화학의 구조식 계산기. 유기 물질의 구조식은 어떻게

화학에서 가장 중요한 작업 중 하나는 화학식을 올바르게 편집하는 것입니다. 화학식은 원소 및 지수의 라틴어 지정을 사용하여 화학 물질의 구성을 서면으로 표현한 것입니다. 공식을 올바르게 작성하려면 주기율표와 간단한 규칙에 대한 지식이 반드시 필요합니다. 그들은 아주 간단하고 아이들도 기억할 수 있습니다.

화학식을 쓰는 방법

화학식 준비의 주요 개념은 "가"입니다. 원자가는 화합물에서 특정 수의 원자를 보유하는 한 요소의 속성입니다. 화학 원소의 원자가는 주기율표에서 볼 수 있으며 간단한 일반 규칙도 기억하고 적용할 수 있어야 합니다.

  • 금속의 원자가는 주 하위 그룹에 있는 경우 항상 그룹 번호와 같습니다. 예를 들어 칼륨의 원자가는 1이고 칼슘의 원자가는 2입니다.
  • 비금속은 조금 더 어렵습니다. 비금속은 더 높고 더 낮은 원자가를 가질 수 있습니다. 가장 높은 원자가는 그룹 번호와 같습니다. 가장 낮은 원자가는 8에서 요소의 그룹 번호를 빼서 결정할 수 있습니다. 금속과 결합할 때 비금속은 항상 낮은 원자가를 가집니다. 산소의 원자가는 항상 2입니다.
  • 두 비금속의 결합에서 주기율표에서 오른쪽과 위에 위치한 화학 원소의 원자가가 가장 낮습니다. 그러나 불소의 원자가는 항상 1입니다.
  • 배당률을 올릴 때 한 가지 더 중요한 규칙이 있습니다! 한 요소의 총 원자가 수는 항상 다른 요소의 총 원자가 수와 같아야 합니다!

리튬과 질소 화합물의 예에서 얻은 지식을 통합합시다. 리튬 금속의 원자가는 1입니다. 비금속 질소는 5족에 위치하며 높은 원자가는 5이고 낮은 원자가는 3입니다. 이미 알고 있듯이 금속과의 화합물에서 비금속은 항상 원자가가 낮으므로 이 경우 질소의 원자가는 3이 됩니다. 계수를 정렬하고 원하는 공식을 얻습니다. Li 3 N.

아주 간단하게, 우리는 화학식을 만드는 방법을 배웠습니다! 그리고 공식 컴파일 알고리즘을 더 잘 기억하기 위해 그래픽 표현을 준비했습니다.

브라우저에서 Java를 활성화해야 합니다.


여기에서 온라인으로 화학식을 그리고 반응을 작성하는 등의 작업을 할 수 있습니다. 이 페이지에서 변경한 내용은 어디에도 저장되지 않으므로 결과 화학 구조(반응)를 SMILES, MOL, SVG 및 기타 형식 중 하나로 내보내야 합니다("i" 아래 두 번째 행의 버튼).

마빈 JS


여기에서 라디칼, 전하 등을 포함하여 화학식을 작성하고 반응을 작성하는 등의 작업을 수행할 수도 있습니다. 이 편집기는 그림을 그린 후 즉시 다운로드할 수 있는 더 많은 형식을 지원합니다. 다른 파일 형식에서 가져올 수 있습니다.

이 페이지에서 변경한 내용은 어디에도 저장되지 않으므로 결과 화학 구조(반응)를 화학 구조 또는 그림 형식 중 하나로 내보내야 합니다(플로피 디스크 클릭).

펍켐

이 온라인 화학 공식 편집기에서는 화학 공식을 그릴 수도 있습니다. 그 인터페이스는 꽤 오래되었고 모든 사람에게 적합하지 않을 수 있지만 다양한 형식으로 내보낼 수 있습니다. 어쨌든 화학자들은 아름다운 응용 프로그램 인터페이스를 망칠 수 없습니다 :)

이 페이지에서 만든 미리 알림은 어디에도 저장되지 않으므로 결과 화학 구조(반응)를 화학 구조 또는 그림 형식 중 하나로 내보내야 합니다("내보내기" 버튼이 있음).

이러한 아이디어를 바탕으로 A. M. Butlerov는 화학 물질의 그래픽 공식 구성 원리를 개발했습니다. 이렇게 하려면 각 요소의 원자가를 알아야 하며 그림에 해당 줄 수로 표시됩니다. 이 규칙을 사용하면 특정 공식을 가진 물질의 존재가 가능한지 불가능한지 쉽게 확인할 수 있습니다. 그래서 라는 연결이 있습니다. 메탄화학식 CH 4 를 갖는다. 다섯 번째 수소의 경우 탄소가 더 이상 자유 원자가를 가지지 않기 때문에 공식 CH 5와의 연결은 불가능합니다.

먼저 가장 단순하게 배열된 유기화합물의 구조 원리를 살펴보자. 그들 불리는 탄화수소, 탄소와 수소 원자만 포함하기 때문입니다(그림 138). 이들 중 가장 간단한 것은 탄소 원자가 하나만 있는 언급된 메탄입니다. 같은 유형의 원자를 하나 더 추가하고 물질 분자가 어떻게 불리는 지 봅시다. 에탄.각 탄소 원자는 동료 탄소 원자가 차지하는 하나의 원자가를 가집니다. 이제 남은 원자가를 수소로 채워야 합니다. 각 원자에는 3개의 자유 원자가 결합이 있으며 여기에 하나의 수소 원자를 추가합니다. 결과는 화학식 C 2 H 6 을 갖는 물질이었습니다. 여기에 탄소 원자를 하나 더 추가해 봅시다.


쌀. 138. 유기화합물의 구조식

이제 우리는 평균 원자에 두 개의 자유 원자가만 ​​남아 있음을 알 수 있습니다. 우리는 그들에게 수소 원자를 추가할 것입니다. 그리고 극단의 탄소 원자에 이전과 같이 세 개의 수소 원자를 추가합니다. 얻다 프로판- 화학식 C 3 H 8을 갖는 화합물. 이 사슬은 계속해서 더 많은 탄화수소를 얻을 수 있습니다.

그러나 탄소 원자는 분자 내에서 선형 순서로 배열될 필요가 없습니다. 프로판에 다른 탄소 원자를 추가하고 싶다고 가정해 보겠습니다. 이것은 두 가지 방법으로 수행될 수 있음이 밝혀졌습니다. 프로판의 극단 또는 중간 탄소 원자에 부착합니다. 첫 번째 경우에 우리는 부탄공식 C 4 H 10 . 두 번째 경우에는 일반적으로 소위 실험식 동일하지만 그림의 이미지는 구조식, 다르게 보일 것입니다. 그리고 물질의 이름은 다소 다를 것입니다. 부탄이 아니라 이소부탄.

실험식은 같으나 구조식이 다른 물질을 일컫는다. 이성질체, 그리고 다양한 이성질체의 형태로 존재하는 물질의 능력 - 이성질체. 예를 들어, 우리는 동일한 화학식 C 6 H 12 O 6을 갖지만 구조식이 다르고 이름이 다른 다양한 물질을 먹습니다: 포도당, 과당 또는 갈락토스.

우리가 고려한 탄화수소를 제한이라고 합니다. 그 안에서 모든 탄소 원자는 단일 결합으로 연결되어 있습니다. 그러나 탄소 원자는 4가이고 4개의 원자가 전자를 가지고 있기 때문에 이론적으로 이중, 삼중, 심지어 사중 결합을 형성할 수 있습니다. 탄소 원자 사이의 4중 결합은 자연계에 존재하지 않으며, 3중 결합은 드물지만 이중 결합은 탄화수소를 포함한 많은 유기 물질에 존재합니다. 탄소 원자 사이에 이중 또는 삼중 결합을 갖는 화합물을 제한 없는 또는 불포화 탄화수소. 두 개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소 분자를 다시 가져오되 이중 결합으로 연결합니다(그림 138 참조). 이제 각 탄소 원자에는 두 개의 자유 결합이 남아 있으며 각각에 하나의 수소 원자를 붙일 수 있습니다. 결과 화합물은 화학식 C 2 H 4를 가지며 에틸렌.에틸렌은 에탄과 달리 같은 수의 탄소 원자에 대해 더 적은 수의 수소 원자를 가지고 있습니다. 따라서 이중결합을 갖는 탄화수소는 수소로 포화되지 않는다는 의미에서 불포화탄화수소라고 한다.

일.

복잡한 유기 공식은 일반적인 WORD 방법으로 그리는 데 상당히 힘듭니다. 이 문제를 해결하기 위해 특별한 화학 편집기가 만들어졌습니다. 그들은 전문화와 기능, 인터페이스의 복잡성 정도 및 작업 등이 다릅니다. 이 단원에서는 필요한 공식이 포함된 문서 파일을 준비하여 이러한 편집자 중 한 사람의 작업에 익숙해져야 합니다.

ChemSketh 편집기의 일반 특성

화학 편집자 ChemSketch기능면에서 캐나다 회사 "Advanced Chemistry Development"의 ACD / Labs 소프트웨어 패키지는 ChemDraw 편집기보다 열등하지 않으며 어떤면에서는 능가합니다. ChemDraw(메모리 크기 60MB)와 달리 ChemSketch는 약 20MB의 디스크 공간만 차지합니다. ChemSketch를 사용하여 생성된 문서가 적은 양(몇 킬로바이트)을 차지하는 것도 중요합니다. 이 화학 편집기는 평균 수준의 복잡성 (기성 공식의 큰 라이브러리가 있음)의 유기 공식 작업에 더 중점을 두지 만 그 안에 무기 물질의 화학식을 만드는 것도 편리합니다. 3D 공간에서 분자를 최적화하고 분자 구조에서 원자 사이의 거리와 결합 각도를 계산하는 등의 작업에 사용할 수 있습니다.

반대로 해봅시다. 구조식에 따라 유기 화합물의 이름을 작성하십시오. (유기화합물 명명법을 읽고 구조식에 따라 유기화합물의 이름을 적는다.)

4. 다양한 유기 화합물.

매일 화학자들이 추출하고 설명하는 유기 물질의 수가 거의 천 개씩 증가합니다. 이제 그들은 약 2천만 개로 알려져 있습니다(무기 화합물은 10분의 1 이하로 존재합니다).
유기 화합물의 다양성에 대한 이유는 탄소 원자의 고유성, 즉 다음과 같습니다.
- 충분히 높은 원자가 - 4;

단일, 이중 및 삼중 공유 결합을 생성하는 능력;

서로 결합하는 능력;

사이클이라고하는 선형 체인, 분기형 및 폐쇄형 체인을 형성할 수 있습니다.

유기물 중에서 탄소와 수소의 가장 큰 화합물; 그들은 탄화수소라고합니다. 이 이름은 "탄소"와 "수소"라는 요소의 이전 이름에서 유래되었습니다.

유기 화합물의 현대 분류는 화학 구조 이론을 기반으로 합니다. 분류는 탄화수소 탄소 사슬의 구조적 특징을 기반으로 합니다. 구성이 단순하고 대부분의 알려진 유기 물질에서 탄화수소 라디칼이 분자의 주요 부분을 구성하기 때문입니다.
5. 포화 탄화수소의 분류.
유기 화합물은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
1) 탄소 프레임의 구조에 따라. 이 분류는 유기 화합물의 네 가지 주요 부류(지방족 화합물, 지환족 화합물, 방향족 화합물 및 헤테로고리 화합물)를 기반으로 합니다.

2) 작용기에 의해.



비주기적(비고리, 사슬) 화합물은 지방 또는 지방족이라고도 합니다. 이러한 이름은 이러한 유형의 최초의 잘 연구된 화합물 중 하나가 천연 지방이라는 사실에 기인합니다.

다양한 유기 화합물 중에서 속성이 유사하고 CH 2 그룹으로 서로 다른 물질 그룹을 구별 할 수 있습니다.

Ø 화학적 성질이 유사하고 그룹별로 구성이 다른 화합물 - CH 2를 호출합니다. 동족체.

Ø 상대적인 분자량의 오름차순으로 정렬된 상동체는 동종 계열.

Ø 그룹 - CH2 2, 호출됨 상동 차이.

상동 계열의 예는 일련의 포화 탄화수소(알칸)입니다. 가장 간단한 대표자는 메탄 CH 4입니다. 엔딩 - ko포화 탄화수소 이름의 특징. 다음은 에탄 C 2 H 6, 프로판 CzH 8, 부탄 C 4 H 10입니다. 다섯 번째 탄화수소에서 시작하여 분자 내 탄소 원자의 수를 나타내는 그리스 숫자와 끝 -ko. 이들은 C 5 H 12 펜탄, C 6 H 14 헥산, C 7 H 16 헵탄, C 8 H 18 옥탄, SdH 20 노난, C 10 H 22 데칸 등입니다.
다음 동족체의 공식은 이전 탄화수소의 공식에 상동 차이를 추가하여 얻을 수 있습니다.
예를 들어, 메탄에서 4개의 C-H 결합은 등가이며 서로에 대해 109 0 28의 각도로 대칭(사면체)으로 배치됩니다. 이것은 1개의 2s 오비탈과 3개의 2p 오비탈이 결합하여 더 강한 결합을 만들 수 있는 4개의 새로운 (동일한) 오비탈을 형성하기 때문입니다. 이 오비탈은 정사면체의 정점으로 향합니다. 오비탈이 서로 가능한 한 멀리 떨어져 있을 때의 배열입니다. 이러한 새로운 오비탈을 sp라고 합니다. 3 - 혼성 원자 궤도.

모든 화합물의 이름을 지정할 수 있는 가장 편리한 명명법은 다음과 같습니다.체계적으로나 유기화합물의 명명법.
대부분의 경우 체계적 이름은 치환 원칙에 기반합니다. 즉, 모든 화합물은 하나 이상의 수소 원자가 탄화수소 잔기를 포함하여 다른 원자 및 그룹으로 대체되는 분자에서 비환식 또는 환식 비분지 탄화수소로 간주됩니다. . 유기 화학의 발달과 함께 체계적인 명명법이 지속적으로 개선되고 보완되고 있으며, 이는 IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)의 명명법 위원회에서 모니터링합니다.

알칸 명명법 및 파생 이름포화 탄화수소 계열의 처음 10개 구성원은 이미 주어졌습니다. 알칸이 분지되지 않은 탄소 사슬을 가지고 있음을 강조하기 위해 보통(n-)이라는 단어가 이름에 추가됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

알칸 분자에서 수소 원자가 분리되면 1가 입자가 형성되며 이를 탄화수소 라디칼(약칭 R.

1가 라디칼의 이름은 해당 탄화수소의 이름에서 어미가 -로 대체됩니다. ko~에 -일 (-일).관련 예시는 다음과 같습니다.

지식 통제:

1. 유기화학은 무엇을 공부하나요?
2. 유기물과 무기물을 구별하는 방법은?
3. 원소가 유기화합물을 담당하는가?
4. 후퇴 유형의 유기 반응.
5. 부탄의 이성질체를 적으십시오.

6. 포화라고 불리는 화합물은 무엇입니까?
7. 어떤 명명법을 알고 있습니까? 그들의 본질은 무엇입니까?
8. 이성체란 무엇입니까? 예를 들다.
9. 구조식이란?
10. 알칸의 여섯 번째 대표자를 쓰십시오.
11. 유기화합물은 어떻게 분류되는가?
12. 어떤 연결 해제 방법을 알고 있습니까?

13. 후퇴 유형의 유기 반응.

숙제

운동: L1. 4-6페이지 L1. P. 8-12, 강의 노트 8 번 다시 말하기.

강의 번호 9.

주제: 알칸:알칸의 상동 계열, 이성질체 및 명명법. 알칸의 화학적 특성(메탄 및 에탄의 예): 연소, 치환, 분해 및 탈수소화. 속성에 따라 알칸의 적용.

알칸, 알칸의 상동 계열, 균열, 상동체, 상동 차이, 알칸의 구조: 혼성화 유형 – sp 3 .

주제 학습 계획

1. 포화 탄화수소: 구성, 구조, 명명법.

2. 유기 화합물의 특징적인 화학 반응의 유형.

3.물리적 특성(메탄의 예).

4. 포화 탄화수소 얻기.

5. 화학적 특성.

6. 알칸의 응용.

1. 포화 탄화수소: 구성, 구조, 명명법.
탄화수소- 탄소와 수소의 두 가지 원소로 구성된 가장 단순한 유기 화합물.

알칸 또는 포화 탄화수소 (국제 이름), 탄화수소는 탄소 원자가 단순한 (일반) 결합으로 서로 연결된 분자에서 호출되며 상호 결합에 참여하지 않는 탄소 원자의 원자가는 수소 원자와 결합을 형성합니다.

알칸은 일반식을 충족하는 동종 계열의 화합물을 형성합니다. C n H 2n+2, 어디: 탄소 원자의 수입니다.
포화 탄화수소 분자에서 탄소 원자는 단순(단일) 결합으로 연결되고 나머지 원자가는 수소 원자로 포화됩니다. 알케인이라고도 함 파라핀.

포화 탄화수소의 이름으로 주로 사용됩니다. 체계적이고 합리적인 명명법.

체계적인 명명법의 규칙.

포화 탄화수소의 일반(일반) 이름은 알칸입니다. 메탄 동족 계열의 처음 네 구성원의 이름은 사소합니다: 메탄, 에탄, 프로판, 부탄. 다섯 번째 이름부터 접미사 -an이 추가 된 그리스 숫자로 구성됩니다 (이 시리즈의 조상 인 메탄과 모든 포화 탄화수소의 유사성을 강조합니다). isostructure의 가장 단순한 탄화수소의 경우 체계적이지 않은 이름이 보존됩니다: isobutane, isopentane, neopentad.

에 의해 합리적인 명명법알칸은 하나 이상의 수소 원자가 라디칼로 대체되는 분자에서 가장 간단한 탄화수소 인 메탄의 유도체로 간주됩니다. 이러한 치환체(라디칼)는 선임 순서(덜 복잡한 것부터 더 복잡한 것 순)로 명명됩니다. 이 치환기가 같으면 번호를 표시하십시오. 이름의 기초에는 "methane"이라는 단어가 포함됩니다.

그들은 자신의 명명법을 가지고 라디칼(탄화수소 라디칼). 1가 라디칼은 알킬 문자로 표시 아르 자형또는 알크.
그들의 일반 공식 C n H 2n+ 1 .

라디칼의 이름은 접미사를 대체하여 해당 탄화수소의 이름에서 형성됩니다. -ko접미사 -미사(메탄 - 메틸, 에탄 - 에틸, 프로판 - 프로필 등).

2가 라디칼은 접미사를 변경하여 명명됩니다. -ko~에 -일리덴 (예외 - 메틸렌 라디칼 \u003d\u003d CH 2).

3가 라디칼에는 접미사가 붙습니다. -일리딘 (예외 - 라디칼 메틴 ==CH).

이 표에는 처음 5개의 탄화수소 이름, 라디칼, 가능한 이성질체 및 해당 공식이 나열되어 있습니다.

공식 이름
탄화수소 근본적인 탄화수소 근본적인
메탄 메틸
에탄 에틸
프로판 프로필 이소프로필
n-부탄 메틸프로판(이소부탄) n-부틸 메틸프로필(이소-부틸) tert-부틸
n-펜탄 n-펜틸
메틸부탄(이소펜탄) 메틸부틸(이소펜틸)
디메틸프로판(네오펜탄) 디메틸프로필(네오펜틸)

2.유기화합물 특유의 화학반응의 종류
1) 산화(연소) 반응:

이러한 반응은 상동 계열의 모든 대표자에게 특징적입니다. 2) 대체 반응:

이러한 반응은 알칸, 아렌(특정 조건 하에서)에 일반적이며 다른 동종 시리즈의 대표자에게도 가능합니다.

3) 제거 반응: 이러한 반응은 알칸, 알켄에 대해 가능하다.

4) 추가 반응:

이러한 반응은 알켄, 알킨 및 아렌에 대해 가능합니다.

가장 단순한 유기물 메탄- 분자식이 CH 4 입니다. 메탄의 구조식:


메탄의 전자 공식:

메탄 분자는 정사면체 모양을 하고 있습니다.: 중앙에 - 탄소 원자, 꼭지점에 - 수소 원자, 화합물은 사면체의 꼭지점을 비스듬히 향합니다.

3. 메탄의 물리적 특성 . 무색, 무취의 기체로 공기보다 가벼우며 물에 약간 용해된다. 자연에서 메탄은 공기가 없는 상태에서 식물 잔류물이 썩을 때 생성됩니다.

메탄은 천연가스의 주성분이다.

알칸은 분자가 극성이 낮고 물 분자와 상호 작용하지 않기 때문에 실질적으로 물에 녹지 않지만 벤젠, 사염화탄소와 같은 비극성 유기 용매에는 잘 용해됩니다. 액체 알칸은 서로 쉽게 섞입니다.

4.메탄 얻기.

1) 아세트산나트륨:

2) 탄소와 수소로부터의 합성(400-500 및 증가된 압력):

3) 알루미늄 카바이드(실험실):

4) 불포화 탄화수소의 수소화(수소 첨가):

5) 탄소 사슬을 증가시키는 역할을 하는 Wurtz 반응:

5. 메탄의 화학적 성질:

1) 부가반응을 일으키지 말 것.
2) 화상:

3) 가열 시 분해:

4) 반응 할로겐화 (대체 반응):

5) 가열 및 촉매 작용 하에서, 열분해- C-C 결합의 용혈성 파열. 이 경우 알칸과 저급 알칸이 형성됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

6) 메탄과 에틸렌이 탈수소화되면 아세틸렌이 형성됩니다.

7) 연소: - 충분한 양의 산소가 있으면 이산화탄소와 물이 생성됩니다.

- 산소가 부족하면 일산화탄소와 물이 생성됩니다.

- 또는 탄소와 물:

메탄과 공기의 혼합물은 폭발성이 있습니다.
8) 산소가 탄소와 수소에 접근하지 않는 열분해:

6. 알칸의 응용:

메탄은 연료로 대량 소비됩니다. 수소, 아세틸렌 및 그을음이 생성됩니다. 유기 합성, 특히 포름알데히드, 메탄올, 포름산 및 기타 합성 제품의 생산에 사용됩니다.

정상적인 조건에서 동종 알칸 계열의 처음 네 구성원은 기체입니다.

펜탄에서 헵타데칸까지의 일반 알칸은 액체이고 그 이상은 고체입니다. 사슬의 원자 수가 증가함에 따라, 즉 상대 분자량이 증가하면 알칸의 끓는점과 녹는점이 증가합니다.

상동 계열의 하위 구성원은 탈수소화 반응에 의해 해당 불포화 화합물을 얻는 데 사용됩니다. 프로판과 부탄의 혼합물이 가정용 연료로 사용됩니다. 상동 계열의 중간 구성원은 용매 및 모터 연료로 사용됩니다.
산업적으로 매우 중요한 것은 탄소 원자 수가 20-25개인 파라핀인 더 높은 포화 탄화수소의 산화입니다. 이러한 방식으로 비누, 다양한 세제, 윤활제, 바니시 및 에나멜 생산에 사용되는 다양한 사슬 길이의 합성 지방산이 얻어집니다.

액체 탄화수소는 연료로 사용됩니다(가솔린과 등유의 일부임). 알칸은 유기 합성에 널리 사용됩니다.

지식 통제:

1. 포화라고 불리는 화합물은 무엇입니까?
2. 어떤 명명법을 알고 있습니까? 그들의 본질은 무엇입니까?
3. 이성체란 무엇입니까? 예를 들다.
4. 구조식이란?
5. 알칸의 여섯 번째 대표자를 적으십시오.
6. 상동 계열과 상동 차이란?
7. 연결 이름을 지정할 때 사용되는 규칙의 이름을 지정하십시오.
8. 5.6g(n.a.)의 질량이 11g인 파라핀의 공식을 결정하십시오.

숙제:

운동: L1. 페이지 25-34, 강의 노트 다시 말하기 #9.

강의 번호 10.

주제: 알켄. 에틸렌, 그것의 준비 (에탄 탈수소화 및 에탄올 탈수). 에틸렌의 화학적 성질: 연소, 질적 반응 (브롬수 및 과망간산칼륨 용액의 탈색), 수화, 중합. 폴리에틸렌 , 그 속성 및 응용 프로그램. 에틸렌의 응용속성 기반.

알킨. 아세틸렌, 메탄 열분해 및 카바이드 방법에 의한 생산. 아세틸렌의 화학적 성질: 연소, 브롬수 변색, 염화수소 첨가 및 수화. 아세틸렌 기반 특성의 적용. 반응 염화비닐의 중합. 폴리염화비닐과 그 응용.

주제에 대한 기본 개념 및 용어:알켄 및 알킨, 상동 계열, 크래킹, 상동체, 상동 차이, 알켄 및 알킨의 구조: 혼성화 유형.

주제 학습 계획

(연구할 질문 목록):

1불포화 탄화수소: 구성.

2. 에틸렌과 아세틸렌의 물성.

3. 구조.

4. 알켄과 알킨의 이성질체.

5. 불포화 탄화수소 얻기.

6. 화학적 특성.

1.불포화 탄화수소: 구성:

일반 공식을 가진 탄화수소 CnH2n 및 CnH2n-2, 탄소 원자 사이에 이중 결합 또는 삼중 결합이있는 분자를 불포화라고합니다. 이중 결합을 가진 탄화수소는 불포화 계열의 에틸렌에 속합니다. 에틸렌 탄화수소 또는 알켄), 트리플 - 아세틸렌 시리즈.

2. 에틸렌과 아세틸렌의 물리적 특성:

에틸렌과 아세틸렌은 무색의 기체입니다. 물에는 잘 녹지 않지만 가솔린, 에테르 및 기타 비극성 용매에는 잘 녹습니다. 끓는점이 클수록 분자량이 커집니다. 알칸에 비해 알킨은 끓는점이 더 높습니다. 알킨의 밀도는 물의 밀도보다 작습니다.

3.불포화 탄화수소의 구조:

에틸렌과 아세틸렌 분자의 구조를 구조적으로 묘사해 봅시다. 탄소가 4가로 간주되면 에틸렌의 분자식에 따라 모든 원자가가 요구되는 것은 아니며 아세틸렌에는 불필요한 4개의 결합이 있습니다. 묘사하자 구조식 이들 분자:

탄소 원자는 이중 결합을 형성하기 위해 2개의 전자를 소비하고 삼중 결합을 형성하기 위해 3개의 전자를 소비합니다. 수식에서 이것은 2점 또는 3점으로 표시됩니다. 각 대시는 한 쌍의 전자입니다.


전자 공식.

이중 결합을 가진 분자에서는 그 중 하나가 상대적으로 쉽게 끊어지고, 삼중 결합은 두 개의 결합이 쉽게 끊어진다는 것이 실험적으로 증명되었습니다. 우리는 이것을 실험적으로 증명할 수 있습니다.

경험 증명:

1. 모래가 들어있는 시험관에서 알코올과 H 2 SO 4의 혼합물을 가열합니다. KMnO 4 용액에 가스를 통과시킨 다음 불을 붙입니다.

용액의 변색은 다중 결합이 끊어진 부위에 원자가 추가되어 발생합니다.

3CH 2 \u003d CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 2MnO 2 + 3C 2 H 4 (OH) 2 + 2KOH

KMnO 4와 상호 작용하는 순간 다중 결합을 형성하는 전자는 짝을 이루지 않고 짝을 이루지 않은 전자가 형성되어 짝을 이루지 않은 전자를 가진 다른 원자와 쉽게 관계를 맺습니다.

에틸렌과 아세틸렌은 동족 계열의 알켄과 알킨 중 첫 번째입니다.

에텐. 겹치는 하이브리드 구름(σ-결합)의 평면을 보여주는 평평한 수평 표면에는 5개의 σ-결합이 있습니다. P-구름은 하이브리드가 아니며 하나의 π-결합을 형성합니다.

에틴. 이 분자는 두 가지 π -평면 σ-결합에 수직이고 서로 수직인 평면에 놓인 결합. π 결합은 깨지기 쉽습니다. 겹침 영역이 작습니다.

4.알켄과 알킨의 이성질체.

불포화탄화수소는 제외 이성질체에 의해 탄소 골격새로운 종류의 이성질체가 나타납니다. 다중 결합 이성질체. 여러 결합 위치는 탄화수소 이름 끝에 숫자로 표시됩니다.

예를 들어:
부텐-1;
부틴-2.

반대쪽에 있는 탄소 원자를 센다. 다중 결합이 더 가깝습니다.

예를 들어:
4-메틸펜텐-1

알켄과 알킨의 경우 이성질체는 다중 결합의 위치와 탄소 사슬의 구조에 따라 달라집니다. 따라서 명칭에는 측쇄의 위치와 다중결합의 위치를 ​​숫자로 표시하여야 한다.

다중 결합 이성질체: CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3
부텐-1 부텐-2
불포화 탄화수소는 공간 또는 입체이성질체를 특징으로 합니다. 시스-트랜스 이성질체 현상이라고 합니다.

이 화합물 중 어떤 것이 이성질체를 가질 수 있는지 생각해 보십시오.

시스트랜스이성질체 현상은 다중 결합의 각 탄소 원자가 서로 다른 원자 또는 원자 그룹에 연결된 경우에만 발생합니다. 따라서 클로로텐 분자(1)에서 염소 원자를 어떻게 돌려도 분자는 같을 것이다. 또 다른 것은 다중 결합에 대한 염소 원자의 위치가 다를 수 있는 디클로로에텐 분자(2)에 있습니다.

탄화수소의 물리적 특성은 분자의 양적 구성뿐만 아니라 그 구조에 따라 달라집니다.

따라서 cisisomer 2 - butene의 융점은 138ºС이고 트랜스 이성질체는 105.5ºС입니다.

에텐과 에틴: 그들의 생산을 위한 산업적 방법은 포화 탄화수소의 탈수소화와 관련이 있습니다.

5.불포화 탄화수소 얻기:

1. 석유 제품의 크래킹 . 포화 탄화수소의 열 분해 과정에서 알칸 형성과 함께 알켄 형성이 발생합니다.

2.탈수소화 포화 탄화수소. 알칸이 고온(400-600 °C)에서 촉매를 통과하면 수소 분자가 분리되고 알켄이 형성됩니다.

3. 탈수 와 함께 pyrts (물 분해). 고온에서 1가 알코올에 대한 수분 제거제(H2804, Al203)의 영향으로 물 분자가 제거되고 이중 결합이 형성됩니다.

이 반응을 분자내 탈수(에테르 형성을 유도하는 분자간 탈수와 반대로)라고 합니다.

4. 탈할로겐화이자형(할로겐화수소 제거).

할로알칸이 알코올 용액에서 알칼리와 반응하면 할로겐화수소 분자가 제거되어 이중 결합이 형성됩니다. 반응은 촉매(백금 또는 니켈)가 있는 상태에서 가열될 때 발생합니다. 탈수소화 정도에 따라 알켄 또는 알킨을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 알켄에서 알킨으로 전환할 수 있습니다.

이 반응은 다음에 해당하는 부텐-1보다는 부텐-2를 주로 생성한다는 점에 유의하십시오. Zaitsev의 규칙: 분해 반응에서 수소는 수소 원자 수가 가장 적은 탄소 원자에서 분리됩니다.


(수소는 에서 분리되지만 에서 분리되지는 않음).
5. 탈할로겐화. 알칸의 디브로모 유도체에 아연이 작용하면 할로겐 원자가 이웃 탄소 원자에서 분리되어 이중 결합이 형성됩니다.

6. 산업계에서는 주로 아세틸렌을 얻습니다. 메탄의 열분해:

6.화학적 특성.

불포화 탄화수소의 화학적 특성은 주로 분자 내 π 결합의 존재와 관련이 있습니다.. 이와 관련하여 겹치는 구름의 면적은 작기 때문에 쉽게 부서지고 탄화수소는 다른 원자로 포화됩니다. 불포화 탄화수소의 경우 부가 반응이 특징적입니다.

에틸렌과 그 동족체는 이중 화합물 중 하나를 끊고 그 자리에 원자를 추가하는 반응, 즉 첨가 반응이 특징입니다.
1) 연소(충분한 산소 또는 공기 중에서):


2) 수소화(수소 첨가):


3) 할로겐화(할로겐 추가):



4) 할로겐화수소화(할로겐화수소 첨가):


불포화 탄화수소에 대한 정성적 반응:

1) 브롬수 또는 2) 과망간산칼륨 용액의 변색입니다.

브롬수는 불포화탄화수소와 상호작용할 때 다중결합이 끊어진 곳에 브롬이 첨가되어 브롬이 용해되어 색이 사라진다.

Markovnikov의 규칙 : 수소는 많은 수의 수소 원자에 결합된 탄소 원자에 붙습니다.. 이 규칙은 비대칭 알켄의 수화 반응과 수소화할로겐화 반응에서 나타낼 수 있습니다.

2-클로로프로판

할로겐화 수소와 알킨의 상호 작용에서 두 번째 할로겐 분자의 추가는 Markovnikov 규칙에 따라 진행됩니다.


불포화 화합물은 중합 반응을 특징으로 합니다.

중합- 이것은 고분자량 물질의 형성과 저분자량 물질 분자의 순차적 연결입니다. 이 경우 분자 연결은 이중 결합이 끊어진 부위에서 발생합니다. 예를 들어, 에텐의 중합:

중합의 산물을 폴리머라 하고, 반응하는 최초의 물질을 폴리머라 한다. 단위체; 폴리머에서 반복되는 그룹을 호출합니다. 구조적또는 기본 링크; 거대 분자의 기본 단위 수는 중합도.
중합체의 이름은 단량체의 이름과 접두사로 구성됩니다. 폴리-,예: 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌. 동일한 단량체의 중합도에 따라 다른 특성을 가진 물질을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 단쇄 폴리에틸렌은 윤활 특성이 있는 액체입니다. 체인 길이가 1500-2000 링크인 폴리에틸렌은 필름, 접시, 병 제조에 사용되는 단단하지만 유연한 플라스틱 소재입니다. 사슬 길이가 5~6천 링크인 폴리에틸렌은 성형품과 파이프를 제조할 수 있는 고체 물질입니다. 폴리에틸렌의 용융 상태에서 경화 후에도 유지되는 모든 모양을 부여할 수 있습니다. 그러한 속성을 호출합니다. 열가소성.

지식 통제:

1. 불포화라고 불리는 화합물은 무엇입니까?

2. 조성이 C 6 H 12 및 C 6 H 10인 이중 결합을 가진 탄화수소의 가능한 모든 이성질체를 그리십시오. 그들에게 이름을 지어주세요. 펜텐, 펜타인의 연소반응식을 써라.

3. 문제 해결: 수율이 80%인 경우 무게 100g, 질량 분율 0.96인 탄화칼슘에서 얻을 수 있는 아세틸렌의 부피를 구하십시오.

숙제:

운동: L1. 페이지 43-47,49-53, L1. 페이지 60-65, 강의 노트 다시 말하기 #10.

강의 번호 11.

주제:살아있는 유기체의 화학적 조직의 통일성. 살아있는 유기체의 화학적 조성. 알코올.포도당의 발효와 에틸렌의 수화에 의한 에탄올 생산. 기능성으로서의 수산기. 수소 결합의 개념. 에탄올의 화학적 성질 : 연소, 나트륨과의 상호작용, 에테르 및 에스테르 형성, 알데히드로의 산화. 에탄올의 적용 속성 기반. 알코올이 인체에 미치는 해로운 영향.한계의 개념 다가 알코올 . 글리세린 다가 알코올의 대표자로. 다가 알코올에 대한 정성적 반응. 글리세린의 적용.

알데하이드.해당 알코올의 산화에 의해 알데히드를 얻습니다. 알데히드의 화학적 특성: 해당 산으로의 산화 및 해당 알코올로의 환원. 포름알데히드와 아세트알데히드의 사용속성 기반.

기본 개념 및 용어