ЗАКЛЮЧЭННЕ. АДКАЗЫ

Заключэнне

Мы завяршылі вывучэнне курса арганічнай хіміі. Падвядзём кароткі вынік. Арганічная хімія — хімія злучэнняў вугляроду. Дзякуючы ўнікальнай будове атама, у якім валентны ўзровень запоўнены роўна напалавіну, атамы вугляроду лёгка злучаюцца паміж сабой дастаткова трывалымі кавалентнымі сувязямі з утварэннем лінейных, разгалінаваных ланцугоў і цыклаў. Гэтыя структуры могуць змяшчаць толькі адзінарныя сувязі, а таксама ўключаць кратныя (двайныя і трайныя) сувязі. Асаблівы выпадак уяўляюць сабой араматычныя злучэнні, што змяшчаюць цыклы з адзінарнымі і двайнымі сувязямі, якія чаргуюцца (спалучанымі сувязямі). Калі вугляродны шкілет дапаўняецца атамамі вадароду, мы маем справу з вуглевадародамі, якіх невычэрпнае мноства.

Нягледзячы на велізарную разнастайнасць структур вуглевадародаў, уласцівасці іх даволі нешматлікія. Вуглевадароды гараць, гэтым абумоўлена іх практычнае прымяненне ў якасці энерганосьбітаў. Найбольш устойлівыя вуглевадароды — алканы і арэны — уступаюць у рэакцыі замяшчэння, у выніку якіх вугляродны шкілет захоўваецца, а атамы вадароду могуць быць замешчаны на іншыя атамы, у прыватнасці на атамы галагенаў. Малекулы алканаў пры высокіх тэмпературах і цісках могуць быць расшчэплены на малекулы вуглевадародаў з меншымі малекулярнымі масамі. Гэтыя працэсы шырока выкарыстоўваюцца пры перапрацоўцы прыроднай вуглевадароднай сыравіны.

У адрозненне ад алканаў і арэнаў, вуглевадароды, малекулы якіх змяшчаюць двайныя і трайныя сувязі (алкены, алкадыены і алкіны) лёгка ўступаюць у рэакцыі далучэння, якія прыводзяць да атрымання алканаў (гідрыраванне), галагенвытворных (галагенаванне, гідрагалагенаванне), спіртоў (гідратацыя), палімераў (полімерызацыя). Араматычныя вуглевадароды таксама ўступаюць у рэакцыі далучэння, утвараючы цыклаалканы.

Гэтымі ўласцівасцямі на дадзеным этапе вывучэння арганічнай хіміі абмяжоўваецца хімія вуглевадародаў. Значна больш разнастайныя хімічныя ўласцівасці арганічных злучэнняў, малекулы якіх уключаюць, акрамя атамаў вугляроду і вадароду, атамы іншых элементаў. Атамы кіслароду ў саставе арганічных злучэнняў з’яўляюцца састаўной часткай функцыянальных груп: гідраксільнай ОН, альдэгіднай СНО, карбаксільнай СООН. Спірты і фенолы, малекулы якіх змяшчаюць гідраксільныя групы, праяўляюць слабыя кіслотныя ўласцівасці, што дазваляе ім узаемадзейнічаць са шчолачнымі металамі (спірты) і нават шчолачамі (фенолы).

Самымі сапраўднымі кіслотамі з’яўляюцца карбонавыя кіслоты, малекулы якіх змяшчаюць карбаксільныя групы. Яны змяняюць афарбоўку індыкатараў, рэагуюць са шчолачамі, актыўнымі металамі, солямі, аксідамі металаў. Кіслоты таксама ўступаюць у рэакцыю этэрыфікацыі са спіртамі з утварэннем складаных эфіраў. Прадстаўнікамі складаных эфіраў з’яўляюцца тлушчы, яны ўтвораны трохатамным спіртам гліцэрынай і вышэйшымі тлустымі кіслотамі, важнейшыя з якіх — пальміцінавая, стэарынавая, алеінавая, лінолевая і ліналенавая.

Альдэгіды, малекулы якіх змяшчаюць групу СНО, з’яўляюцца важным класам арганічных злучэнняў, але на дадзеным этапе вывучэння арганічнай хіміі мы абмежаваліся знаёмствам са здольнасцю альдэгідаў акісляцца да карбонавых кіслот (рэакцыя «сярэбранага люстра») і аднаўляцца да спіртоў. Альдэгідную групу змяшчаюць малекулы многіх вугляводаў, у прыватнасці глюкозы. Вугляводы — біфункцыянальныя арганічныя злучэнні, іх малекулы ўключаюць, нараўне з альдэгіднай, гідраксільныя групы. Глюкоза з’яўляецца пяціатамным альдэгідаспіртам і праяўляе хімічныя ўласцівасці, характэрныя для мнагаатамных спіртоў і альдэгідаў. На гэтым прыкладзе бачна, што веданне будовы малекул арганічных злучэнняў дазваляе тлумачыць і нават прадказваць іх уласцівасці, што робіць магчымым мэтанакіраваны сінтэз рэчываў.

Малекулы найпрасцейшых вугляводаў (монацукрыдаў) лёгка падвяргаюцца ўнутрымалекулярнай цыклізацыі. Цыклы, у сваю чаргу, за кошт міжмалекулярнай дэгідратацыі ўтвараюць малекулы дыцукрыдаў (мальтоза, цукроза) і макрамалекулы поліцукрыдаў (цэлюлоза, крухмал).

Вывучаючы кіслародзмяшчальныя арганічныя злучэнні, мы ўбачылі сярод іх рэчывы, якія ўваходзяць у састаў жывых арганізмаў. Гэта карбонавыя кіслоты, тлушчы і вугляводы, якія з’яўляюцца асновай расліннага і жывёльнага свету. Пашырыла рамкі знаёмства з «хіміяй жывога» вывучэнне азотзмяшчальных арганічных злучэнняў, якое прывяло нас да бялкоў — рэчываў, з якіх пабудаваны аб’екты жывёльнага свету, у тым ліку чалавек. Мы ўбачылі, што атам азоту ў саставе амінагрупы надае рэчывам асноўныя ўласцівасці. Амінакіслоты — арганічныя амфатэрныя злучэнні, малекулы якіх змяшчаюць асноўную NH₂ і кіслотную СООН групы. Міжмалекулярная дэгідратацыя амінакіслот прыводзіць да пептыдаў, якімі з’яўляюцца бялкі.

Веданне асноў арганічнай хіміі дазволіла нам разабрацца з асновамі хіміі высокамалекулярных злучэнняў, якія ўтвараюцца ў выніку рэакцый полімерызацыі і полікандэнсацыі арганічных рэчываў.

Кароткі агляд вывучанага матэрыялу паказвае, што арганічная хімія займае асаблівае месца не толькі сярод хімічных, але і сярод усіх прыродазнаўчых навук. Яна дазваляе нам меркаваць аб будове і ўласцівасцях рэчываў, з якіх складаецца навакольны свет жывой прыроды, а таксама зразумець значэнне дасягненняў хімічнай навукі для задавальнення патрэб сучаснага грамадства ў рэчывах, без якіх яно проста не зможа існаваць.

Пазнаёміцца на практыцы з некаторымі сінтэтычнымі палімерамі, а таксама з пытаннямі і заданнямі павышанага ўзроўню складанасці вы можаце, перайшоўшы па спасылках у QR-кодах.

Адказы

§ 5. 7. 85,04 %.

§ 10. 3. 9 рэчываў; 4. 89,6 дм³; 5. 24 г.

§ 11. 1. С₃Н₈; 2. СН₄; 3. С₆Н₁₄, 5 ізамераў; 4. С₅Н₁₂, 3 ізамеры; 5. C₂H₆O; 6. С₆Н₁₄.

§ 14. 4. Бутэн-1.

§ 15. 5. а) 5600 г/моль, б) 200; 6. 4 дм³.

§ 16. 4. А — С₃Н₆, Б — С₃Н₈; 5. 2,3-дыметылбутэн-2; 6. C₅H₁₀; 7. 235,2 кг.

§ 17. 7. 30 : 1.

§ 18. 5. Бутын-2; 6. 819 дм³.

§ 19. 6. Бензол.

§ 21. 5. Гептан і этылен; 6. 1,78 дм³; 8. в) 80, г) С₆Н₁₄, д) 60 кг.

§ 24. 1. 0,584 дм³; 6. 27,6 %; 7. 247 дм³.

§ 25. 6. 1,68 дм³.

§ 28. 4. 32,8 см³.

§ 30. 4. С₄Н₉СНО; 5. 4,9 кг.

§ 32. 5. 56,6 г/моль.

§ 33. 4. А — бутанол-2, В — бутэн-2, Г — бутанол-1.

§ 34. 5. 5,09 кг.

§ 35. 1. C_nH_2n—1 COOH.

§ 36. 1. 1,64 г; 2. 41,1 см³; 3. 35,5 см³ раствору кіслаты або прыкладна 3,5 сталовых лыжак воцату.

§ 38. 4. 33 г; 5. 23.

§ 39. 2. Трыалеат гліцэрыны; 3. Трыалеат гліцэрыны.

§ 41. 5. 2,3 г; 6. 35,6 см³.

§ 42. 9. 1,13, менш; 10. 538 г; 11. 31,4 г.

§ 43. 6. 2500; 7. а) 185 і б) 580 кг; 8. 84 г.

§ 44. 4. 8765; 6. А — цэлюлоза, В — глюкоза, С — глюконавая кіслата.

§ 45. 4. C_nH_2n+3N; 7. С₃Н₉N.

§ 46. 7. С₂Н₇N; 8. а) С₃Н₉N, б) метылэтыламін.

§ 47. 5. 4 дыпептыды; 8. а) С₅Н₁₁О₂N, б)

9. С₇Н₁₃О₄N₃.

§ 48. 5. Прыкладна 5 818 г/моль; 6. Гліцылгліцын; 7. Аланілаланін.