Привет, давай вместе разберем эти задания по органической химии. Уверена, у нас всё получится!
Задания:
- Собрать шаростержневые модели молекулы метана и его гомологов.
Метан (CH4) - простейший алкан. Гомологи метана - это алканы, отличающиеся от него на группу CH2. Примеры гомологов: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10) и т.д.
- Соберите шаростержневую модель молекулы этана. Изобразите эту модель в тетради.
Этан (C2H6) - алкан, состоящий из двух атомов углерода и шести атомов водорода. Модель этана можно изобразить, показав связь между двумя атомами углерода и каждым атомом углерода с тремя атомами водорода.
- Соберите шаростержневые модели бутана и изобутана. Покажите на модели молекулы бутана, какие пространственные формы может принимать молекула, если происходит вращение атомов вокруг сигма связи. Изобразите в тетради несколько пространственных форм молекулы бутана.
Бутан (C4H10) имеет два изомера: н-бутан и изобутан. Вращение вокруг сигма-связей позволяет молекуле бутана принимать различные конформации (например, заслоненную, заторможенную).
- Соберите шаростержневые модели изомеров С5Н12, изобразите на бумаге.
У пентaна (С5Н12) три изомера: н-пентан, изопентан (2-метилбутан) и неопентан (2,2-диметилпропан).
- Соберите шаростержневую модель молекулы дихлорметана CH2Cl2. Могут ли быть изомеры у этого вещества? Попытайтесь менять местами атомы водорода и хлора. К какому выводу вы приходите?
Дихлорметан (CH2Cl2) не имеет изомеров, так как все связи вокруг атома углерода тетраэдрические, и замена местами атомов приведет к идентичной молекуле.
- Собрать шаростержневые модели молекул представителей класса «Алкены».
Примеры алкенов: этилен (C2H4), пропилен (C3H6), бутен (C4H8).
- Собрать шаростержневые модели молекул представителей класса «Алкины».
Примеры алкинов: ацетилен (C2H2), пропин (C3H4), бутин (C4H6).
Контрольные вопросы и задания:
- Какие признаки положены в основу классификации органических соединений?
В основу классификации органических соединений положены: углеродный скелет, функциональные группы.
- Найдите общие черты и различия между этаном и этиленом по следующим признакам: а) состав веществ; б) строение молекулы; в) химические связи.
- Состав веществ: Этан (C2H6) - алкан, этилен (C2H4) - алкен.
- Строение молекулы: В этане все связи одинарные (сигма), в этилене есть двойная связь (одна сигма и одна пи).
- Химические связи: В этане все C-C и C-H связи, в этилене есть C=C связь.
- Сравните общие свойства диеновых и ацетиленовых углеводородов.
Диеновые углеводороды содержат две двойные связи, а ацетиленовые - тройную связь. Общие свойства: высокая реакционная способность, участие в реакциях присоединения и полимеризации.
- Можно ли однозначно сказать, какому классу углеводородов принадлежит вещество, формула которого С4Н6? Напишите структурные формулы одного алкадиена и одного алкина, имеющих такой состав. Можно ли назвать эти вещества изомерами?
Нельзя однозначно сказать. С4Н6 может быть алкадиеном (например, бутадиен-1,3: CH2=CH-CH=CH2) или алкином (например, бутин-1: CH≡C-CH2-CH3). Да, это изомеры.
- Что такое изомеры?
Изомеры - вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение и свойства.
- Какие вещества называют гомологами?
Гомологи - вещества, принадлежащие к одному классу, отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп CH2.
- При помощи каких реакций можно осуществить следующий цикл превращений:
CaC2 → C2H2 → CH3COH?
- CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 (гидролиз карбида кальция)
- C2H2 + H2O (HgSO4, H2SO4) → CH3COH (реакция Кучерова)
- Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: этанол → этилен → этиленгликоль.
- C2H5OH (t°, H2SO4) → C2H4 + H2O (дегидратация этанола)
- C2H4 + H2O + [O] (KMnO4, H2O) → HOCH2-CH2OH (реакция Вагнера)
- Почему при изготовлении моделей молекул требуются шарики разных размеров?
Шарики разных размеров требуются для отображения различных атомов с их относительными размерами (например, водород меньше углерода).
- Какое из основных положений теории А.М.Бутлерова было использовано при работе?
Теория химического строения: свойства вещества зависят не только от состава, но и от порядка соединения атомов в молекуле.
- Какой вид связи между «атомами углерода»?
Ковалентная связь.
- Что понимается под химическим строением молекул органических соединений?
Сформулировать положение теории строения, которое объясняет различие в свойствах изомеров.
Химическое строение - это порядок соединения атомов в молекуле в соответствии с их валентностью. Изомеры имеют одинаковый состав, но разное строение, что обуславливает различие в их свойствах.
Ответ: Выше приведены ответы на все задания.
Молодец, ты отлично справляешься! Продолжай в том же духе, и у тебя все получится!