Опрацювати матеріал з теми " Загальні і відмінні ознаки органічних та неорганічних сполук"
Органічних сполук значно більше за кількістю, ніж неорганічних. На цю закономірність учені-хіміки звернули увагу давно. Тривалий час органічні сполуки виділяли в окрему групу речовин, які можна одержати тільки з рослин або тварин та які утворюються під впливом таємничої життєвої сили «vis vitalis». Засновником теорії «віталізму» й органічної хімії як науки загалом уважають шведського вченого Й. Я. Берцеліуса. Теорія «віталізму» особливо наголошувала на істотних відмінностях між органічними й неорганічними речовинами, але проіснувала недовго. У 1828 році учень Берцеліуса К. Веллер синтезував з неорганічних речовин сечовину — речовину, безумовно, органічного походження.
Подальшому розвитку органічної хімії сприяли дослідження в галузі синтезу органічних речовин у пошуках нових матеріалів, барвників, ліків тощо.
Природні джерела органічних речовин
Першими джерелами одержання органічних речовин були тваринні й рослинні організми, продукти їх життєдіяльності. Рослинний світ, особливо дерева, є головним виробником органічних речовин. Деревина є цінною сировиною для хімічної переробки. Так, суха перегонка деревини з давніх часів застосовувалася для одержання таких органічних речовин, як оцтова кислота, метиловий спирт, ацетон, феноли. Сьогодні хімічна переробка деревини використовується в паперовій промисловості, у виробництвах целюлози, штучного волокна, кінофотоплівки, етилового спирту та ін.
Цінними джерелами різних органічних сполук є також продукти сухої перегонки кам’яного вугілля — коксовий газ, кам’яновугільна смола. Слід згадати також і такі джерела, як горючі сланці й торф.
З кам’яним вугіллям успішно суперничають нафта і природний газ. Наразі світове виробництво продуктів основного органічного синтезу базується на використанні нафти й природного газу (95 %). Вугілля, сланці, торф і деревина забезпечують не більш ніж 5 % споживаної сировини.
Органічні речовини, їх відмінності від неорганічних, елементи-органогени
Ще на початку розвитку й формування органічної хімії було виявлено основні відмінності органічних і неорганічних речовин. Розгляньмо їх у порівняльній таблиці.
Характеристика
|
Неорганічні речовини
|
Органічні речовини
|
Якісний склад
|
Будь-які елементи періодичної системи
|
Усі сполуки містять Карбон і Гідроген, у багатьох містяться Оксиген, Сульфур, Нітроген, Фосфор та ін.
|
Валентність елементів
|
Різна, може бути змінною
|
Постійна: С — IV, H — І, O — II, N — ІII
|
Види зв’язків
|
Усі типи зв’язку: ковалентний полярний і неполярний, йонний, металевий
|
Переважно ковалентний полярний і неполярний типи зв’язку
|
Будова речовини
|
Атомна, молекулярна, іонна
|
Переважно молекулярна
|
Кількість сполук
|
Сотні тисяч
|
Близько 20 мільйонів і постійно збільшується
|
Термостійкість
|
Різна
|
Переважно низька, за300400 °С — розкладаються
|
Органічні сполуки відрізняються від неорганічних низкою характерних особливостей:
• майже всі органічні речовини горять або легко руйнуються внаслідок нагрівання з окисниками, виділяючи CO2 (за цією ознакою можна встановити приналежність досліджуваної речовини до органічних сполук);
• у молекулах органічних сполук Карбон може бути з’єднаний майже з будь-яким елементом Періодичної системи;
• органічні молекули можуть містити послідовність атомів Карбону, з’єднаних у ланцюги (відкриті або замкнені);
• молекули більшості органічних сполук не дисоціюють на досить стійкі іони;
• реакції органічних сполук протікають значно повільніше й у більшості випадків не завершуються остаточно;
• серед органічних сполук дуже поширене явище ізомерії;
• органічні речовини мають більш низькі температури фазових переходів (t кипіння, t плавл).
Предмет органічної хімії
А. Кекулє в 1851 р. визначив органічну хімію як хімію сполук Карбону. Однак це визначення не цілком послідовне. Є групи сполук, які містять Карбон і належать до неорганічних: оксиди Карбону, карбонати, карбіди.
Більш точне визначення органічної хімії дав К. Шорлеммер у 1889 р.: «Органічна хімія є хімією вуглеводнів та їхніх похідних».
Усі органічні сполуки є похідними сполук Карбону й Гідрогену — вуглеводнів. Органічні сполуки крім атомів Карбону й Гідрогену можуть також містити атоми Оксигену, Сульфуру, Нітрогену, Фосфору та ін. Ці елементи називають елементами-органогенами.
• Органічна хімія — це розділ хімічної науки, в якому вивчаються сполуки Карбону — їх будова, властивості, способи одержання й практичного використання.
• Сполуки, до складу яких входить Карбон, називаються органічними.
Крім Карбону, вони майже завжди містять Гідроген, досить часто — Оксиген, Нітроген і галогени, рідше — Фосфор, Сульфур та інші елементи. Однак сам Карбон і деякі найпростіші його сполуки, такі, як карбон(ІІ) оксид, карбон(IV) оксид, карбонатна кислота, карбонати, карбіди тощо, за характером властивостей належать до неорганічних сполук. Тому часто використовується ще й інше визначення:
• Органічні сполуки — це вуглеводні (сполуки Карбону з Гідрогеном) та їхні похідні.
Завдяки особливим властивостям елемента Карбону органічні сполуки дуже численні. Наразі відомо понад 20 мільйонів синтетичних і природних органічних речовин, і їх число постійно зростає.
Критерієм поділу сполук на органічні й неорганічні є їх елементний склад.
До органічних сполук належать хімічні речовини, що містять у своєму складі Карбон, наприклад:
Дайте відповіді на питання.
• У чому полягає умовність терміна «органічна хімія»?
• Роздивіться предмети, що знаходяться на вашому столі. Які з них виготовлено з органічних матеріалів?
• Які особливості органічних речовин сприяли виділенню органічної хімії в окремий розділ науки?
• Подумайте! У деяких підручниках з хімії відомості про органічні сполуки входять до розділу про елементи IV групи періодичної системи. Наскільки правомірно таке розташування матеріалу? Обґрунтуйте «за» і «проти».
• Які речовини називаються органічними?
• Подумайте! Обґрунтуйте аргументи «за» і «проти» такого визначення з погляду хіміків, біологів, істориків.
• Як визначити приналежність речовини до органічних сполук?
• Подумайте! Наведіть факти, що свідчать про матеріальну єдність органічних і неорганічних речовин.
Немає коментарів:
Дописати коментар