Какие признаки положены в основу современной классификации органических соединений приведите примеры

Обновлено: 06.05.2024

В этом видеофрагменте собран материал по основным признакам классификации органических веществ, приведены примеры названия веществ по тривиальной, международной номенклатуре ИЮПАК.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Классификация органических веществ"

Существует несколько критериев классификации органических соединений.

1. Классификация по составу. Согласно этой классификации, все органические вещества делятся на: углеводороды, которые состоят только из атомов углерода и водорода, например, в молекуле пропана содержатся только атомы углерода и водорода; кислородсодержащие соединения, которые состоят не только из атомов углерода и водорода, но и ещё и из кислорода, например, спирт этанол содержит атомы углерода, водорода и кислорода. Азотсодержащие соединения содержат кроме углерода и водорода ещё и атомы азота, как в молекуле метиламина есть атомы углерода, водорода и азота.

Но такая классификация является неточной, потому что в одну группу могут попадать вещества, имеющие совершенно разные свойства. Например, диметиловый эфир, как и этанол является кислородсодержащим соединением, но диметиловый эфир относится к классу простых эфиров и представляет собой газ, а этанол относится к классу спиртов и представляет собой жидкость.

Поэтому более совершенной классификацией является классификация по строению. В этой классификации можно ещё выделить несколько признаков классификации: по типу скелета молекулы, по наличию (или отсутствию) в молекуле кратных связей и бензольных колец, по наличию (или отсутствию) функциональных групп.

Разберём классификацию веществ по типу скелета молекулы. Как известно, в состав молекул, кроме атомов углерода и водорода, могут входить атомы O, S, N.

Поэтому по наличию или отсутствию гетероатомов различают скелет молекулы углеродный и гетероатомный. Так в молекуле этанола скелет считается углеродным, потому что атом кислорода не включён в скелет молекулы, а в молекуле диметилового эфира атом кислорода включён в скелет молекулы, поэтому его скелет считается гетероатомным.

Скелет молекулы может быть неразветвлённым, когда все атомы углерода соеденены последовательно, как в молекуле бутана, а также разветвлённым, как в молекуле изобутана.

Цепь из атомов углерода может быть замкнутой, тогда эту систему называют циклом, или цепь может быть незамкнутой, тогда такую молекулу называют ациклической (алифатической). Например, циклической является молекула циклогексана, а молекула гексана, является ациклической.

В свою очередь, циклические соединения бывают карбоциклическими и гетероциклическими.

Карбоциклические соединения делят на алициклические, в циклах которых содержатся атомы углерода (например, молекула циклопентана) и ароматические, у которых есть ещё ароматическое кольцо, как в молекуле бензола.

Гетероциклические соединения в цикле вместо атомов углерода содержат атом или несколько атомов других химических элементов. К таким соединениям относят пиридин и пиримидин, в циклах которых содержатся атомы азота, а также фуран и эпоксид, в их циклах кроме атомов углерода содержатся атомы кислорода.

Ещё одним признаком классификации является наличие (или отсутствие) в молекуле кратных связей и бензольных колец. Алифатические соединения не содержат бензольных колец, их иногда ещё называют соединениями жирного ряда. Но от того содержат они кратные связи или нет их подразделяют на предельные, или насыщенные и на непредельные, или ненасыщенные.

Предельные, или насыщенные соединения содержат только простые (одинарные) связи, к таким соединениям относятся алканы и цикоалканы, а непредельные, или ненасыщенные содержат кроме простых ещё и кратные связи – двойные или тройные, к ним относятся алкены, алкины и диены.

Ароматические соединения содержат бензольное кольцо, например, фенол является ароматическим соединением.

Есть ещё и классификация соединений по наличию (или отсутствию) функциональных групп. Есть вещества, которые не содержат функциональных групп, как метан, этилен, бензол, а есть вещества, которые содержат одну или несколько функциональных групп.

Если в составе молекулы одна функциональная группа, то это соединение относится к монофункциональным соединениям. Например, этанол – это монофункциональное соединение, потому что содержит только одну группу ОН. Полифункциональные соединения содержат несколько одинаковых групп, например, глицерин – трёхатомный спирт, является полифункциональным соединением, потому что содержит три одинаковых группы – ОН. Гетерофукциональные соединения содержат разные функциональные группы. Например, аминоуксусная кислота содержит две различные функциональные группы – аминогруппу и карбоксильную группу.

Рассмотрим соединения, имеющие функциональные группы. Спирты содержат гидроксильную группу, как и фенолы, альдегиды – альдегидную, карбоновые кислоты — карбоксильную, нитросоединения – нитрогруппу, кетоны – карбонильную группу, амины содержат аминогруппу, а аминокислоты – амино- и карбоксильную группу.

Как извстно, в углеродном скелете различают первичный, вторичный, третичный и четвертичный атомы углерода.

Первичным называют атом углерода, который связан только с одним другим атомом углерода, вторичный атом углерода всегда связан с с двумя другими атомами углерода, третичный – с тремя другими атомами углерода, а четвертичный – с четырьмя другими атомами углерода. Таким образом, в приведённом соединении 5 первичных, 1 вторичный, 1 третичный и 1 четвертичный атом углерода.

Таким образом, различают следующие основные виды классификаций: по составу и по строению. К соединениям, которые имеют функциональные группы относятся: спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, нитросоединения, кетоны, амины и аминокислоты. Одно и тоже соединение можно классифицировать по нескольким признакам классификации.

В зависимости от типа строения углеродной цепи органические вещества подразделяют на:

ациклические и циклические.
предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные).
карбоциклические и гетероциклические.
алициклические и ароматические.

Ациклические соединения — органические соединения, в молекулах которых отсутствуют циклы и все атомы углерода соединены друг с другом в прямые или разветвленные открытые цепи.

В свою очередь среди ациклических соединений выделяют предельные (или насыщенные), которые содержат в углеродном скелете только одинарные углерод-углеродные (С-С) связи и непредельные (или ненасыщенные), содержащие кратные — двойные (С=С) или тройные (С≡С) связи.

Циклические соединения — химические соединения, в которых присутствует три или более связанных атомов, образующие кольцо.

В зависимости от того, какими атомами образованы циклы различают карбоциклические соединения и гетероциклические соединения.

Карбоциклические соединения (или изоциклические) содержат в своих циклах только атомы углерода. Эти соединения в свою очередь делятся на алициклические соединения (алифатические циклические) и ароматические соединения.

Гетероциклические соединения содержат в составе углеводородного цикла один или несколько гетероатомов, чаще всего которыми являются атомы кислорода, азота или серы.

Простейшим классом органических веществ являются углеводороды – соединения, которые образованы исключительно атомами углерода и водорода, т.е. формально не имеют функциональных групп.

Поскольку углеводороды, не имеют функциональных групп для них возможна только классификация по типу углеродного скелета. Углеводороды в зависимости от типа их углеродного скелета делят на подклассы:

1) Предельные ациклические углеводороды носят название алканы. Общая молекулярная формула алканов записывается как C_nH_2n+2, где n — количество атомов углерода в молекуле углеводорода. Данные соединения не имеют межклассовых изомеров.

2) Ациклические непредельные углеводороды делятся на:

а) алкены — в них присутствует только одна кратная, а именно одна двойная C=C связь, общая формула алкенов C_nH_2n,

б) алкины – в молекулах алкинов также присутствует только одна кратная, а именно тройная С≡С связь. Общая молекулярная формула алкинов C_nH_2n-2

в) алкадиены – в молекулах алкадиенов присутствуют две двойные С=С связи. Общая молекулярная формула алкадиенов C_nH_2n-2

3) Циклические предельные углеводороды называются циклоалканы и имеют общую молекулярную формулу C_nH_2n.

Остальные органические вещества в органической химии рассматривают как производные углеводородов, образуемые при введении в молекулы углеводородов так называемых функциональных групп, которые содержат другие химические элементы.

Таким образом, формулу соединений с одной функциональной группой можно записать как R-X, где R – углеводородный радикал, а Х – функциональная группа. Углеводородным радикалом называют фрагмент молекулы какого-либо углеводорода без одного или нескольких атомов водорода.

По наличию тех или иных функциональных групп соединения подразделяют на классы. Основные функциональные группы и классы соединений, в состав которых они входят, представлены в таблице:

Таким образом, различные комбинации типов углеродных скелетов с разными функциональными группами дают большое разнообразие вариантов органических соединений.

Галогенпроизводные углеводородов

Галогенпроизводными углеводородов называют соединения, получаемые при замене одного или нескольких атомов водорода в молекуле какого-либо исходного углеводорода на один или несколько атомов какого-либо галогена соответственно.

Пусть некоторый углеводород имеет формулу C_nH_m, тогда при замене в его молекуле X атомов водорода на X атомов галогена формула галогенпроизводного будет иметь вид C_nH_m-_XHal_X_. Таким образом, монохлорпроизводные алканов имеют формулу C_nH_2n+1Cl, дихлорпроизводные C_nH_2nCl₂ и т.д.

Спирты и фенолы

Спирты – производные углеводородов, один или несколько атомов водорода в которых заменены на гидроксильную группу -OH. Спирты с одной гидроксильной группой называют одноатомными, с двумя – двухатомными, с тремя трехатомными и т.д. Например:

Спирты с двумя и более гидроксильными группами называют также многоатомными спиртами. Общая формула предельных одноатомных спиртов C_nH_2n+1OH или C_nH_2n+2O. Общая формула предельных многоатомных спиртов C_nH_2n+2O_x , где x – атомность спирта.

Спирты могут быть и ароматическими. Например:

Общая формула таких одноатомных ароматических спиртов C_nH_2n-6O.

Однако, следует четко понимать, что производные ароматических углеводородов, в которых на гидроксильные группы заменены один или несколько атомов водорода при ароматическом ядре не относятся к спиртам. Их относят к классу фенолы. Например, это данное соединение является спиртом:

А это представляет собой фенол:

Причина, по которой фенолы не относят к спиртам, кроется в их специфических химических свойствах, сильно отличающих их от спиртов. Как легко заметить, однотомные фенолы изомерны одноатомным ароматическим спиртам, т.е. тоже имеют общую молекулярную формулу C_nH_2n-6O.

Амины

Аминами называют производные аммиака, в которых один, два или все три атома водорода замещены на углеводородный радикал.

Амины, в которых только один атом водорода замещен на углеводородный радикал, т.е. имеющие общую формулу R-NH₂, называют первичными аминами.

Амины, в которых два атома водорода замещены на углеводородные радикалы, называют вторичными аминами. Формулу вторичного амина можно записать как R-NH-R’. При этом радикалы R и R’ могут быть как одинаковые, так и разные. Например:

СH₃-NH-CH₃	СH₃-NH-CH₂-CH₃
диметиламин	метилэтиламин

Если в аминах отсутствуют атомы водорода при атоме азота, т.е. все три атома водорода молекулы аммиака замещены на углеводородный радикал, то такие амины называют третичными аминами. В общем виде формулу третичного амина можно записать как:

При этом радикалы R, R’, R’’ могут быть как полностью одинаковыми, так и все три разные.

Общая молекулярная формула первичных, вторичных и третичных предельных аминов имеет вид C_nH₂_n₊₃N.

Ароматические амины с только одним непредельным заместителем имеют общую формулу C_nH₂_n_-5N

Альдегиды и кетоны

Альдегидами называют производные углеводородов, у которых при первичном атоме углерода два атома водорода заменены на один атом кислорода, т.е. производные углеводородов в структуре которых имеется альдегидная группа –СН=О. Общую формулу альдегидов можно записать как R-CH=O. Например:

Кетонами называют производные углеводородов, у которых при вторичном атоме углерода два атома водорода заменены на атом кислорода, т.е. соединения, в структуре которых есть карбонильная группа –C(O)-.

Общая формула кетонов может быть записана как R-C(O)-R’. При этом радикалы R, R’ могут быть как одинаковыми, так и разными.

Как можно заметить, альдегиды и кетоны весьма схожи по строению, однако их все-таки их различают как классы, поскольку они имеют существенные различия в химических свойствах.

Общая молекулярная формула предельных кетонов и альдегидов одинакова и имеет вид C_nH₂_nO

Карбоновые кислоты

Карбоновыми кислотами называют производные углеводородов, в которых есть карбоксильная группа –COOH.

Если кислота имеет две карбоксильные группы, такую кислоту называют дикарбоновой кислотой.

Предельные монокарбоновые кислоты (с одной группой -COOH) имеют общую молекулярную формулу вида C_nH₂_nO₂

Ароматические монокарбоновые кислоты имеют общую формулу C_nH₂_n_-8O₂

Простые эфиры

Простые эфиры – органические соединения, в которых два углеводородных радикала опосредованно соединены через атом кислорода, т.е. имеют формулу вида R-O-R’. При этом радикалы R и R’ могут быть как одинаковыми, так и разными.

CH₃-O-CH₃	CH₃-O-C₂H₅
диметиловый эфир	метилэтиловый эфир

Общая формула предельных простых эфиров такая же, как у предельных одноатомных спиртов, т.е. C_nH₂_n₊₁OH или C_nH₂_n₊₂О.

Сложные эфиры

Сложные эфиры – класс соединений на основе органических карбоновых кислот, у которых атом водорода в гидроксильной группе замещен на углеводородный радикал R. Фомулу сложных эфиров в общем виде можно записать как:

Нитросоединения

Нитросоединения – производные углеводородов, у которых один или несколько атомов водорода заменены на нитрогруппу –NO₂.

Предельные нитросоединения с одной нитрогруппой имеют общую молекулярную формулу C_nH₂_n₊₁NO₂

Аминокислоты

Соединения, имеющие в своей структуре одновременно две функциональные группы – амино NH₂ и карбоксильную – COOH. Например,

Предельные аминокислоты с одной карбоксильной и одной аминогруппой изомерны соответствующим предельными нитросоединениям т.е. как и они имеют общую молекулярную формулу C_nH₂_n₊₁NO₂

В заданиях ЕГЭ на классификацию органических веществ важно уметь записывать общие молекулярные формулы гомологических рядов разных типов соединений, зная особенности строения углеродного скелета и наличия тех или иных функциональных групп. Для того, чтобы научиться определять общие молекулярные формулы органических соединений разных классов, будет полезен материал по этой теме.

Номенклатура органических соединений

Особенности строения и химических свойств соединений находят отражение в номенклатуре. Основными типами номенклатуры считаются систематическая и тривиальная.

Систематическая номенклатура фактически прописывает алгоритмы, в соответствии с которыми то или иное название составляется в строгом соответствии с особенностями строения молекулы органического вещества или, грубо говоря, его структурной формулы.

Рассмотрим правила составления названий органических соединений по систематической номенклатуре.

При составлении названий органических веществ по систематической номенклатуре наиболее важным является правильно определить число атомов углерода в наиболее длинной углеродной цепи или посчитать число атомов углерода в цикле.

В зависимости от количества атомов углерода в основной углеродной цепи, соединения, будут иметь в своем названии различный корень:

Какие признаки положены в основу современной классификации органических соединений?

Важнейшими признаками, которые положены в основу современной классификации органических соединений, являются строение углеродной цепи и природа функциональных групп.

Классификация по строению углеродной цепи.

В зависимости от расположения углеродных атомов в молекуле органические соединения делят на несколько больших групп.

различают два типа органических соединений, ациклические и циклические.

Привидите примеры химических реакций с указанием признаков?

Привидите примеры химических реакций с указанием признаков.

Что при этом происходит?

Укажите какая количественная характеристика химических элементов была положена менделеевым в основу их классификации?

Укажите какая количественная характеристика химических элементов была положена менделеевым в основу их классификации.

Решите химию 10 класс?

Решите химию 10 класс.

Классификация и номенклатура органических соединений.

Виды изомерии в органических соединениях на примере углеводородов?

Виды изомерии в органических соединениях на примере углеводородов.

1) Для каких классов органических соединений характерна - NH2 функциональная группа?

1) Для каких классов органических соединений характерна - NH2 функциональная группа.

Приведите примеры спиртов.

2) Для каких классов органических соединений характерна - OH функциональная группа.

Приведите примеры соединений.

КАКИЕ СУЩЕСТВУЮТ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ?

ПРИВЕДИТЕ КЛАССИФИКАЦИЮ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В СООТВЕТСТВИИ С ЭТИМИ ПРИЗНАКАМИ.

Классификация органических соединений?

Классификация органических соединений.

Какие признаки положены в основу современной классификации органических соединений?

На основании каких признаков классифицируют органические соединения?

На основании каких признаков классифицируют органические соединения.

Пластмассы относятся к : искусственные органические соединения синтетические органические соединения природные органические соединения натуральные органические соединения?

Пластмассы относятся к : искусственные органические соединения синтетические органические соединения природные органические соединения натуральные органические соединения.

На этой странице сайта, в категории Химия размещен ответ на вопрос Какие признаки положены в основу современной классификации органических соединений?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 2Al + 2OH( - ) + 6H2O = 2Al(OH)4( - ) + 3H2.

MgO + CO² - > MgCO³ (горькая соль) 3) - одно сложное вещество.

Дано : m(угля) = 6 кг V(CO2) = 10, 6 м³ = 10600 л Найти : ω(С) = ? N(CO2) = V(CO2) / Vm = 10600 л / 22, 4 л / моль = 473, 21 моль С + О2 = СО2 Из УХР следует, что n(C) = n(CO2) n(C) = 473. 21 моль m(C) = n * M = 473. 21 моль * 12 г / моль = 5678, ..

Б) Mg(OH)2 + H2SO4 = MgSO4 + 2H2O.

1) изомерия цепи 2) изомерия положения кратной связи.

. Борются с засолением разными способами. Самый простой – посев сидератов. Причем сильнее всего рассаливают почву сорго и суданская трава. Не менее полезны посевы люцерны. Она, как мощный насос, высасывает соли из почвы. Только высаживать в саду..

NH3 : в составе молекулы 3 атома водорода, тогда : ( + 1) * 3 = 3( + ). А т. к. Молекула всегда электронейтральна, то и "минусов" должно быть 3. В состав молекулы аммиака входит 1 атом азота, значит все три "минуса" - у него. Итак, степень окисле..

1) Выделение газа 2) Выпадение осадка 3) Изменение цвета 4) Поглощение или выделение тепла Например : 1) Zn + 2HCL = > ZnCl₂ + H₂ (выделяется газ водород) 2) BaCl₂ + H₂SO₄ = > BaSO₄ + 2HCl (выпадает осадок сульфата бария) 3) раствор соляной кислоты H..

1) Na2O + H2O - - > 2NaOH 2) 2NaOH + (NH4)2CO3 - - > Na2CO3 + 2H2O + 2NH3 3) Na2CO3 + ZnSO4 - - > Na2SO4 + ZnCO3↓.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Читайте также: