02.09.22
Тема уроку " Повторення початкових понять про органічні речовини".
Особливості органічних речовин.
1. Органічні речовини – це сполуки Карбону.
2. Атоми Карбону здатні сполучатися між собою в ланцюги і утворювати молекули різноманітних форм.
3. Характерні ознаки органічних речовин: ковалентні зв'язки, молекулярні кристалічні решітки, низька термостійкість, горючість, погана розчинність у воді.
4. Органічні речовини становлять основу рослинних і тваринних організмів, з них виробляють харчові продукти, папір, тканини, барвники, лікарські та косметичні засоби, пластмаси, паливо тощо.
5. Органічні речовини добувають з природної сировини, а також шляхом синтезу з інших органічних та неорганічних речовин.
6. Поділ на органічні і неорганічні речовини є умовним.
. Класифікація вуглеводнів, їхні основні характеристики.
- Які сполуки відносять до вуглеводнів?
(Вуглеводні – це сполуки до складу молекул яких входять атоми Карбону і Гідрогену).
- Наведіть приклади вуглеводнів?
- Де в природі поширенні вуглеводні?
: Завдяки особливостям будови та властивостям Карбону його сполуки з
Гідрогеном є досить численними і різноманітними. Це зумовлено низкою структурних факторів.
Атоми Карбону здатні з'єднуватись між собою в ланцюги різної будови:
- С – С – С – С - нерозгалужений
С
l
‒ С – С – С ‒ розгалужений
l
С
C – С
l l замкнутий
C – С
За однакової кількості атомів Карбону в молекулах вуглеводні можуть відрізнятися числом атомів Гідрогену.
СН3 ‒ СН2 – СН2 ‒ СН3 С4Н10
СН2 = СН – СН2 ‒ СН3 С4Н8
СН2 = СН – СН = СН2 С4H6
CН – СН
ll ll С4H4
CН – СН
СН ≡ С ‒ С ≡ СН С4H2
Класифікацію вуглеводнів здійснюють за такими структурними ознаками, що визначають властивості цих сполук:
1) будова карбонового ланцюга (карбонового скелета);
2) наявність в ланцюзі кратних зв'язків С=С і С≡С (ступінь насиченості).
: всі вуглеводні – безбарвні речовини; газоподібні і тверді
вуглеводні не мають запаху, а середні представники гомологічних рядів мають специфічний запах; практично не розчиняються у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках.
Домашнє завдання:
Користуючись додатковими джерелами інформації підготовте повідомлення про застосування вуглеводнів у побуті, промисловості, медицині тощо.( 10-12 прикладів застосування вуглеводнів).
05.09.22
Тема уроку " Класифікація органічних речовин".
Класифікація органічних сполук за складом
Для вивчення органічних речовин зручно розділити їх на окремі класи відповідно будові або властивостям. Найпростіші органічні сполуки містять тільки два елементи — Карбон і Гідроген, їх називають вуглеводнями (від двох слів — вуглець і водень). У складніших за складом речовинах зазвичай є атоми Оксигену або Нітрогену.
Існують також органічні речовини складнішого складу, які не укладаються в цю схему.
Класифікація органічних сполук за будовою карбонового скелету
Для складання більш детальної класифікації необхідно звернутися до будови органічних сполук. У другій половині XIX ст. німецький хімік Фрідріх Кекуле встановив, що основою кожної органічної молекули є карбоновий ланцюг, або карбоновий скелету, що являє собою послідовність хімічно зв’язаних між собою атомів Карбону. У багатьох реакціях карбоновий скелет молекули залишається незмінним.
Карбонові скелети бувають циклічними — у них карбоновий ланцюг замкнутий у цикл, і відкриті, або ациклічні (приставка а — означає заперечення),— карбоновий ланцюг не замкнутий.
Класифікація органічних сполук за кратністю зв’язків
Органічні сполуки можна також розділити за кратністю зв’язку. Сполуки, що містять тільки одинарні зв’язки С—С, називають насиченими. Ця назва пов’язана з тим, що вони містять максимально можливе при даному кістяку число атомів Гідрогену, тобто як би насичені Гідрогеном. Сполуки зі зв’язками називають ненасиченими.
Класифікація органічних сполук за функціональними групами
Хімічні властивості органічних речовин визначаються не тільки будовою карбонового скелету, але і головним чином видом атомів, які з ним зв’язані. У вуглеводнях карбоновий скелет з’єднаний тільки з атомами Гідрогену, а в складніших молекулах — з атомами інших елементів або групами атомів, які називають функціональними групами.
Функціональні групи — це активні центри органічних молекул. Саме вони найчастіше перетерплюють хімічні перетворення, тим самим визначаючи багато хімічних властивостей (функції) органічних сполук. Від функціональних груп залежить належність органічної речовини до того або іншого класу.
Багато органічних молекул містять відразу кілька функціональних груп. Такі сполуки називають поліфункціональними. До них відносять вуглеводи, амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти тощо.
Домашнє завдання:
Опрацювати матеріал параграфа 1 с.5-9
Уважно розгляньте схему1 с.7
Опрацюйте приклад розв'язку вправи на с.9 , виконайте завдання до цієї вправи( червоний трикутник ,2 абзац знизу)
Письмово виконати завдання 2 , 4 с. 10
09.09.22
Тема уроку " Теорія будови органічних речовин"
Передумови створення теорії хімічної будови:
1. Створення атомно-молекулярного вчення
2. Введення англійським вченим К.Франкландом поняття «валентність».
3. Встановлення німецьким хіміком А.Кекуле чотиривалентності Карбону.
4. Гіпотеза А.Купера про те, що атоми Карбону можуть сполучатись між собою утворюючи ланцюги чи кільця.
Основні положення теорії будови органічних речовин:
1. Усі атоми в молекулах органічних речовин сполучені в певній послідовності відповідно до їх валентності
2. Властивості речовин залежать не тільки від того, які атоми і в якій кількості входять до складу молекули, а й від порядку їх сполучення в молекулі.
3. За властивостями даної речовини можна визначити будову її молекули, а за будовою молекули – передбачити властивості речовини.
4. Атоми і групи атомів в молекулах речовин взаємно впливають один на одного.
1.Хімічна будова – це порядок сполучення атомів у молекулах хімічними зв’язками. Цей порядок відображений у структурних формулах.
Н Н
| |
Н―С ―Н С ― Н―Н
| |
Н
2.Електронна будова – це природа конкретних хімічних зв’язків у тій чи іншій молекулі.
3.Просторова будова – це реальне розміщення атомів відносно один одного в тримірному просторі, воно зображується за допомогою просторових формул.
.
Структурні формули – хімічні формули, у яких відображений порядок сполучення атомів у молекулах.
Під час складання структурних формул символи хімічних елементів сполучають рисками. Кількість яких дорівнює валентності атома елемента у сполуці.
Кожна речовина має лише одну структурну формулу.
Наприклад,
СН4 Н
|
Н―С ―Н
|
Н
С2Н6 Н Н
| |
Н―С ― С ―Н
| |
Н Н
СН3 ― СН3
ІЗОМЕРІЯ
1.ізомерія карбонового скелета 1.геометрична
2.ізомерія положення замісників 2.оптична
3.ізомерія класів
Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа 2 с.10-15
Письмово виконати завдання 9 с.14 та 11 с.15
12.09.22
Тема уроку " Хімічний зв'язок а органічних сполуках"
Ковалентний зв'язок .
Хімічний зв'язок утворюється за рахунок валентних електронів, але здійснюється він по-різному.
Хімічний зв'язок, що здійснюється електронними парами, називається ковалентним.
Розрізняють два види ковалентного зв’язку: неполярний і полярний.
У разі неполярного ковалентного зв’язку електронна хмара, утворена спільною парою електронів, або електронна хмара зв’язку, розподіляється в просторі симетрично відносно ядер обох атомів. Прикладом є двохатомні молекули, які складаються з атомів одного елемента.
У разі полярного ковалентного зв’язку електронна хмара зв’язку зміщена в бік атома з більшою відносною електронегативність.
Якщо між атомами виник один ковалентний зв'язок (одна спільна електрона пара), то він називається одинарним; якщо дві спільні електроні пари – подвійним.
Іонний зв'язок
Хімічний зв'язок між іонами, спричинений електростатичним притяганням, називається іонним, зв’язком.
Водневий зв'язок.
Водневий зв'язок – це своєрідний хімічний зв'язок. Він може бути міжмолекулярним і внутрішньо молекулярним.
Міжмолекулярний водневий зв'язок виникає між молекулами, до складу яких входять гідроген та сильно електронегативний елемент – флуор, оксисен, нітроген, рідше – хлор, Сульфур. Оскільки в такій молекулі спільна електронна пара сильно зміщена від атома гідрогену до атома електронегативного елемента, а позитивний заряд гідрогену сконцентрований у малому об’ємі, то протон взаємодіє з неподіленою парою іншого атома або іона, усуспільнюючи її. В результаті утворюється інший, слабкіший зв'язок, що дістав назву водневи
Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа 3 с.15-20
Письмово виконати завдання 13 , 17 с.20
16.09.22
Тема уроку " Розв'язання розрахункових задач"
алгоритм визначення молекулярної формули вуглеводню за загальною формулою гомологічного ряду.
1. Вивчити умову задачі.
2. Записати скорочену умову.
3. Скласти рівняння з одним невідомим, записавши загальну формулу гомологічного ряду.
4. Розв’язати рівняння з одним невідомим.
5. Написати формулу вуглеводню.
6. Обчислити відносну молекулярну масу вуглеводню за знайденою формулою.
7. Записати повну або скорочену відповідь до задачі.
Розв’язування задач.
Задача 1. Відносна молекулярна маса алкану — 58. Визначте його формулу.
Дано:
Розв’язання:
СnH2n+2 1. Складаємо рівняння з одним невідомим.
Mr (CnH2n+2)= 58 12n +2n +2 =58
СnH2n+2 - ? 2. Визначаємо число атомів Карбону в алкані:
12n +2n +2 =58
14n + 2 = 58
14n = 56
n =4
3. Обчислюємо відносну молекулярну масу вуглеводню за знайденою формулою.
Mr (С4Н10)= 58
Відповідь: Формула сполуки – С4Н10. Це - бутан.
Задача 2. 1 л алкану має масу 1,965 г. Визначте його формулу.
Дано: Розв’язання:
m 1 л(СnH2n+2 )= 1,965 г 1. Обчислюємо молярну масу вуглеводню.
М (СnH2n+2 )= Vm х m
СnH2n+2 - ? М (СnH2n+2 )= 22,4 л/моль х 1,965 г = 44 г/моль
2. Визначаємо число атомів Карбону в алкані:
12n +2n +2 =44
14n + 2 = 44
14n = 42
n =3
2. Обчислюємо відносну молекулярну масу вуглеводню за знайденою формулою.
Mr (С3Н8)= 44
Відповідь: Формула сполуки – С3Н8. Це - пропан.
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 4 с.21-25
Письмово виконати завдання 19, 22 с.24-25
19.09.22
Узагальнення знань з теми " Повторення початкових понять про органічні речовини"
1 «Вікторина»
> Що вивчає органічна хімія?
> Які сполуки називають вуглеводнями?
> Які бувають вуглеводні?
> Яка валентність атома Карбону в органічних сполуках?
> Що таке радикал?
> Який суфікс в насичених вуглеводнів, ненасичених?
> Формула найпростішої органічної речовини.
> Що таке гомологи?
> Чому органічних сполук набагато більше від неорганічних?
> Наведіть приклади органічних сполук.
Гра «Так чи ні»
1 Органічна хімія — це спеціальний розділ хімії, який вивчає речовини, що отримані з організмів -
2 До складу органічних речовин обов'язково входить Карбон +
3 Карбон в органічних сполуках завжди чотиривалентний +
4 До елементів-органогеиів належать Карбон, Гідроген, Оксиген, Кальцій, Натрій, Магній, Сульфур і Хлор
-
5 У молекулах органічних сполук зв'язки переважно йонні та ковалентні сильнополярні.
-
6 Хімічна будова — це послідовність з'єднання атомів відповідно до їхньої валентності в молекулах +
7 Органічні речовини мають молекулярну будову +
8 Структурні формули можуть мати кратні зв’язки подвійні або потрійні +
9 При повному спалюванні органічних речовин утворюються вуглекислий газ і вода +
10 Гомологи — це сполуки одного класу, що мають подібну будову й не відрізняються за складом —
11 В атомі Карбону в збудженому стані міститься 2 неспарених електрони —
12 Атоми Карбону здатні утворювати між собою міцні хімічні зв'язки і з'єднуватися в досить довгі ланцюжки або цикли +
\/ІІ. Домашнє завдання.
Написати твір-мініатюру «Світ вуглеводнів навколо нас»
23.09.22
Тема уроку " Алкани"
Гомологічний ряд алканів.
Алканами (насиченими) називають такі вуглеводні, атоми Карбону в моле-кулах яких сполучені між собою простими (одинарними) σ-зв'язками, а всі інші одиниці валентності атомів Карбону у цих сполуках зайняті (насичені) атомами Гідрогену.
загальна формула СnH2n +2 де n - 1, 2, 3, 4, ..
Найпростішою сполукою цього ряду є метан СН4. Тому ряд цих сполук називають ще рядом метанових вуглеводнів. Сполуки ряду метану мають подібні будову і властивості. Такий ряд сполук, представники якого мають близькі хімічні властивості і характеризуються закономірною зміною фізичних властивостей, мають однотипну структуру і відрізняються один від одного на одну або кілька
—СН2-груп, на¬зивають гомологічним рядом (від грецьк. «гомос» —послідовний, подібність. Кожний наступний вуглеводень даного ряду відрізняється від попереднього на групу —СН2. Ця група називається гомологічною різницею, а окремі члени цього ряду — гомологами.
Учні пригадують гомологічний ряд алканів (спираючись на додаток- опорний конспект).
Ізомерія
Для алканів характерна структурна ізомерія, пов'язана з розгалуженням їх карбонового ланцюга. Структурні ізомери відрізняються між собою тільки порядком розміщення атомів Карбону в молекулі.
Структурна ізомерія насичених вуглеводнів починається з бутану. Бутан існує у вигляді двох, пентан — у вигляді трьох ізомерів:
Н3С - СН- СН3.
│ H3C- CH2- CH2- CH3
СН3
ізобутан нормальний бутан
.
Гексан має 5 структурних ізомерів, гептан — 9, октан — 18, нонан — 35, декан —75. Чим більше в молекулі насиченого вуглеводню атомів Карбону, тим більше ізомерів він має. Для вуглеводню С13Н28 можливі 802 ізомери, для С14Н30 — уже 1858 ізомерів, дляС15Н32 — 4347, для С20Н42 можливі 366 319 ізомерів.
Якщо ізомерів багато, то не можна називати їх «ізопентан», «ізобутан». Тому виникає проблема, як назвати ці речовини.
Номенклатура алканів
У ХХ ст. було розроблено систематичну номенклатуру, яку також називають міжнародною.
Сполуці певної будови відповідає лише одна систематична назва, за якою можна уявити і відтворити її структурну формулу, а отже, і будову молекули.
Назви алканів нерозгалуженої будови
Перші чотири члени гомологічного ряду мають традиційні назви (метан, етан, пропан, бутан), а назви наступних – утворені від грецьких або латинських числівників, що відповідають кількостіатомів у карбоновому ланцюзі (корінь) з додаванням суфікса –ан ( пентан, гексан, декан).
Назви алканів розгалуженої будови формують за алгоритмом
Розбираємо на прикладі :
СН3 СН3
⎹ ⎹
СН3 ― С ― СН2 ― СН ― СН ― СН2 ― СН3
⎹ ⎹
СН2 СН ― СН3
⎹ ⎹
СН3 СН3
3 –етил – 2, 4, 6, 6 – тетраметилоктан
Часто приходиться проводити зворотну процедуру – за назвою алкану написати його структурну формулу.
На прикладі 3 – етил- 2,4,4- триметилгексану
1. Записуємо ланцюг із шести атомів Карбону і нумеруємо їх: .
2. До третього атома Карбону приєднуємо радикал етил, до другого один, а до четвертого два радикали метилу: .
3. Дописуємо до атомів Карбону головного ланцюга необхідну кількість атомів Гідрогену й отримуємо формулу алкану: .
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 5 с.27-33
Письмово виконати завдання 31, 32 с.34
26.09.22
Тема уроку " Хімічні властивості алканів
Хімічні властивості алканів
1. За н.у. алкани досить інертні:
- не реагують з лугами і кислотами;
- не окиснюються перманганат калію (KMnO4)
- не знебарвлюють бромну воду (Вr2)
У ХІХ ст. алкани називали «хімічними мерцями»
2. Горіння – повне окиснення
СН4 + 2О2 →СО2 + 2Н2О; ∆Н = 890 кДж/моль
(2С2Н 6+ 7О2 → 4СО2 + 6Н2О; ∆Н < 0)
- При нестачі О2 утворюється СО (чадний газ), С (сажа)
- Суміш СН4 і О2 дуже вибухонебезпечна (в суміші з киснем 1:2, або повітрям 1:10). Спричинює аварії в шахтах, може статися вибух в приміщенні.
Саме тому, щоб своєчасно встановити виток газу до побутового газу додають метилмеркаптан – речовина з характерним неприємним запахом.
3. Термічний розклад
t›1000°C t›1500°C
а) СН4 → С + 2Н2 б) 2СН4 → С2Н2 + 3Н2
4. Реакції заміщення – галогенування
світло
СН4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
хлорметан - використовують в холодильних установках, в медицині для місцевої анестезії, в органічному синтезі
світло
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2+ HCl
дихлорметан – розчинник
світло
CH2Cl2+ Cl2 → CHCl3+ HCl
трихлорметан (хлороформ) – розчинник, анестезуюча дія, раніше використовували в медицині для знеболювання. У 1847 році акушер Симпсон уперше використав CHCl3 для наркозу під час пологів.
CHCl3 + Cl2→CCl4+ HCl
тетрахлорметан – розчинник, протипожежний засіб, але не в закритих приміщення. Оскільки утворюється отруйний фосген СОСl2
Сумарне рівняння: світло
СН4 + 4Cl2 → CCl4+ 4HCl
Усі продукти хлорування алканів токсичні й руйнують озоновий шар.
5. Ізомеризація – утворення ізомерів
Бутан → ізобутан
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 6 с. 34-38
Уважно розгляньте хімічні реакції та запам'ятайте їх
Письмово виконати завдання 36 , 38 с.38
30.09.22
Тема уроку " Розв'язання розрахункових задач"
Відносна густина пари деякого алкану за повітрям дорівнює 3,931. Визначте формулу цього алкану і назвіть його.
Дано: Розв’язування:
СnH2n+2 M(CnH2n+2)= (14n +2) г/моль
D(CnH2n+2)пов= 3,931 1. Обчислимо молярну масу алкану:
СnH2n+2 - ? M(CnH2n+2) = D(CnH2n+2)пов Mпов;
Mпов=29г/моль
M(CnH2n+2) = 3,931 29 г/моль = 114 г/моль
2. Обчислимо число атомів Карбону в алкані:
12n + 2n+2 = 114; 14n = 112; ; С8Н18
Відповідь: Формула сполуки С8Н18. Це октан.
Виведення молекулярної формули за відомими масовими частками елементів
Приклад
Виведіть молекулярну формулу вуглеводню, масова частка Карбону в якому становить 82, 75%, а Гідрогену 17,25%. Відносна густина пари цього вуглеводню за повітрям дорівнює 2.
Дано: Розв’язування:
ω(С) = 82,75% 1. Обчислюємо молярну масу вуглеводню:
ω(Н) = 17,25%
D(CxHy)пов = 2 2. Виводимо алгоритм для CxHy - ? встановлення кількості атомів
Карбону та Гідрогену:
3. Обчислюємо число атомів Карбону і Гідрогену у вуглеводні (для розрахунків відсотки переводимо в частки):
Формула вуглеводню С4Н10
4. Робимо перевірку виведеної формули вуглеводню за молярною масою:
М(С4Н10)=58г/моль
Відповідь: формула вуглеводню С4Н10 (бутан)
Виведення молекулярної формули за відомими масою, об’ємами або кількістю речовини продуктів згоряння
Приклад
Внаслідок спалювання вуглеводню масою 1,5 г утворилися оксид карбону (ІV) об’єму 2,24 л (н.у.) та вода масою 2,7 г. Виведіть формулу вуглеводню, якщо відносна густина його за повітрям становить 1,0345.
Дано: Розв’язування:
m(CxHy)=1,5г 1. Обчислимо молярну масу вуглеводню:
V(C xHy)=2,24 л
m(H2O)=2,7г Mпов = 29 г/моль
D(CxHy)пов=1,0345
CxHy - ? 2. Обчислимо кількість речовини вуглеводню масою 1,5 г:
3. Обчислимо кількість речовини оксиду карбону (ІV) об’ємом 2,24 л:
4. Обчислимо кількість речовини води масою 2,7 г:
5. Обчислимо співвідношення кількостей речовин вуглеводню, оксиду карбону (ІV) та води:
υ (CxHy) : υ (СО2) : υ (Н2О) = 0,05 : 0,1 : 0,15
6. Обчислимо число атомів Карбону і Гідрогену у вуглеводні:
СхНу + О2 → 2 СО2 + 3Н2О
х=2; у=6; С2Н6; М(С2Н6) = 30 г/моль
Відповідь: Формула вуглеводню С2Н6 (етан)
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 7 с.40-44
Письмово виконати завдання 43, 44 с.44
03.10.22
Тема уроку " Алкени"
Етилен (алкен)
Має 1 подвійний зв’язок С=С
Молекулярна формула С2Н4
Алкени (або етиленові вуглеводні) – вуглеводні із загальною формулою СnН2n, в молекулах яких між атомами Карбону є один подвійний зв’язок.
Щоб дати назву алкенам, у назві відповідного алкану суфікс -ан замінюють на –ен.
Загальні формули:
Алкани СnН2n +2
Алкени СnН2n
Алкіни СnН2n ─2
. Види ізомерії
1. Ізомерія карбонового ланцюга
С4Н8
1 2 3 4
СН2 = СН – СН2 – СН3 бут-1-ен
1 2 3
СН2 = С– СН3 2-метилпроп-1-ен
|
СН3
С5Н8
1. Ізомерія положення кратного зв’зку
С4Н8
1 2 3 4
СН2 = СН – СН2 – СН3 бут-1-ен
1 2 3 4
СН3 - СН = СН – СН3 бут-2-ен
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 8 с.45-49
Письмово виконати завдання 51, 53
07.10.22
Тема уроку " Хімічні властивості алкенів
"
Алкени хімічно активні.
Їх хімічні властивості багато в чому визначаються наявністю подвійного зв’язку. . .
I. Реакції приєднання
1. Гідрування
Алкени легко приєднують водень за присутності каталізаторів (Pt, Pd, Ni)
CH2=CH2 + H2 → CH3–CH3
2. Галогенування
Алкени при звичайних умовах приєднують галогени, утворюючи дигалогенпохідні алканів, що містять атоми галогену у сусідніх вуглецевих атомів
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br
3. Гідрогалогенування
CH3–CH=CH2 + HBr → CH3–CHBr–CH3
CH3–CH=CH2 + HBr → CH3–CH2–CH2Br
4. Гідратація
. Продуктами реакції є спирти
CH2=CH2 + H2O → CH3–CH2–OH
5. Алкілювання
Приєднання алканів до алкенів в присутності кислотного каталізатора (HF або H2SO4) при низьких температурах призводить до утворення вуглеводню з більшою молекулярною масою і часто використовується в промисловості для одержання моторного палива
R–CH2=CH2 + R’–H → R–CH2–CH2–R’
II. Окиснення
Окиснення алкенів може відбуватися залежно від умов і видів окиснювальних реагентів як з розривом подвійного зв’язку, так і з збереженням вуглецевого скелета.
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 9 с.50-53
Письмово виконати завдання 59 с.53
14.10.22
Тема уроку "Арени"
За якісним складом арени належать до вуглеводнів і мають циклічну будову карбонового ланцюга.
Перший представник цього класу вуглеводнів — бензен С6Н6.
У структурній формулі бензену, запропонованій німецьким ученим Фрідріхом Августом Кекуле, шість атомів Карбону утворюють правильний шестикутник.
Ще одним хімічним зв'язком кожний атом Карбону сполучений з атомом Гідрогену. Усі атоми розташовані в одній площині:
На перший погляд може видатись, що в молекулі бензену між атомами Карбону існують три подвійні і три одинарні ковалентні хімічні зв'язки. Але це не так, тому що бензен не знебарвлює ані бромну воду, ані розчин калій перманганату. Тобто не виявляє властивостей ненасичених вуглеводнів — алкенів чи алкінів. Пояснюється це тим, що в молекулі бензену існує особливий вид хімічного зв'язку — ароматичний зв'язок. Під час його утворення одна р-орбіталь кожного атома Карбону перекривається з такими самими двома р-орбіталями (по одній від кожного сусіднього атома Карбону). Тому всі зв'язки С—С у бензені однакові й мають довжину 0,140 нм. Ця відстань менша від відстані між атомами Карбону в алканів, але більша, ніж в алкенів. Тому точнішим є запис структурної формули бензену у вигляді правильного шестикутника з колом усередині нього (так зване бензенове кільце):
Формула Фрідріха Кекуле також досить часто використовується, але при цьому зважають, що вона лише умовно передає будову молекули бензену.
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АРЕНІВ. Бензен — безбарвна рідина з характерним запахом, нерозчинна у воді й легша за неї. Він добре розчиняється в різних органічних розчинниках, і сам є розчинником багатьох органічних речовин.
Бензен — дуже токсична речовина, вдихання навіть незначної кількості парів якої викликає запаморочення й головний біль. За більш високої концентрації бензену в повітрі людина може втратити свідомість. Бензен здатний проникати через шкіру. Так само небезпечні для довкілля викиди підприємств і смог, до складу яких входить бензен.
У роботі з бензеном необхідно неухильно дотримуватися правил безпеки, усі досліди проводити під витяжкою, уникати потрапляння на відкриті ділянки шкіри.
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БЕНЗЕНУ. Наявність особливого ароматичного хімічного зв'язку, в утворенні якого беруть участь відразу шість р-електронів, визначає хімічні властивості бензену та його гомологів.
Характерними для бензену є реакції, що відбуваються зі збереженням ароматичного зв'язку. Приклад — реакції заміщення атома Гідрогену атомом галогену.
1. Реакції заміщення.
1.1. Галогенування. Ця реакція відбувається в присутності каталізаторів.
2. Реакції приєднання.
Бензен вступає також у реакції приєднання, але важче, ніж алкени чи алкіни. У цих реакціях ароматичний зв'язок руйнується, внаслідок чого в молекулі з'являється шість (по одному біля кожного атома Карбону) неспарених електронів. Вони беруть участь в утворенні шести одинарних ковалентних хімічних зв'язків з атомами реагенту (водню чи галогену). Розглянемо це на прикладах.
2.1. Гідрування. Приєднання водню до бензену відбувається за підвищеної температури в присутності каталізаторів.
2.2. Приєднання галогенів. Як і приєднання водню, ця реакція відбувається за участю всіх атомів Карбону бензенового кільця завдяки розриву ароматичного зв'язку. Для її проведення реагенти опромінюють ультрафіолетом і нагрівають.
Хлорування бензену має практичне значення. Одержану речовину — гексахлоран — використовують у боротьбі з комахами (шкідниками полів і садів).
3. Окиснення бензену. Бензен стійкий до дії окисників і не знебарвлює розчин калій перманганату. Більш сильні окисники окиснюють його.
3.1. Горіння (повне окиснення) бензену. Бенезен легкозаймистий на повітрі й згорає кіптявим полум'ям унаслідок високого вмісту Карбону в молекулі.
2С6Н6 + 15О2 → 12СО2 + 6Н2О; ΔΗ = 3135,6 кДж
.
З повітрям і киснем бензен утворює вибухонебезпечні суміші.
Від будови молекули бензену залежать його властивості. У реакції заміщення він вступає легше, ніж алкани, у реакції приєднання — важче, ніж алкени.
Бензен використовують у виробництві пластмас, барвників, отрутохімікатів, лаків, вибухових речовин, синтетичних волокон, ліків та багатьох інших органічних речовин.
Назва аренів за систематичною номенклатурою складається з назви вуглеводневого замісника (префікс) і слова бензен (корінь).
Якщо замісників два чи більше, положення кожного зазначають номером атома, з яким він зв'язаний. Нумерацію кільця проводять так, щоб локанти замісників були найменшими. :
Стисло про основне
• Бензен С6Н6 — найпростіший представник вуглеводнів класу арени.
• Молекула бензену має особливий ковалентний хімічний зв'язок, утворений одночасним перекриванням електронних хмар шести р-електронів. Тому, незважаючи на різницю в кількісному складі молекул гексену й бензену, якісні реакції з бромною водою та розчином калій перманганату для бензену не властиві.
• Для бензену більш характерні реакції заміщення зі збереженням бензенового кільця, ніж приєднання з його розривом.
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа 11 с.60-66
Письмово виконати завдання 74 , 75 с.66-67
16.10.22
Тема уроку " Методи одержання алканів, етену, етину, бензену"
Одержання алканів
1. Промислові способи добування алканів засновані на виділенні їх із природних речовин, головним чином із природного газу та нафти.
2. Каталітичне гідрування бурого вугілля
С + 2Н2 р,t, кат. СН4
3. Синтез на основі водяного газу (СО і Н2)
СО + 3Н2 Nі СН4 + H2O
4. Гідрування алкенів
C2H4 + Н2 → С2Н6
5. Гідрування алкінів
СН ≡ СН + 2Н2 → C2H6
За умови достатньої кількості водню етин може одразу сполучатися з максимальною кількістю водню та перетворюватися на етан: У лабораторних умовах алкани добувають такими способами:(додаткова інформація)
6. Реакція Вюрца (подовження ланцюга)
СН3Cl + 2Na + ClCH3 → СН3 - CH3 + 2NaCl
С2Н5Br + 2Na + BrC2H5 → С4Н10 + 2NaBr
7. Нагріванням натрієвих солей карбонових кислот з лугом
СН3СООNa + NaOH → CH4 + Na2CO3
8. Гідроліз алюміній карбіду Al4C3 + 12 H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
2. Добування етену
1. У промисловості із нафти та інших природних джерел
2. Дегідрування етану:
C2H6 → С2Н4 + Н2
3. Гідрування ацетилену:
СН ≡ СН + Н2 → C2H4
У лабораторії
4. Дегідратація спиртів C2H5ОН (етанол) → C2H4 (етен) + Н2О
3. Добування етину.
У промисловості –
1. Крекінг метану 2CH4 → С2Н2 + Н2
2.Дегідрування етану C2H6 → С2Н2 + 2Н2.
3. Дегідрування етену C2H4 → С2Н2 + Н2
У лабораторїї
5.Карбідний метод- гідроліз кальцій ацетилен іду
CaC2 + 2H2O → CH≡CH+ Ca (OH) 2.
4.Добування бензену
1. Дегідрування н-гексану
C6H14 → С6Н6 + 3Н2
2. Циклічна тримеризація ацетилену та його гомологів над активованим вугіллям за температури 600 °С (М. Д. Зелінський).
3C2H2 → С6Н6
Домашнє завдання опрацювати матеріал 12 с.67-73
Підготувати повідомлення про застосування вуглеводнів , використовуючи додаткові джерела інформації
Запам'ятайте рівняння реакцій з теми с.67-69
Хімія за 21.10
Повторити вивчену тему параграфи 1-12 , підготуватись до уроку узагальнення з вивченої теми
Перегляньте матеріал параграфа 4 , зверніть особливу увагу на задачі, запишіть у зошит задачу 3 с. 23-24
11.11.22
Тема уроку " Насичені одноатомні спирти"
Хімічні властивості спиртів
1. Горіння спиртів
При підпалюванні спирт горить світлим полум’ям із виділенням великої кількості теплоти.
Повне згоряння ( достатня кількість кисню )
С2 Н5 ОН + 3О2 →2СО2 + 3Н2 О
Неповне згоряння з виділенням чадного газу ( недостатність кисню ) :
С4 Н9ОН + 4О2 → 4СО + 5Н2 О
Неповне згоряння з виділенням сажі ( недостатність кисню ) :
С6 Н13 ОН + 3О2 → 6С + 7Н2 О
Якщо в спирт занурити розжарену мідну спіраль, покриту чорним нальотом купрум (ΙΙ) оксиду, то спіраль стане блискучою, з’явиться специфічний запах альдегіду. Цю реакцію використовують для якісного визначення спиртів.
Якісна реакція на спирт.
а) розжарена мідна спіраль; б) спирт; в) відновлена спіраль.
3. Взаємодія спирту з лужними металами
При дії на спирти лужних металів відбувається заміщення Гідрогену гідроксильної групи на атом металу.
При цьому утворюються алкоголяти. Алкоголяти, утворені метиловим спиртом, називають метилатами, етиловим спиртом –етилатами:
2C2H5OH (етанол) + 2Na → 2C2H5ONa (натрій етилат) + H2.
Спирти, подібно до води, бурхливо взаємодіють з металічним натрієм. Наступні спирти (пропіловий, аміловий) реагують слабше, а вищі реагують лише при нагріванні. З лугами спирти за звичайних умов алкоголятів не утворюють.
4. Взаємодія спирту із галогеноводнями
У присутності водовіднімаючого засобу, такого як концентрована сульфатна кислота, спирти реагують із галогеноводневими кислотами з утворенням галогенопохідних насичених вуглеводнів.
На відміну від попередньої реакції, при взаємодії спиртів з галогеноводнями в процесі бере участь ОН–група повністю:
C2H5OH (етанол) + HCl → C2H5Cl (хлоретан) + H2O.
5. Дегідратація спиртів
У присутності водовіднімаючогозасобу (концентрована сульфатна кислота, цинк хлориду) й підвищеної температури від молекул спиртів відщеплюється вода. Процес дегідратації може відбуватися двома різними шляхами, залежно від умов:
а) Внутрішньомолекулярна дегідратація. Якщо дегідратація відбувається при нагріванні спирту (до 140°С) з достатньою кількістю концентрованої сульфатної кислоти, то відбувається утворення ненасиченого вуглеводню:
C2H5OH (етанол) CH2 = CH2 (етилен) + H2O;
б) Міжмолекулярна дегідратація. Якщо дегідратація відбувається за вищої температури при надлишку спирту, молекула води відщеплюється від двох молекул спирту.
2C2H5OH (етанол) C2H5 – O – C2H5 (діетиловий етер) + H2O
Загальна формула етерів R-O-R
У промисловості діетиловий етер одержують, пропускаючи пари спирту над алюміній оксидом при 250°С.
Етери – органічні речовини, молекули яких складаються з вуглеводневих радикалів, сполучених через атом Оксигену. Загальна формула етерів R–O–R. Радикали можуть бути однаковими (при взаємодії молекул одного спирту) або різними (при взаємодії молекул різних спиртів):
CH3OH (метанол) +C2H5OH (етанол)
CH3 – O – C2H5 (метил етиловий етер) + H2O.
6. Взаємодія спиртів з органічними кислотами
Спирти реагують з органічними кислотами з утворенням естерів:
CH3 – COOH (оцтова кислота) + HO – C2H5 (етиловий спирт) →
CH3 – COO – C2H5 (оцтово–етиловий естер) + H2O.
Загальна формула еcтерів R-COO-R
Домашнє завдання опрацювати матеріал параграфа ,14 с.83-89
Виписати хімічні властивості спиртів с.84-88, (властивість ,+ рівняння відповідної реакції)
Письмово виконати завдання 98 с.90
Хімія за 06.02
Тема уроку "Анілін"
Уважно прочитайте текст параграфа 27 с. 160--164 та розгляньте малюнки до нього.
Випишіть у зошит хімічну формулу аніліну с. 160 , 1 абзац та запам'ятайте її.
Розгляньте малюнки 71, 72 с. 161- будова молекули аніліну та прочитайте текст параграфа с. 160-161 про будову молекули аніліну.
Випишіть у зошит хімічні властивості аніліну с. 161- 163, запам'ятайте їх та відповідні рівняння реакцій.
З'ясуйте ,як Анілін впливає на організм людини. Узагальніть свої знання , ознайомтесь із висновками с.163
Письмово виконайте завдання 204, 205 с. 164
20.03,
Тема уроку " Полімери. Пластмаси".
Уважно прочитайте текст параграфа 32 с. 185-191
Випишіть у зошит значення поняття " пластмаси" на с. 186.
Знайдіть у тексті параграфа с. 186-187, які полімери становлять основу пластмас, запишіть у зошит. Проаналізуйте малюнки на с.187-189, випишіть у зошит які вироби з пластмас використовує людина.
Запишіть у зошит хімічні формули поліетилену, поліпропілену, полівінілхлориду, полістиролу.т
Письмово виконайте завдання 235, 236 с.192
Хімія за 03.04
Тема уроку " Каучук. Гума."
Уважно прочитайте текст параграфа 33 с.192-198.
Випишіть у зошит властивості каучуків с. 192.
Знайдіть у тексті параграфа інформацію про процес вулканізації с. 195, запам'ятайте її.
Порівняйте властивості каучуків і гуми, випишіть у зошит..
Підготувати повідомлення про вплив відходів каучуків та гуми на довкілля.
Письмово виконати завдання 243, 244 с. 198.