Hapo awali, wanasayansi waligawanya vitu vyote katika maumbile kwa hali isiyo hai na hai, pamoja na ufalme wa wanyama na mimea kati ya hizi za mwisho. Dutu za kundi la kwanza huitwa madini. Na wale waliojumuishwa katika pili walianza kuitwa vitu vya kikaboni.

Hii ina maana gani? Darasa la vitu vya kikaboni ni kubwa zaidi kati ya misombo yote ya kemikali inayojulikana kwa wanasayansi wa kisasa. Swali la vitu gani ni kikaboni linaweza kujibiwa kwa njia hii - haya ni misombo ya kemikali ambayo yana kaboni.

Tafadhali kumbuka kuwa sio misombo yote iliyo na kaboni ni ya kikaboni. Kwa mfano, corbides na carbonates, asidi kaboniki na sianidi, na oksidi za kaboni hazijumuishwa.

Kwa nini kuna vitu vingi vya kikaboni?

Jibu la swali hili liko katika mali ya kaboni. Kipengele hiki ni cha udadisi kwa sababu kina uwezo wa kutengeneza minyororo ya atomi zake. Na wakati huo huo, dhamana ya kaboni ni imara sana.

Kwa kuongeza, katika misombo ya kikaboni inaonyesha valence ya juu (IV), i.e. uwezo wa kuunda vifungo vya kemikali na vitu vingine. Na sio moja tu, bali pia mara mbili na hata mara tatu (vinginevyo hujulikana kama mafungu). Kadiri wingi wa dhamana unavyoongezeka, mlolongo wa atomi unakuwa mfupi na uthabiti wa dhamana huongezeka.

Carbon pia imepewa uwezo wa kuunda miundo ya mstari, gorofa na tatu-dimensional.

Ndiyo maana vitu vya kikaboni katika asili ni tofauti sana. Unaweza kujiangalia kwa urahisi: simama mbele ya kioo na uangalie kwa uangalifu tafakari yako. Kila mmoja wetu ni kitabu cha kutembea juu ya kemia ya kikaboni. Fikiria juu yake: angalau 30% ya wingi wa kila seli yako ni misombo ya kikaboni. Protini zilizojenga mwili wako. Wanga, ambayo hutumika kama "mafuta" na chanzo cha nishati. Mafuta ambayo huhifadhi akiba ya nishati. Homoni zinazodhibiti utendaji kazi wa viungo na hata tabia yako. Enzymes zinazoanzisha athari za kemikali ndani yako. Na hata "msimbo wa chanzo", minyororo ya DNA, yote ni misombo ya kikaboni ya kaboni.

Muundo wa vitu vya kikaboni

Kama tulivyosema mwanzoni, nyenzo kuu ya ujenzi kwa viumbe hai ni kaboni. Na kivitendo kipengele chochote, kikiunganishwa na kaboni, kinaweza kuunda misombo ya kikaboni.

Kwa asili, vitu vya kikaboni mara nyingi huwa na hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, sulfuri na fosforasi.

Muundo wa vitu vya kikaboni

Aina ya vitu vya kikaboni kwenye sayari na utofauti wa muundo wao unaweza kuelezewa na sifa za tabia za atomi za kaboni.

Unakumbuka kwamba atomi za kaboni zina uwezo wa kutengeneza vifungo vikali sana na kila mmoja, kuunganisha katika minyororo. Matokeo yake ni molekuli imara. Njia ambayo atomi za kaboni zimeunganishwa kwenye mnyororo (uliopangwa katika zigzag) ni mojawapo ya vipengele muhimu vya muundo wake. Carbon inaweza kuunganishwa katika minyororo iliyo wazi na minyororo iliyofungwa (ya mzunguko).

Pia ni muhimu kwamba muundo wa dutu za kemikali huathiri moja kwa moja mali zao za kemikali. Njia ya atomi na vikundi vya atomi kwenye molekuli huathiri kila mmoja pia ina jukumu muhimu.

Kutokana na vipengele vya kimuundo, idadi ya misombo ya kaboni ya aina moja huenda katika makumi na mamia. Kwa mfano, tunaweza kuzingatia misombo ya hidrojeni ya kaboni: methane, ethane, propane, butane, nk.

Kwa mfano, methane - CH 4. Katika hali ya kawaida, kiwanja kama hicho cha hidrojeni na kaboni iko katika hali ya mkusanyiko wa gesi. Wakati oksijeni inaonekana katika muundo, kioevu huundwa - pombe ya methyl CH 3 OH.

Sio tu vitu vilivyo na utunzi tofauti wa ubora (kama katika mfano hapo juu) vinaonyesha mali tofauti, lakini vitu vya muundo sawa wa ubora pia vina uwezo wa hii. Mfano ni uwezo tofauti wa methane CH 4 na ethilini C 2 H 4 kuguswa na bromini na klorini. Methane ina uwezo wa athari kama hiyo tu inapokanzwa au chini ya mwanga wa ultraviolet. Na ethylene humenyuka hata bila taa au joto.

Hebu fikiria chaguo hili: utungaji wa ubora wa misombo ya kemikali ni sawa, lakini utungaji wa kiasi ni tofauti. Kisha mali ya kemikali ya misombo ni tofauti. Kama ilivyo kwa asetilini C 2 H 2 na benzene C 6 H 6.

Sio jukumu la chini kabisa katika utofauti huu linachezwa na mali kama hizi za vitu vya kikaboni, "zilizofungwa" kwa muundo wao, kama isomerism na homolojia.

Hebu wazia una vitu viwili vinavyoonekana kufanana—utunzi uleule na fomula ile ile ya molekuli ya kuvifafanua. Lakini muundo wa vitu hivi ni tofauti kimsingi, ambayo inasababisha tofauti katika mali za kemikali na kimwili. Kwa mfano, formula ya Masi C 4 H 10 inaweza kuandikwa kwa vitu viwili tofauti: butane na isobutane.

Tunazungumzia isoma- misombo ambayo ina muundo sawa na uzito wa molekuli. Lakini atomi katika molekuli zao zimepangwa kwa utaratibu tofauti (muundo wa matawi na usio na matawi).

Kuhusu homolojia- hii ni tabia ya mnyororo wa kaboni ambayo kila mwanachama anayefuata anaweza kupatikana kwa kuongeza kikundi kimoja cha CH 2 kwa uliopita. Kila mfululizo wa homologous unaweza kuonyeshwa kwa fomula moja ya jumla. Na kujua formula, ni rahisi kuamua muundo wa mshiriki yeyote wa safu. Kwa mfano, homologues za methane zinaelezewa na formula C n H 2n + 2.

Kadiri "tofauti ya homologous" CH 2 inavyoongezeka, dhamana kati ya atomi za dutu hii huimarika. Wacha tuchukue safu ya homologous ya methane: washiriki wake wanne wa kwanza ni gesi (methane, ethane, propane, butane), sita zinazofuata ni vinywaji (pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane), na kisha kufuata vitu kwenye kigumu. hali ya mkusanyiko (pentadecane, eicosane, nk). Na kadiri uhusiano kati ya atomi za kaboni ulivyo na nguvu, ndivyo uzito wa Masi, viwango vya kuchemsha na kuyeyuka vya dutu vinaongezeka.

Ni madarasa gani ya vitu vya kikaboni vilivyopo?

Dutu za kikaboni za asili ya kibaolojia ni pamoja na:

• protini;
• wanga;
• asidi ya nucleic;
• lipids.

Pointi tatu za kwanza pia zinaweza kuitwa polima za kibaolojia.

Uainishaji wa kina zaidi wa kemikali za kikaboni hufunika vitu sio tu vya asili ya kibaolojia.

Hidrokaboni ni pamoja na:

• Mchanganyiko wa acyclic:
  • hidrokaboni zilizojaa (alkanes);
  • hidrokaboni zisizojaa:
    • alkenes;
    • alkynes;
    • alkadienes.
• miunganisho ya mzunguko:
  • misombo ya carbocyclic:
    • alicyclic;
    • yenye kunukia.
  • misombo ya heterocyclic.

Pia kuna aina zingine za misombo ya kikaboni ambayo kaboni huchanganyika na vitu vingine isipokuwa hidrojeni:

• pombe na phenols;
• aldehydes na ketoni;
• asidi ya kaboksili;
• esta;
• lipids;
• wanga:
  • monosaccharides;
  • oligosaccharides;
  • polysaccharides.
  • mukopolisaccharides.
• amini;
• amino asidi;
• protini;
• asidi ya nucleic.

Fomula za vitu vya kikaboni kwa darasa

Mifano ya vitu vya kikaboni

Kama unavyokumbuka, katika mwili wa binadamu aina mbalimbali za vitu vya kikaboni ni msingi. Hizi ni tishu zetu na maji, homoni na rangi, enzymes na ATP, na mengi zaidi.

Katika miili ya wanadamu na wanyama, kipaumbele hupewa protini na mafuta (nusu ya molekuli kavu ya seli ya wanyama ni protini). Katika mimea (takriban 80% ya molekuli kavu ya seli) - wanga, hasa ngumu - polysaccharides. Ikiwa ni pamoja na selulosi (bila ambayo hakutakuwa na karatasi), wanga.

Hebu tuzungumze kuhusu baadhi yao kwa undani zaidi.

Kwa mfano, kuhusu wanga. Iwapo ingewezekana kuchukua na kupima wingi wa vitu vyote vya kikaboni kwenye sayari, ingekuwa wanga ambayo ingeshinda ushindani huu.

Zinatumika kama chanzo cha nishati katika mwili, ni vifaa vya ujenzi kwa seli, na pia huhifadhi vitu. Mimea hutumia wanga kwa kusudi hili, wanyama hutumia glycogen.

Aidha, wanga ni tofauti sana. Kwa mfano, wanga rahisi. Monosaccharides ya kawaida katika asili ni pentoses (ikiwa ni pamoja na deoxyribose, ambayo ni sehemu ya DNA) na hexoses (glucose, ambayo inajulikana kwako).

Kama matofali, kwenye tovuti kubwa ya ujenzi wa asili, polysaccharides hujengwa kutoka kwa maelfu na maelfu ya monosaccharides. Bila yao, kwa usahihi, bila selulosi na wanga, hakutakuwa na mimea. Na wanyama bila glycogen, lactose na chitin wangekuwa na wakati mgumu.

Hebu tuangalie kwa makini squirrels. Asili ndiye bwana mkubwa zaidi wa mosai na maumbo: kutoka kwa asidi 20 za amino tu, aina milioni 5 za protini huundwa katika mwili wa mwanadamu. Protini pia zina kazi nyingi muhimu. Kwa mfano, ujenzi, udhibiti wa michakato katika mwili, kuganda kwa damu (kuna protini tofauti kwa hili), harakati, usafiri wa vitu fulani katika mwili, pia ni chanzo cha nishati, kwa namna ya enzymes hufanya kama chombo. kichocheo cha athari, na kutoa ulinzi. Kingamwili zina jukumu muhimu katika kulinda mwili kutokana na mvuto mbaya wa nje. Na ikiwa shida itatokea katika urekebishaji mzuri wa mwili, kingamwili, badala ya kuharibu maadui wa nje, zinaweza kufanya kama wavamizi kwa viungo na tishu za mwili.

Protini pia imegawanywa katika rahisi (protini) na ngumu (protini). Na wana mali ya kipekee kwao: denaturation (uharibifu, ambayo umeona zaidi ya mara moja wakati wa kuchemsha yai) na urekebishaji upya (mali hii imepata matumizi makubwa katika utengenezaji wa viuavijasumu, huzingatia chakula, nk).

Tusipuuze lipids(mafuta). Katika mwili wetu hutumika kama chanzo cha akiba cha nishati. Kama vimumunyisho husaidia athari za biochemical kutokea. Kushiriki katika ujenzi wa mwili - kwa mfano, katika malezi ya utando wa seli.

Na maneno machache zaidi kuhusu misombo ya kikaboni ya kuvutia kama homoni. Wanashiriki katika athari za biochemical na kimetaboliki. Ni ndogo sana, homoni hizo hufanya wanaume wanaume (testosterone) na wanawake wanawake (estrogen). Wanatufanya tuwe na furaha au huzuni (homoni za tezi zina jukumu muhimu katika mabadiliko ya hisia, na endorphin hutoa hisia ya furaha). Na hata huamua kama sisi ni "bundi wa usiku" au "larks". Iwapo uko tayari kusoma kwa kuchelewa au unapendelea kuamka mapema na kufanya kazi yako ya shule kabla ya shule kuamuliwa si tu na utaratibu wako wa kila siku, bali pia na homoni fulani za adrenal.

Hitimisho

Ulimwengu wa vitu vya kikaboni ni wa kushangaza sana. Inatosha kuzama katika somo lake kidogo tu ili kuchukua pumzi yako kutoka kwa hisia ya ujamaa na maisha yote Duniani. Miguu miwili, minne au mizizi badala ya miguu - sote tumeunganishwa na uchawi wa maabara ya kemikali ya Mama Nature. Husababisha atomi za kaboni kuungana pamoja katika minyororo, kuguswa na kuunda maelfu ya misombo tofauti ya kemikali.

Sasa una mwongozo wa haraka wa kemia ya kikaboni. Kwa kweli, sio habari zote zinazowezekana zinawasilishwa hapa. Huenda ukahitaji kufafanua baadhi ya mambo wewe mwenyewe. Lakini unaweza kutumia njia ambayo tumeelezea kwa utafiti wako binafsi.

Unaweza pia kutumia ufafanuzi wa makala wa vitu vya kikaboni, uainishaji na fomula za jumla za misombo ya kikaboni na maelezo ya jumla kuzihusu kujiandaa kwa masomo ya kemia shuleni.

Tuambie kwenye maoni ni sehemu gani ya kemia (ya kikaboni au isokaboni) unapenda zaidi na kwa nini. Usisahau "kushiriki" makala kwenye mitandao ya kijamii ili wanafunzi wenzako pia wanufaike nayo.

Tafadhali nijulishe ikiwa utapata dosari au makosa yoyote katika makala. Sisi sote ni wanadamu na sote tunafanya makosa wakati mwingine.

blog.site, wakati wa kunakili nyenzo kwa ukamilifu au sehemu, kiunga cha chanzo asili kinahitajika.

Misombo ya kikaboni imeainishwa kwa kuzingatia sifa kuu mbili za kimuundo:

Muundo wa mnyororo wa kaboni (mifupa ya kaboni);

Uwepo na muundo wa vikundi vya kazi.

Mifupa ya kaboni (mnyororo wa kaboni) ni mlolongo wa atomi za kaboni zilizounganishwa kwa kila mmoja kwa kemikali.

Kikundi kinachofanya kazi - atomi au kikundi cha atomi ambacho huamua ikiwa kiwanja ni cha darasa fulani na inawajibika kwa mali zake za kemikali.

Uainishaji wa misombo kulingana na muundo wa mnyororo wa kaboni

Kulingana na muundo wa mnyororo wa kaboni, misombo ya kikaboni imegawanywa katika acyclic na cyclic.

Misombo ya Acyclic - misombo na wazi(isiyofungwa) mnyororo wa kaboni. Viunganisho hivi pia huitwa aliphatiki.

Kati ya misombo ya acyclic, tofauti hufanywa kati ya iliyojaa (iliyojaa), iliyo na vifungo vya C-C moja tu kwenye mifupa na. isiyo na kikomo(isiyojaa maji), ikijumuisha vifungo vingi C = C na C C.

Misombo ya Acyclic

Vikomo:

Bila kikomo:

Misombo ya Acyclic pia imegawanywa katika misombo na minyororo isiyo na matawi na matawi. Katika kesi hii, idadi ya vifungo vya atomi ya kaboni na atomi zingine za kaboni huzingatiwa.

Mlolongo, unaojumuisha atomi za kaboni za juu au za quaternary, ni matawi (jina mara nyingi huonyeshwa na kiambishi awali "iso").

Kwa mfano:

Atomi za kaboni:

Msingi;

Sekondari;

Elimu ya juu.

Misombo ya mzunguko ni misombo yenye mnyororo wa kaboni iliyofungwa.

Kulingana na asili ya atomi zinazounda mzunguko, misombo ya carbocyclic na heterocyclic inajulikana.

Misombo ya Carbocyclic ina atomi za kaboni tu kwenye pete. Wamegawanywa katika vikundi viwili vilivyo na mali tofauti za kemikali: mzunguko wa aliphatic - alicyclic kwa kifupi - na misombo ya kunukia.

Misombo ya Carbocyclic

Alicelic:

Ya kunukia:

Misombo ya heterocyclic ina kwenye pete, pamoja na atomi za kaboni, atomi moja au zaidi ya vipengele vingine - heteroatomu(kutoka Kigiriki heteros- nyingine, nyingine) - oksijeni, nitrojeni, sulfuri, nk.

Misombo ya Heterocyclic

Uainishaji wa misombo kwa vikundi vya kazi

Misombo iliyo na kaboni na hidrojeni pekee huitwa hidrokaboni.

Nyingine, nyingi zaidi, misombo ya kikaboni inaweza kuchukuliwa kuwa derivatives ya hidrokaboni, ambayo huundwa kwa kuanzisha vikundi vya utendaji vyenye vipengele vingine kwenye hidrokaboni.

Kulingana na asili ya vikundi vya kazi, misombo ya kikaboni imegawanywa katika madarasa. Baadhi ya vikundi vya utendaji kazi zaidi na madarasa yao yanayolingana ya misombo yamepewa kwenye jedwali:

Madarasa ya misombo ya kikaboni

Kumbuka: vikundi vya kazi wakati mwingine hujumuisha vifungo viwili na vitatu.

Molekuli za misombo ya kikaboni inaweza kuwa na vikundi viwili au zaidi vinavyofanana au tofauti tofauti.

Kwa mfano: HO-CH 2 - CH 2 -OH (ethylene glycol); NH 2 -CH 2 - COOH (asidi ya amino glycine).

Madarasa yote ya misombo ya kikaboni yanahusiana. Mpito kutoka kwa darasa moja la misombo hadi nyingine hufanyika hasa kutokana na mabadiliko ya vikundi vya kazi bila kubadilisha mifupa ya kaboni. Misombo ya kila darasa huunda mfululizo wa homologous.

Mada: UAINISHAJI WA VIUMBE HAI, MISINGI YA UTENGENEZAJI WA VIUNGO HAI.

Malengo ya somo:

kielimu: Unda dhana za isomerism, fomula ya kimuundo, isoma. Tambulisha kanuni za uainishaji wa misombo ya kikaboni kulingana na muundo wa mnyororo wa kaboni na vikundi vya kazi na, kwa msingi huu, kutoa muhtasari wa awali wa madarasa kuu ya misombo ya kikaboni. Toa wazo la jumla la kanuni za msingi za kuunda majina ya misombo ya kikaboni kulingana na nomenclature ya kimataifa.

kielimu: Uundaji wa picha ya kisayansi ya ulimwengu, kukuza hisia ya uzalendo kwa kutumia mfano wa Butlerov.

kuendeleza: Kuza ujuzi wa wanafunzi wa kulinganisha, kujumlisha, na kuchora mlinganisho.

Aina ya somo: somo la pamoja

Mbinu za usimamizi:

ni ya kawaida: maelezo na vielelezo

Privat: maneno-ya kuona

maalum: mazungumzo

Vifaa: mpango wa uainishaji wa misombo ya kikaboni

Mpango

1. Wakati wa shirika - dakika 5.

2.Kuangalia kazi ya nyumbani - 25 min

3.Ufafanuzi na uimarishaji wa nyenzo mpya - 55 min

4.Kazi ya nyumbani - 3 min

5.Muhtasari wa somo - 2 min

Wakati wa madarasa

1. Sehemu ya shirika: Salamu, kuangalia mahudhurio.

2. Kukagua kazi za nyumbani

? ni aina gani ya kifungo kinachoitwa sigma bond?

uhusiano wa pi ni nini?

Taja njia za kuvunja dhamana ya kemikali

3. Maelezo ya nyenzo mpya:

Uainishaji wa vitu vya kikaboni

Katika somo lililopita tulizungumzia jinsi idadi ya misombo ya kikaboni inayojulikana ni kubwa. Ni rahisi hata kwa mwanakemia mwenye uzoefu kuzama katika bahari hii kubwa. Kwa hiyo, wanasayansi daima wanajitahidi kuainisha seti yoyote "kwenye rafu" na kuweka mambo kwa utaratibu katika kaya zao. Kwa njia, hainaumiza kwa kila mmoja wetu kufanya hili kwa mambo yetu, ili tujue ambapo kila kitu ni wakati wowote.

Dutu zinaweza kuainishwa kulingana na vigezo anuwai, kwa mfano, kwa muundo, muundo, mali, matumizi - kulingana na mfumo wa kawaida wa sifa. Kwa kuwa muundo wa misombo yote ya kikaboni ni pamoja na atomi za kaboni, basi, ni wazi, kipengele muhimu zaidi cha uainishaji wa vitu vya kikaboni inaweza kuwa utaratibu wa uhusiano wao, yaani, muundo. Kwa msingi huu, vitu vyote vya kikaboni vinagawanywa katika vikundi kulingana na aina gani ya atomi za kaboni za mifupa (mifupa), na ikiwa mifupa hii inajumuisha atomi nyingine yoyote isipokuwa kaboni.

Wacha tuangalie uainishaji huu kwa undani zaidi kwa kutumia mpango ufuatao:

Atomi za kaboni, zikiunganishwa na kila mmoja, zinaweza kuunda minyororo ya urefu tofauti. Ikiwa mnyororo kama huo haujafungwa, dutu hii ni ya kikundi acyclic(non-cyclic) misombo. Mlolongo uliofungwa wa atomi za kaboni huruhusu dutu hii kutajwa mzunguko. Atomi za kaboni kwenye mnyororo zinaweza kuunganishwa na vifungo rahisi (moja) au mara mbili au tatu (nyingi). Ikiwa molekuli ina angalau dhamana moja ya kaboni-kaboni, inaitwa isiyo na kikomo au isiyojaa vinginevyo - uliokithiri (uliojaa). Ikiwa mlolongo uliofungwa wa dutu ya mzunguko una atomi za kaboni tu, inaitwa carbocyclic. Hata hivyo, badala ya atomi moja au zaidi ya kaboni, mzunguko unaweza kuwa na atomi za vipengele vingine, kwa mfano nitrojeni, oksijeni, sulfuri. Wakati mwingine huitwa heteroatomu, na uhusiano ni heterocyclic. Katika kikundi cha vitu vya carbocyclic kuna "rafu" maalum ambayo vitu vilivyo na mpangilio maalum wa vifungo viwili na moja kwenye pete ziko. dutu moja kama hiyo ni benzini. Benzene, "jamaa" wake wa karibu na wa mbali wanaitwa yenye kunukia vitu, na misombo iliyobaki ya carbocyclic - alicyclic.

Uainishaji unategemea muundo wa molekuli.

Misombo ya Acyclic - michanganyiko yenye mnyororo wazi (usiofungwa) wa atomi za kaboni. Misombo hiyo pia huitwa misombo ya aliphatic au misombo ya mafuta.

Kikomo miunganisho - misombo iliyo na vifungo moja.

Misombo isiyojaa - misombo ambayo ina vifungo mara mbili au tatu (nyingi).

Viunganisho vya baiskeli - misombo ambayo atomi za kaboni huunda mizunguko ni carbocyclic na heterocyclic.

Carbocyclic - misombo ya mzunguko inayoundwa na atomi za kaboni pekee ni alicyclic na kunukia.

Misombo ya Heterocyclic - mizunguko ambayo ina, pamoja na atomi za kaboni, atomi zingine - heteroatomu (nitrojeni, sulfuri, oksijeni)

Madarasa kuu ya misombo ya kikaboni

Hidrokaboni - misombo rahisi zaidi ya kikaboni, ambayo ina kaboni na hidrojeni tu. Wao ni saturated (alkanes), isokefu (alkenes, alkynes, alkadienes, nk) na kunukia (arenes).

Wakati wa kubadilisha atomi za hidrojeni kwenye hidrokaboni na atomi zingine au vikundi vya atomi -vikundi vya kazi - madarasa mengi ya misombo ya kikaboni huundwa (pombe, aldehidi, ketoni, asidi ya kaboksili, esta, amini, amino asidi, nk).

Wacha tuandike meza:

Darasa la uunganisho	Kikundi cha kazi	Jina la kikundi linalofanya kazi	Mfano wa uhusiano wa darasa hili
				Jina
		Hydroxyl		Methanoli (pombe ya methyl)
		Hydroxyl
Aldehidi		kabonili		Methanal (formaldehyde)
		kabonili	CH 3 -C(=O)-CH 3	Propanone-2 (asetoni)
Asidi za kaboksili		Carboxyl		Asidi ya Ethanoic (asidi ya asetiki)
	X (X=Cl, Br, F, I)	Halojeni		Chloromethane
		Kikundi cha Amino		Ethylamine
		Kikundi cha Amide		Acetamide
Misombo ya nitro		Kikundi cha Nitro		Nitroethane
Amino asidi	COOH na - NH 2	Vikundi vya Carboxyl na amino		Asidi ya aminoasetiki (glycine)

Nomenclature ya vitu vya kikaboni

Nomenclature ni mfumo wa majina yanayotumikakatika sayansi yoyote.

Mwanzoni mwa maendeleo ya kemia ya kikaboni, kulikuwa na vitu vichache vilivyojulikana vya asili hai. Wanasayansi wa wakati huo waliweza kumudu kuja na jina lao wenyewe kwa kila dutu, ambayo mara nyingi haikufaa hata katika neno moja, na hata zaidi ya moja. Majina kama haya mara nyingi yalionyesha asili ya dutu au mali yake ya kuvutia zaidi: asidi asetiki, mafuta machungu ya almond (benzaldehyde), glycerin (kutoka Kigiriki - tamu) , formaldehyde (kutoka Kilatini - mchwa). Majina kama haya huitwa yasiyo na maana. Nomenclature isiyo na maana - Majina yaliyowekwa kihistoria. Zinatumika sana katika kemia kuashiria vitu vya muundo rahisi. Kwa mkusanyiko wa nyenzo za majaribio, ikawa wazi kwamba vitu vingi vina mali sawa, yaani, ni ya kundi moja (darasa) la misombo. Majina sawa ya dutu yalianza kutumika kwa vitu vyote vya darasa hili.

Idadi ya misombo ya kikaboni inayojulikana inakua kwa kasi. Ikawa vigumu kwa wanakemia kutoka nchi mbalimbali kuwasiliana, kwa kuwa vitu sawa vilikuwa na majina tofauti, na vitu kadhaa vilimaanisha chini ya jina moja. Shida kubwa ziliibuka na majina ya molekuli ngumu. Ili kutatua tatizo hili, wanakemia kutoka nchi zote ambazo ni wanachama wa Umoja wa Kimataifa wa Kemia Safi na Inayotumika (IUPAC) waliunda kamati maalum iliyounda kanuni hizo. kawaida kwa vitu vyote vya kikaboni utaratibu wa majina. Nomenclature hii inaitwa jina la kimataifa au IUPAC.

Ili uweze kuitumia, unahitaji kujua vizuri majina ya wawakilishi wa kwanza wa mfululizo wa homologous wa hidrokaboni iliyojaa (kutoka ethane hadi decane) na kadhaa ya radicals rahisi zaidi iliyojaa (methyl, ethyl, propyl).

Wacha tuandike meza:

Majina ya alkanes na mbadala za alkili

Kanuni za msingi za nomenclature ya IUPAC

1. Msingi wa jina la dutu ni jina sanahidrokaboni yenye idadi sawa ya atomi za kaboni kama katika mnyororo mrefu zaidi wa molekuli ya acyclic.

Nafasi ya vikundi mbadala, vya utendaji na vizidishiviunganisho katika mzunguko kuu huonyeshwa kwa kutumia nambari.

Vibadala, vikundi vya utendaji na vifungo vingi vinaonyeshwa kwa jina kwa kutumia viambishi awali (viambishi awali sawa, lakini maalum, vya kemikali) na viambishi.

Wakati wa kuandika jina, nambari zote zinajitenga kutoka kwa kila mmojakila mmoja kwa koma, na kutoka kwa barua - na hyphens.

? Zoezi : Bainisha misombo hiyo ni ya darasa lipi na upe majina

CH 3 – CH = CH - CH 3 H 2 N - CH 2 - COOH

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 _ - CH 3 CH 3 – CH 2 – CH 2 – OH

CH 3 – CH 2 – NH 2 CH 3 – CH 2 – CH 2 – NO 2

Hebu fikiria isomerism ya vitu vya kikaboni

? isomerism ni nini?

Mfano: CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH 2 (CH 3) – CH 2 – CH 3

3. Kazi ya nyumbani:

L.A. Tsvetkov "Kemia ya kikaboni - 10" §3;

4. Matokeo: Kwa hivyo, leo tumefahamiana na uainishaji, nomenclature na isomerism ya vitu vya kikaboni. Madaraja ya somo.

Katika historia ya maendeleo ya kemia ya kikaboni, vipindi viwili vinajulikana: nguvu (kutoka katikati ya 17 hadi mwisho wa karne ya 18), ambapo ujuzi wa vitu vya kikaboni, mbinu za kutengwa kwao na usindikaji ulifanyika kwa majaribio, na uchambuzi. (mwishoni mwa 18 - katikati ya karne ya 19), inayohusishwa na kuibuka kwa mbinu za kuanzisha utungaji wa vitu vya kikaboni. Katika kipindi cha uchambuzi ilibainika kuwa vitu vyote vya kikaboni vina kaboni. Miongoni mwa vipengele vingine vinavyounda misombo ya kikaboni, hidrojeni, nitrojeni, sulfuri, oksijeni na fosforasi ziligunduliwa.

Ya umuhimu mkubwa katika historia ya kemia ya kikaboni ni kipindi cha kimuundo (nusu ya pili ya 19 - mapema karne ya 20), iliyowekwa na kuzaliwa kwa nadharia ya kisayansi ya muundo wa misombo ya kikaboni, mwanzilishi wake A.M. Butlerov.

Kanuni za msingi za nadharia ya muundo wa misombo ya kikaboni:

• atomi katika molekuli zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa utaratibu fulani na vifungo vya kemikali kwa mujibu wa valency yao. Carbon katika misombo yote ya kikaboni ni tetravalent;
• mali ya dutu hutegemea sio tu juu ya muundo wao wa ubora na kiasi, lakini pia juu ya utaratibu wa uhusiano wa atomi;
• atomi katika molekuli huathiri kila mmoja.

Mpangilio wa uunganisho wa atomi katika molekuli unaelezewa na fomula ya kimuundo ambayo vifungo vya kemikali vinawakilishwa na dashi.

Tabia ya vitu vya kikaboni

Kuna mali kadhaa muhimu ambazo hutofautisha misombo ya kikaboni katika darasa tofauti, la kipekee la misombo ya kemikali:

1. Michanganyiko ya kikaboni kwa kawaida ni gesi, vimiminika, au yabisi yenye kuyeyuka kidogo, kinyume na misombo ya isokaboni, ambayo kwa kiasi kikubwa ni yabisi yenye kiwango cha juu cha kuyeyuka.
2. Misombo ya kikaboni mara nyingi imeundwa kwa ushirikiano, wakati misombo ya isokaboni imeundwa ionic.
3. Topolojia tofauti ya malezi ya vifungo kati ya atomi zinazounda misombo ya kikaboni (hasa atomi za kaboni) husababisha kuonekana kwa isoma - misombo ambayo ina muundo sawa na uzito wa Masi, lakini ina mali tofauti ya physicochemical. Jambo hili linaitwa isomerism.
4. Jambo la homolojia ni kuwepo kwa mfululizo wa misombo ya kikaboni ambayo formula ya majirani yoyote mawili ya mfululizo (homologs) hutofautiana na kundi moja - tofauti ya homoni CH 2. Vitu vya kikaboni huwaka.

Uainishaji wa vitu vya kikaboni

Uainishaji unategemea vipengele viwili muhimu - muundo wa mifupa ya kaboni na kuwepo kwa vikundi vya kazi katika molekuli.

Katika molekuli za vitu vya kikaboni, atomi za kaboni huchanganyika na kila mmoja, na kutengeneza kinachojulikana. mifupa ya kaboni au mnyororo. Minyororo inaweza kufunguliwa na kufungwa (mzunguko), minyororo iliyo wazi inaweza kuwa isiyo na matawi (ya kawaida) na matawi:

Kulingana na muundo wa mifupa ya kaboni, wamegawanywa katika:

- dutu za kikaboni za alicyclic zilizo na mnyororo wa kaboni wazi, wote wenye matawi na wasio na matawi. Kwa mfano,

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (butane)

CH 3 -CH (CH 3) -CH 3 (isobutane)

- vitu vya kikaboni vya carbocyclic ambayo mnyororo wa kaboni umefungwa katika mzunguko (pete). Kwa mfano,

- misombo ya kikaboni ya heterocyclic iliyomo kwenye mzunguko sio tu atomi za kaboni, lakini pia atomi za vitu vingine, mara nyingi nitrojeni, oksijeni au sulfuri:

Kikundi kinachofanya kazi ni atomi au kikundi cha atomi zisizo za hidrokaboni ambacho huamua kama kiwanja ni cha darasa fulani. Ishara ambayo dutu ya kikaboni imegawanywa katika darasa moja au nyingine ni asili ya kikundi cha kazi (Jedwali 1).

Jedwali 1. Vikundi vya kazi na madarasa.

Michanganyiko inaweza kuwa na zaidi ya kikundi kimoja cha utendaji. Ikiwa makundi haya ni sawa, basi misombo inaitwa polyfunctional, kwa mfano chloroform, glycerol. Misombo iliyo na vikundi tofauti vya kazi huitwa heterofunctional; zinaweza kuainishwa kwa wakati mmoja katika madarasa kadhaa ya misombo, kwa mfano, asidi ya lactic inaweza kuzingatiwa kama asidi ya kaboksili na pombe, na colamine inaweza kuzingatiwa kama amini na pombe.

Kusudi la hotuba: kufahamiana na uainishaji na utaratibu wa majina wa misombo ya kikaboni

Mpango:

1. Somo na kazi za kemia ya kikaboni. Umuhimu wake kwa maduka ya dawa.

2. Uainishaji wa misombo ya kikaboni.

3. Kanuni za nomenclature zisizo na maana na za busara.

4. Kanuni za nomenclature ya IUPAC.

Mada na kazi za kemia ya kikaboni.

Kemia ya kikaboni ni tawi la kemia inayojitolea kusoma muundo, njia za usanisi na mabadiliko ya kemikali ya hidrokaboni na derivatives zao za kazi.

Neno "kemia ya kikaboni" lilianzishwa kwanza na mwanakemia wa Uswidi Jens Jakob Berzelius mnamo 1807.

Kutokana na upekee wa muundo wao, vitu vya kikaboni ni vingi sana. Leo idadi yao inafikia milioni 10.

Hivi sasa, hali ya kemia ya kikaboni ni kwamba inafanya uwezekano wa kupanga kisayansi na kutekeleza awali ya molekuli yoyote ngumu (protini, vitamini, enzymes, madawa ya kulevya, nk).

Kemia ya kikaboni inahusiana kwa karibu na maduka ya dawa. Inaruhusu kutengwa kwa dutu za dawa za kibinafsi kutoka kwa malighafi ya mimea na wanyama, kuunganisha na kutakasa malighafi ya dawa, huamua muundo wa dutu na utaratibu wa hatua ya kemikali, na inaruhusu mtu kuamua uhalisi wa bidhaa fulani ya dawa. Inatosha kusema kwamba 95% ya dawa ni za kikaboni.

Uainishaji wa misombo ya kikaboni

Uainishaji huchukua kama msingi vipengele viwili muhimu: muundo mifupa ya kaboni na uwepo katika molekuli vikundi vya kazi.

Muundo wa mifupa ya kaboni ni ya kikaboni. misombo imegawanywa katika vikundi vitatu vikubwa.

Mimi Acyclic(aliphatic) misombo yenye mnyororo wa kaboni wazi, ama moja kwa moja au wenye matawi.

Michanganyiko ya wazazi katika kemia ya kikaboni inatambulika hidrokaboni, inayojumuisha tu atomi za kaboni na hidrojeni. Aina mbalimbali za misombo ya kikaboni inaweza kuchukuliwa kama derivatives ya hidrokaboni inayopatikana kwa kuanzisha vikundi vya utendaji ndani yao.

Kikundi cha kazi ni kipande cha muundo wa molekuli ambayo ni tabia ya darasa fulani la misombo ya kikaboni na huamua mali zake za kemikali.

Kwa mfano, mali ya pombe imedhamiriwa na uwepo wa kikundi cha hydroxo ( - HE mali ya amini - vikundi vya amino ( -NH2 asidi ya kaboksili kwa uwepo wa kikundi cha carboxyl kwenye molekuli (- UNS) Nakadhalika.

Jedwali 1. Madarasa kuu ya misombo ya kikaboni

Uainishaji huu ni muhimu kwa sababu vikundi vya kazi kwa kiasi kikubwa huamua mali ya kemikali ya darasa fulani la misombo.

Ikiwa misombo ina makundi kadhaa ya kazi na ni sawa, basi misombo hiyo inaitwa kazi nyingi (CH2 HE- CH HE-CH 2 HE- glycerol), ikiwa molekuli ina vikundi tofauti vya kazi, basi ni kazi tofauti muunganisho (CH 3 - CH( HE)- UNS- asidi lactic). Misombo ya Heterofunctional inaweza kugawanywa mara moja katika madarasa kadhaa ya misombo.