Органические соединения
1. Основные понятия химии органических соединений
04.02.2026 • Время чтения: ~14 мин.
План лекции
- Предмет органической химии. Особенности органических веществ
- Теория строения органических веществ А. М. Бутлерова
- Особенности химической связи в молекулах органических веществ, способы её разрыва
- Взаимное влияние атомов в молекулах органических веществ
- Классификация органических веществ
Предмет органической химии
- Наука, изучающая состав, строение, физические и химические свойства органических веществ
- Органическими называются вещества, молекулы которых содержат атомы углерода и водорода (обязательно C—H и C—C связи), а также кислород, азот, серу и др.
Органические вещества известны человечеству с древности, но как самостоятельная наука органическая химия возникла в XIX веке.
- 1827г. — Й. Я. Берцелиус публикует руководство по органическим веществам, придерживаясь теории витализма (образование веществ только в живых организмах).
- 1782–1862гг. — химический синтез многих органических веществ: синильная кислота, щавелевая кислота, мочевина, анилин, уксусная кислота, синтетический жир, сахаристые вещества (А. М. Бутлеров).
Синтез органических веществ развенчал теорию витализма и стер грань между органическими и неорганическими соединениями.
Особенности органических соединений
- Углеродный скелет — основа молекулы, цепь атомов углерода
- Гибридизация углерода
| Гибридизация | Форма | Тип связи | Пример |
|---|---|---|---|
| sp³ | тетраэдр | одинарная C—C, C—H | CH4 |
| sp² | треугольник | двойная C=C | CH2=CH2 |
| sp | линейная | тройная C≡C | CH≡CH |
- Изомерия — существование соединений с одинаковым составом, но разным строением
Изомеры могут быть:
- структурными (различие в порядке соединения атомов)
- пространственными (разное взаимное расположение атомов)
- оптическими (различное вращение плоскости поляризованного света)
Теория строения органических веществ А. М. Бутлерова
- Атомы соединяются в определённой последовательности согласно валентности
- Углерод всегда 4-валентен
- Свойства веществ зависят не только от состава, но и от порядка и характера связей
- Атомы в молекуле оказывают взаимное влияние, особенно связанные друг с другом
Современная формулировка: свойства органических веществ определяются качественным и количественным составом, а также химическим, пространственным и электронным строением молекулы.
Химическая связь в органических веществах
- Основной тип связи — ковалентная
- Два способа разрыва связей:
- Гомолитический — общая электронная пара делится поровну → радикалы
- Гетеролитический — пара смещается к одному атому → ионы
Классификация органических веществ
- По углеродному скелету:
- Ациклические (алифатические) — цепные, жирные
- Циклические — кольца из углерода:
- карбоциклические (предельные и непредельные)
- ароматические
- гетероциклические (с атомами O, N, S и др.)
- По функциональным группам — атомы/группы, определяющие химические свойства
Номенклатура органических соединений
Тривиальная
- Исторически сложившиеся названия: ацетон, уксусная кислота, формальдегид
- Используются как основа для производных
Рациональная
- Название строится от простого соединения-прототипа
- Пример: CH3COOH — уксусная кислота как производное метана
Систематическая (IUPAC)
- Выделяется главная цепь с максимальным числом заместителей или функциональных групп
- Нумерация начинается с наивысшей функциональной группы
- Порядок старшинства основных функциональных групп:
В систематической номенклатуре учитываются: тип углеводородного скелета, радикалы и функциональные группы.
Радикалы углеводородов
- Предельные (алканы) — метил, этил, пропил и т.д.
- Непредельные (алкены/алкины) — винил, Алкин-радикалы
- Ароматические — фенил и производные
Названия радикалов используются для образования производных соединений.