Теоретичний довідник з хімії: 10 клас

Органічна хімія — це розділ хімії, що вивчає сполуки Карбону, їх будову, властивості та методи синтезу.

Основні положення теорії Бутлерова:

• Атоми в молекулах сполучені в певній послідовності відповідно до їх валентності.
• Властивості речовин залежать не тільки від їх складу, а й від хімічної будови.
• Атоми або групи атомів у молекулі взаємно впливають один на одного.

Алкани — це вуглеводні з відкритим ланцюгом, у молекулах яких атоми Карбону сполучені одинарними зв'язками. Загальна формула: CₙH₂ₙ₊₂.

Характерні реакції: заміщення (галогенування) та горіння.

Алкени — це вуглеводні з відкритим ланцюгом, що містять один подвійний зв'язок між атомами Карбону. Загальна формула: CₙH₂ₙ.

Характерні реакції: приєднання (гідрування, галогенування), полімеризація. Якісна реакція — знебарвлення бромної води.

Алкіни — це вуглеводні з відкритим ланцюгом, що містять один потрійний зв'язок між атомами Карбону. Загальна формула: CₙH₂ₙ₋₂.

Характерні реакції: приєднання (відбувається у дві стадії), горіння.

Арени — це ароматичні вуглеводні, що містять у молекулі одне або кілька бензенових кілець. Найпростіший представник — бензен (C₆H₆).

Для бензену характерні реакції заміщення (з Br₂, HNO₃), але він також може вступати в реакції приєднання (з H₂, Cl₂ за жорстких умов).

Основними природними джерелами вуглеводнів є нафта, природний газ та вугілля.

Переробка нафти (ректифікація) — це процес розділення нафти на фракції (бензин, гас, дизельне паливо) на основі різниці температур кипіння компонентів.

Спирти — це похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або кілька атомів Гідрогену заміщені на гідроксильну групу (-OH). Загальна формула насичених одноатомних спиртів: CₙH₂ₙ₊₁OH.

Представники: метанол (CH₃OH), етанол (C₂H₅OH).

Хімічні властивості: горіння, взаємодія з лужними металами, дегідратація.

Багатоатомні спирти містять кілька гідроксильних груп. Найважливіший представник — гліцерол C₃H₅(OH)₃.

Якісна реакція на багатоатомні спирти — взаємодія зі свіжоосадженим купрум(ІІ) гідроксидом (Cu(OH)₂) з утворенням яскраво-синього розчину.

Фенол (C₆H₅OH) — це сполука, в якій гідроксильна група безпосередньо зв'язана з бензеновим кільцем. Проявляє слабкі кислотні властивості.

Якісна реакція на фенол — взаємодія з розчином ферум(ІІІ) хлориду (FeCl₃) з утворенням фіолетового забарвлення.

Альдегіди — це органічні сполуки, що містять альдегідну групу (-CHO).

Характерні реакції: окиснення та відновлення. Якісними реакціями є реакція "срібного дзеркала" (з амоніачним розчином Ag₂O) та взаємодія з Cu(OH)₂ при нагріванні.

Карбонові кислоти — це органічні сполуки, що містять одну або кілька карбоксильних груп (-COOH).

Хімічні властивості: дисоціація, взаємодія з металами, основними оксидами, основами, солями. Найвідоміший представник — оцтова кислота (CH₃COOH).

Естери — це похідні карбонових кислот, у яких атом Гідрогену в карбоксильній групі заміщений на вуглеводневий радикал. Утворюються в реакції етерифікації між кислотою та спиртом.

Жири — це естери гліцеролу та вищих карбонових кислот. Основна реакція — гідроліз (омилення).

Вуглеводи — органічні сполуки із загальною формулою Cₙ(H₂O)ₘ.

Глюкоза (C₆H₁₂O₆) — моносахарид. Є одночасно і багатоатомним спиртом, і альдегідом (альдегідоспирт). Дає якісні реакції на обидві групи.

Сахароза (C₁₂H₂₂O₁₁) — дисахарид. Піддається гідролізу з утворенням глюкози та фруктози.

Крохмаль і целюлоза — це природні полімери (полісахариди). Їхня загальна формула — (C₆H₁₀O₅)ₙ. Мономером є глюкоза.

Якісна реакція на крохмаль — взаємодія з йодом (синє забарвлення).

Целюлоза, на відміну від крохмалю, не засвоюється організмом людини.

Амінокислоти — це органічні амфотерні сполуки, що містять у своєму складі аміногрупу (-NH₂) та карбоксильну групу (-COOH).

Завдяки наявності груп з протилежними властивостями, амінокислоти реагують і з кислотами, і з лугами. Вони здатні утворювати пептидні зв'язки.

Білки — це природні високомолекулярні сполуки (біополімери), мономерами яких є залишки амінокислот, з'єднані пептидними зв'язками.

Властивості: гідроліз, денатурація (руйнування структури). Кольорові реакції на білки: біуретова (з Cu(OH)₂) та ксантопротеїнова (з HNO₃ конц.).

Полімери — це речовини, молекули яких (макромолекули) складаються з великої кількості повторюваних ланок (мономерів).

Реакція утворення полімеру з мономеру називається полімеризацією.