2: Структура та властивості органічних молекул
- Page ID
- 23901
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цілі навчання
Прочитавши цю главу і виконавши ВСІ вправи, учень зможе
- визначаємо терміни «стерики» і «електростатика» - зверніться до розділу 2.1
- писати і інтерпретувати молекулярно-орбітальні (МО) діаграми - зверніться до розділу 2.2
- передбачити гібридизацію і геометрію атомів в молекулі - див. Розділ 2.3
- намалювати точні 3-D зображення молекул з приблизними кутами зв'язку - див. Розділ 2.3
- розпізнати сполучені системи зв'язків пі - див. Розділ 2.4
- визнати, що бензол ароматичний - зверніться до розділу 2.4
- визначити орбіталі, зайняті самотніми парами електронів - зверніться до розділу 2.5
- розрізняти зв'язки, які можуть обертатися, і ті, які не можуть - зверніться до розділу 2.6
- визнати зв'язки між конституційними (структурними) ізомерами, конформаційними ізомерами та геометричними ізомерами - див.
- застосовувати гомологічний ряд до органічних молекул з 1-10 вуглецями - див. Розділ 2.8
- класифікувати вуглеводні як насичені або ненасичені - зверніться до розділу 2.8
- класифікувати вуглеводні як алкани, алкени, алкіни, циклоалкани або ароматичні речовини (арени) - зверніться до розділу 2.8
- розпізнавати і класифікувати загальні функціональні групи органічної хімії (алкани, алкени, алкіни, алкілгалогеніди, спирти, аміни, ефіри, альдегіди, кетони, карбонові кислоти, складні ефіри і аміди - відносяться до розділу 2.9
- визначити домінуючі міжмолекулярні сили (ІМФ) органічних сполук - див. Розділ 2.10
- прогнозувати відносні точки кипіння органічних сполук - див. Розділ 2.11
- передбачити, чи буде суміш з'єднань утворювати однорідний або неоднорідний розчин - зверніться до розділу 2.12
- розрізняють органічні сполуки, які є донорами H-зв'язків, проти акцепторів H-зв'язків - див. Розділ 2.13
- застосовувати терміни стерика і електростатика до органічних сполук - див. розділи 2.1- 2.13
- 2.1: Перлини мудрості
- Кілька «перлин мудрості» про «стерики» та «електростатику», щоб забезпечити контекст при застосуванні понять загальної хімії до органічних сполук.
- 2.2: Теорія молекулярної орбіти (МО) (огляд)
- Молекулярна орбітальна теорія (МО) описує поведінку електронів в молекулі з точки зору комбінацій атомних хвильових функцій.
- 2.3: Гібридизація та молекулярні форми (огляд)
- Гібридизація та теорія відштовхування електронної пари валентної оболонки ефективно прогнозують тривимірну структуру органічних молекул. Оскільки вуглець може утворювати лише чотири зв'язки, ми можемо обмежити наше дослідження чотиригранною, тригональною плоскою та лінійною геометрією електронів.
- 2.4:2.4 Сполучених систем зв'язків Pi
- Кон'югована система являє собою систему з'єднаних p-орбіталей з делокалізованими електронами в сполуках з чергуються одно- і множинними зв'язками, які в цілому можуть знижувати загальну енергію молекули і підвищувати стабільність. Розпізнавання кон'югованих систем корисно для визначення шляхів реакції.
- 2.5: Однопарні електрони та теорії склеювання
- Хімічну реакційну здатність одиноких парних електронів можна визначити за ідентичністю орбіти, яку вони займають. Ця концепція буде додатково вдосконалена, коли ми вивчаємо ароматизм.
- 2.6: Обертання облігацій
- Поодинокі зв'язки можуть обертатися, в той час як подвійні і потрійні зв'язки жорсткі.
- 2.7: Введення ізомерії
- Структурні (конституційні) ізомери мають однакову молекулярну формулу, але різне розташування зв'язку між атомами. Стереоізомери мають ідентичні молекулярні формули і розташування атомів. Вони відрізняються один від одного тільки просторовою орієнтацією груп в молекулі.
- 2.8: Вуглеводні та гомологічні серії
- Оскільки ми будемо проводити решту курсу, працюючи зі сполуками з вуглецевим хребтом, немає часу, як сьогодення, щоб вивчити гомологічні ряди, назви простих прямих вуглеводневих ланцюгів і гілок.
- 2.9: Органічні функціональні групи
- Функціональні групи відносяться до органічної хімії, що іони до загальної хімії. Ми просто повинні вміти розпізнавати та розрізняти функціональні групи, щоб вивчити органічну хімію.
- 2.10: Міжмолекулярні сили (IMF) - Огляд
- Міжмолекулярні сили (IMF) мають багато корисних застосувань в органічній хімії. Для студентів, які цікавляться біохімією, поняття IMF називаються нековалентними взаємодіями, коли вони відбуваються всередині великої біологічної молекули, що створює вторинну та третинну структуру.
- 2.11: Міжмолекулярні сили та відносні точки кипіння (bp)
- Відносна сила міжмолекулярних сил (IMF) може бути використана для прогнозування відносних температур кипіння чистих речовин.
- 2.12: Міжмолекулярні сили та розчинності
- Органічна хімія може виконувати реакції в неводних розчинами з використанням органічних розчинників. Важливо почати розглядати розчинник як параметр реакції і розчинність кожного реагенту.
- 2.14: Органічні функціональні групи - донори H-облігацій та акцептори H-облігацій
- Оцінюючи органічні сполуки, ми хочемо візуалізувати сполуки в їх тривимірній формі, надаючи міжмолекулярні сили на навколишнє середовище. Оскільки реакції будуть відбуватися у водних та неводних (органічних) розчинях, важливо визнати, які функціональні групи є як донорами H-зв'язків, так і акцепторами H-зв'язків, а які групи є лише акцепторами H-зв'язків.
- 2.15: Рішення додаткових вправ
- У цьому розділі є рішення вправ у попередньому розділі.
- 2.16: Додаткові вправи
- Цей розділ містить додаткові вправи для ключових цілей навчання цієї глави.