Урок №27. Основные классы органических соединений. Гомологические ряды
Классификация органических соединений
В основу классификации органических веществ положены различия в строении углеродных цепей. В соответствии с этим все органические вещества делятся на ациклические и циклические.
Ациклические (алифатические) – соединения с открытой (незамкнутой) цепью углеродных атомов.
Ациклические соединения, в свою очередь, подразделяются на
Предельные (алканы),
Непредельные (алкены, алкины, диеновые углеводороды)
Циклические – соединения, в молекулах которых углеродные атомы замкнуты в кольцо.
Карбоциклические – если цикл образован только углеродными атомами,
Гетероциклические – если в состав цикла помимо углеродных атомов входят атомы других химических элементов (азота, кислорода, серы)
Карбоциклические соединения, в свою очередь, подразделяются алициклические (циклоалканы) и ароматические (соединения, содержащие в составе молекулы одно или несколько бензольных колец).
Классификация органических соединений по строению углеродной цепи представлена в следующей таблице.
Углерод соединяется друг с другом одинарными и кратными связями (двойными и тройными), образуя прямые, разветвлённые и замкнутые цепи.
А) Прямая (неразветвлённая) цепь:
CH3 – CH2 – CH2 – CH3
СH2 = CH – CH2 – CH3
CH ≡ C – CH2 – CH3
CH2 = CH – CH = CH2
Б) Разветвлённая цепь:
В) Замкнутая цепь:
К циклическим относятся карбоциклические – содержащие в цикле только атомы углерода и гетероциклические соединения – содержащие в цикле кроме атомов углерода атомы других элементов – кислорода, азота и др.
Функциональные производные углеводородов
Функциональная группа – структурный фрагмент молекулы, единый для конкретного гомологического ряда и определяющий характерные химические свойства данного класса соединений.
( -R или -СnH2n+1) - это углеводородный радикал, частица, образующаяся при отрыве атома водорода от молекулы предельного углеводорода (алкана)
Например,
-СН3 метил; -С2Н5 этил.
Среди многообразия органических соединений можно выделить группы веществ, которые сходны по химическим свойствам и отличаются друг от друга на группу -СН2.
Гомологи – это соединения, сходные по химическим свойствам, состав которых отличается друг от друга на одну или несколько групп -СН2.
Гомологи, расположенные в порядке возрастания их относительной молекулярной массы, образуют гомологический ряд.
Гомологическая разность – это группы -СН2.
Примером гомологического ряда может служить ряд предельных углеводородов (алканов).
Простейший его представитель – метан СН4.
Формула любого последующего гомолога может быть получена прибавлением к формуле предыдущего углеводорода гомологической разности.
Состав молекул всех членов гомологического ряда может быть выражен одной общей формулой, например, СnН2n+2, где n – число атомов углерода.
Гомологические ряды могут быть построены для всех классов органических соединений. Зная свойства одного из членов гомологического ряда, можно сделать выводы о свойствах других представителей того же ряда. Это обусловливает важность понятия гомологии при изучении органической химии.
Примеры гомологических рядов алканов
Примеры гомологических рядов спиртов и альдегидов