, соединенного ковалентными связями с четырьмя атомами водорода. Молекулярная формула CH 4 . Структурная формула показывает порядок связи атомов в молекуле:
H
l
H – C – H
l
H

Чтобы правильно составлять структурные формулы органических веществ, нужно помнить, что атомы углерода образуют по 4 связи , изображаемые черточками (т. е. валентность углерода по числу связей равна четырем. В органической химии преимущественно используется именно валентность по числу связей).

В 10–11 классах изучается, что молекула метана имеет форму треугольной пирамиды - тетраэдра, подобно знаменитым египетским пирамидам.

Этилен C 2 H 4 состоит из двух атомов углерода, соединенных двойной связью:

Угол между связями составляет 120º (электронные пары,образующие связь отталкиваются и располагаются на максимальном расстоянии друг от друга).

Ацетилен C 2 H 2 содержит тройную связь:
H – C ≡ C – H

В качестве примера кислородсодержащих органических веществ можно назвать метиловый (древесный) спирт CH 3 OH (систематическое название метанол),

этиловый спирт C 2 H 5 OH (этанол),

уксусную кислоту CH 3 COOH

(кислотный остаток уксусной кислоты CH 3 COO − обычно находится в нижней строчке таблицы растворимости, поэтому если забудете формулу, возьмите таблицу растворимости - она должна быть на экзамене - и добавьте к кислотному остатку водород)