Важнейшие главы курса химии. Павлов А.И. - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

60 61
Важнейшие главы курса химии
Простейшим классом органических соединений является класс
углеводородов, состоящих только из атомов углерода и водорода. На-
пример, С
5
Н
12
– пентан, С
4
Н
8
– бутен.
Если от молекулы углеводорода отнять один или несколько ато-
мов водорода, то получатся частицы, которые называются углеводо-
родными радикалами: R – ; – R – ; – R <. Например, СН
3
– метил, –
СН
2
– метилен, С
3
Н
7
– пропил.
Если к углеводородному радикалу присоединить функциональ-
ную группу, то получится другой класс органических соединений.
Функциональная группа – это атом или группа атомов, которые опре-
деляют основные химические свойства всего соединения. Это наи-
более химически активная часть молекулы. Углеводородный радикал
(R–) может быть очень большим, включающим в себя 10, 20 и более
атомов углерода, а функциональная группа – состоять из одного ато-
ма. Но основные химические реакции будут происходить именно
с этим атомом.
Основные классы органических соединений, помимо углеводо-
родов, имеют следующие общие формулы и названия:
1. Галогенопроизводные углеводородов: R – Hal.
2. Кислородсодержащие соединения: R – OH → спирты;
R – O – R (R
*
) → простые эфиры; R – CHO → альдегиды;
R – CO – R (R
*
) → кетоны; R – COOH → карбоновые кислоты;
R – CO – OR(R
*
) → сложные эфиры.
3. Азотсодержащие соединения:
R – NO
2
→ нитросоединения; R – NH
2
, R – NH – R → амины.
Возможны соединения с повторяющимися функциональными
группами: OH – R – OH → двухатомные спирты;
HOOC – R – COOH → двухосновные кислоты.
Вещества с разными функциональными группами проявляют
смешанные свойства: H
2
N – R – OH → аминоспирты;
H
2
N – R – COOH → аминокислоты.
Высокомолекулярные соединения
Высокомолекулярные соединения (ВМС) – это органические
вещества с большой молекулярной массой, обладающие особыми
свойствами. Молекулы большинства ВМС построены из одинаковых,
многократно повторяющихся групп атомов, которые связаны между
собой. Эти группы атомов называются элементарными звеньями:
(– СН
2
– СН
2
–)
n
– полиэтилен; – СН
2
– СН = СН – СН
2
–)
n
– полибутилен.
Число элементарных звеньев в макромолекуле полимера (n) на-
зывается степенью полимеризации. Оно может превышать 10 000.
Названия полимеров составляются из названия исходного моно-
мера (простого органического соединения) и приставки поли- либо по
названию класса соединения с приставкой поли-, например, полиэфир,
полиуретан.
У полимеров есть свои отличительные особенности, которые по-
служили основанием для выделения химии полимеров в самостоятель-
ную область. Наиболее важными из них являются:
1. Молекулярная масса полимеров. Если для обычных органичес-
ких соединений молекулярная масса величина постоянная, то для по-
лимеров – среднестатистическая. Это связано с тем, что ВМС состоят из
молекул разной длины и, соответственно, разной молекулярной массы.
2. ВМС не имеют точной температуры плавления и кристаллиза-
ции. Переход из твердого состояния в пластичное и обратно происходит
в определенном интервале температур (20–50 °С). Объясняется это раз-
личной молекулярной массой макромолекул, составляющих полимер.
3. Только для ВМС характерно высокоэластичное состояние,
в котором материал обратимо деформируется под воздействием неболь-
ших нагрузок.
4. В отличие от низкомолекулярных веществ, ВМС могут нахо-
диться только в двух агрегатных состояниях: твердом и жидком.
Существует два основных способа получения ВМС: полимериза-
ция и поликонденсация.
Полимеризация – это процесс получения полимера из мономеров,
имеющих кратные связи, при этом получается только полимер без по-
бочных продуктов.
nСН
2
= СН
2
→ (− СН
2
− СН
2
−)
n
этилен полиэтилен
Поликонденсация – процесс образования полимеров из мономе-
ров с разными функциональными группами, при этом помимо полиме-
ра обязательно образуется низкомолекулярный побочный продукт (вода,
аммиак, галогеноводород).
Глава 10. Некоторые положения органической химии

Страницы