อิเล็กโทรเนกาติวิตี
ในทางเคมีมีการใช้แนวคิดอย่างกว้างขวาง อิเล็กโทรเนกาติวิตี (EO).
สมบัติของอะตอมของธาตุที่กำหนดเพื่อดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอมของธาตุอื่น ๆ ในสารประกอบเรียกว่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี
ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของลิเธียมถูกนำมาใช้เป็นหน่วยตามอัตภาพ EO ขององค์ประกอบอื่น ๆ จะคำนวณตาม มีมาตราส่วนของค่าสำหรับองค์ประกอบ EO
ค่าตัวเลขขององค์ประกอบ EO มีค่าโดยประมาณ: เป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ ยิ่ง EO ขององค์ประกอบสูงเท่าใดก็ยิ่งสว่างมากขึ้นเท่านั้น คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะ... สำหรับ EO สามารถเขียนองค์ประกอบได้ดังนี้:
$ F\u003e O\u003e Cl\u003e Br\u003e S\u003e P\u003e C\u003e H\u003e Si\u003e Al\u003e Mg\u003e Ca\u003e Na\u003e K\u003e Cs $ ฟลูออรีนมีความสำคัญสูงสุดสำหรับ EO
เมื่อเปรียบเทียบค่า EO ขององค์ประกอบจากฝรั่งเศส $ (0.86) $ กับฟลูออรีน $ (4.1) $ จะเห็นได้ง่ายว่า EO เป็นไปตามกฎธาตุ
ในตารางธาตุ EO ในช่วงนั้นจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของจำนวนองค์ประกอบ (จากซ้ายไปขวา) และในกลุ่มย่อยหลักจะลดลง (จากบนลงล่าง)
ในช่วงเวลาที่ประจุของนิวเคลียสของอะตอมเพิ่มขึ้นจำนวนอิเล็กตรอนบนชั้นนอกจะเพิ่มขึ้นรัศมีของอะตอมลดลงดังนั้นความสะดวกในการคืนอิเล็กตรอนจึงลดลง EO จึงเพิ่มขึ้นดังนั้นคุณสมบัติของอโลหะจึงเพิ่มขึ้น
สถานะออกซิเดชั่น
สารเชิงซ้อนประกอบด้วยสอง องค์ประกอบทางเคมีเรียกว่า ไบนารี่ (จาก lat. สอง - สอง), หรือ สององค์ประกอบ
ให้เรานึกถึงสารประกอบไบนารีทั่วไปซึ่งถูกอ้างถึงเป็นตัวอย่างในการพิจารณากลไกการก่อตัวของไอออนิกและโควาเลนต์ การเชื่อมต่อขั้ว: $ NaCl $ - โซเดียมคลอไรด์และ $ HCl $ - ไฮโดรเจนคลอไรด์ ในกรณีแรกพันธะคือไอออนิก: อะตอมของโซเดียมจะถ่ายโอนอิเล็กตรอนวงนอกของมันไปยังอะตอมของคลอรีนและกลายเป็นไอออนที่มีประจุ $ + 1 $ และอะตอมของคลอรีนก็รับอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนโดยมีประจุ $ -1 $ กระบวนการเปลี่ยนอะตอมเป็นไอออนสามารถแสดงแผนผังได้ดังนี้:
$ (Na) ↖ (0) + (Cl) ↖ (0) → (Na) ↖ (+1) (Cl) ↖ (-1) $.
ในโมเลกุล $ HCl $ พันธะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากการจับคู่ของอิเล็กตรอนภายนอกที่ไม่มีการจับคู่และการก่อตัวของอะตอมไฮโดรเจนและคลอรีนของอิเล็กตรอนร่วม
เป็นตัวแทนของการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ในโมเลกุลของไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ทับซ้อนกันของอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอิเล็กตรอน $ s $ - คลาวด์ของอะตอมไฮโดรเจนโดยหนึ่งอิเล็กตรอน $ p $ -cloud ของอะตอมคลอรีนได้ถูกต้องกว่า:
ในปฏิสัมพันธ์ทางเคมีผลรวม คู่อิเล็กตรอน ถูกเลื่อนไปทางอะตอมของคลอรีนอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้น: $ (H) ↖ (δ +) → (Cl) ↖ (δ -) $ เช่น อิเล็กตรอนจะไม่ผ่านจากอะตอมของไฮโดรเจนไปยังอะตอมของคลอรีนอย่างสมบูรณ์ แต่บางส่วนจึงทำให้เกิดประจุบางส่วนของอะตอม $ δ $: $ H ^ (+ 0.18) Cl ^ (- 0.18) $ ถ้าเราจินตนาการว่าในโมเลกุล $ HCl $ เช่นเดียวกับ $ NaCl $ คลอไรด์อิเล็กตรอนจะผ่านจากอะตอมของไฮโดรเจนไปยังอะตอมของคลอรีนอย่างสมบูรณ์พวกมันจะได้รับประจุ $ + 1 $ และ $ -1 $: $ (H) ↖ (+1) (Cl) ↖ (−1) เรียกเก็บเงินตามปกติดังกล่าว สถานะออกซิเดชั่น เมื่อกำหนดแนวความคิดนี้สันนิษฐานตามอัตภาพว่าในสารประกอบโคเวเลนต์โพลาร์อิเล็กตรอนร่วมพันธะได้ส่งผ่านไปยังอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้นดังนั้นสารประกอบจึงประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุบวกและลบ
สถานะออกซิเดชั่นคือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสารประกอบซึ่งคำนวณจากสมมติฐานที่ว่าสารประกอบทั้งหมด (ทั้งขั้วไอออนิกและโควาเลนต์ลี) ประกอบด้วยไอออนเท่านั้น
สถานะออกซิเดชั่นอาจเป็นลบบวกหรือศูนย์ซึ่งมักจะวางไว้เหนือสัญลักษณ์องค์ประกอบที่ด้านบนตัวอย่างเช่น:
$ (Na_2) ↖ (+1) (S) ↖ (-2), (Mg_3) ↖ (+2) (N_2) ↖ (-3), (H_3) ↖ (-1) (N) ↖ (-3 ), (Cl_2) ↖ (0) $.
ค่าลบของสถานะออกซิเดชั่นคืออะตอมเหล่านั้นที่ได้รับอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่นหรือซึ่งคู่อิเล็กตรอนทั่วไปถูกแทนที่เช่น อะตอมขององค์ประกอบอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้น
ค่าบวกของสถานะออกซิเดชั่นคืออะตอมที่บริจาคอิเล็กตรอนให้กับอะตอมอื่นหรือจากการดึงคู่อิเล็กตรอนร่วมกันเช่น อะตอมขององค์ประกอบอิเล็กโทรเนกาติวิตีน้อย
อะตอมในโมเลกุลของสสารและอะตอมในสภาวะอิสระมีค่าเป็นศูนย์ของสถานะออกซิเดชัน
ในสารประกอบสถานะออกซิเดชั่นทั้งหมดจะเป็นศูนย์เสมอ เมื่อทราบสิ่งนี้และสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่งคุณสามารถค้นหาสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบอื่นได้เสมอโดยใช้สูตรของสารประกอบไบนารี ตัวอย่างเช่นลองหาสถานะออกซิเดชันของคลอรีน: $ Cl_2O_7 $ ลองกำหนดสถานะออกซิเดชันของออกซิเจน: $ (Cl_2) (O_7) ↖ (-2) $ ดังนั้นออกซิเจนเจ็ดอะตอมจะมีประจุลบทั้งหมด $ (- 2) 7 \u003d -14 $ จากนั้นประจุรวมของคลอรีนสองอะตอมคือ $ + 14 $ และคลอรีนอะตอมหนึ่งคือ $ (+ 14): 2 \u003d + 7 $
ในทำนองเดียวกันเมื่อทราบสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบคุณสามารถสร้างสารประกอบตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมคาร์ไบด์ (สารประกอบของอลูมิเนียมและคาร์บอน) ให้เราเขียนสัญลักษณ์ของอลูมิเนียมและคาร์บอนเคียงข้างกัน - $ AlC $ และอันดับแรกคือสัญลักษณ์ของอลูมิเนียมตั้งแต่นั้นมา มันเป็นโลหะ ให้เรากำหนดจำนวนอิเล็กตรอนภายนอกตามตารางธาตุ: $ Al $ มี $ 3 $ อิเล็กตรอน, $ C $ มี $ 4 $ อะตอมของอะลูมิเนียมจะบริจาคอิเล็กตรอนภายนอกสามตัวให้กับคาร์บอนและได้รับสถานะออกซิเดชัน $ + 3 $ เท่ากับประจุของไอออน ในทางตรงกันข้ามอะตอมของคาร์บอนจะรับอิเล็กตรอนที่ขาดหายไป $ 4 $ ให้กับ "โลภแปด" และได้รับสถานะออกซิเดชัน $ -4 $ เราเขียนค่าเหล่านี้ลงในสูตร $ ((Al) ↖ (+3) (C) ↖ (-4)) $ และหาตัวคูณที่มีค่าน้อยที่สุดสำหรับพวกเขาซึ่งมีค่าเท่ากับ $ 12 $ จากนั้นเราคำนวณดัชนี:
วาเลนซ์
สำคัญมากในคำอธิบาย โครงสร้างทางเคมี สารประกอบอินทรีย์มีแนวคิด ความจุ
วาเลนซ์แสดงถึงความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการสร้างพันธะเคมี จะกำหนดจำนวนพันธะเคมีที่อะตอมหนึ่ง ๆ เชื่อมต่อกับอะตอมอื่นในโมเลกุล
ความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีก่อนอื่นกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ที่เข้าร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี
ความสามารถในการจุของอะตอมถูกกำหนดโดย:
- จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ (ออร์บิทัลอิเล็กตรอนเดียว);
- การปรากฏตัวของวงโคจรอิสระ
- การมีอิเล็กตรอนคู่เดียว
ใน เคมีอินทรีย์ แนวคิดของ "วาเลนซ์" แทนที่แนวคิดของ "สถานะออกซิเดชัน" ซึ่งเป็นเรื่องปกติที่จะทำงานใน เคมีอนินทรีย์... อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ใช่สิ่งเดียวกัน วาเลนซ์ไม่มีเครื่องหมายและไม่สามารถเป็นศูนย์ได้ในขณะที่สถานะออกซิเดชั่นจำเป็นต้องมีลักษณะเป็นเครื่องหมายและสามารถมีค่าเท่ากับศูนย์ได้
วาเลนซ์และสถานะออกซิเดชั่น
วาเลนซ์คือความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการต่ออะตอมของธาตุอื่น ๆ จำนวนหนึ่ง
อะตอมของไฮโดรเจนไม่เคยยึดติดกับอะตอมของธาตุอื่นมากกว่าหนึ่งอะตอม ดังนั้นความจุไฮโดรเจนจึงถูกนำมาเป็นหน่วยวัดความจุของธาตุ
ตัวอย่างเช่นในสารประกอบ: HCl - คลอรีนคือโมโนวาเลนต์, H 2 O - ออกซิเจนดิวาเลนต์, NH 3 - ไนโตรเจนไตรวาเลนต์, CH 4 - คาร์บอนเตตระวาเลนต์ ในสารประกอบเหล่านี้เรากำหนดความจุขององค์ประกอบตามสูตรของสารประกอบไฮโดรเจน - นี่คือ ความจุไฮโดรเจน
ออกซิเจนมีความจุเป็นสองเท่าเสมอ ถ้าเรารู้สูตรของสารประกอบของธาตุกับออกซิเจนเราก็สามารถระบุได้ ความจุออกซิเจน ตัวอย่างเช่นในสารประกอบต่อไปนี้องค์ประกอบมีวาเลนซ์ต่อไปนี้ (แสดงด้วยเลขโรมัน):
งาน:กำหนดความจุขององค์ประกอบ
I II III IV V VI VII
นา 2 O, CaO, Al 2 O 3, CO 2, P 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7.
ถ้าเราทราบความจุขององค์ประกอบเราก็สามารถกำหนดสูตรสำหรับสารที่ประกอบด้วยสององค์ประกอบได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่นถ้าสารประกอบด้วยแมกนีเซียม (วาเลนซ์สอง) และคลอรีน (วาเลนซ์ที่หนึ่ง) สูตรก็คือสาร MgCl 2
ในโมเลกุล สารซับซ้อน ก xข ยซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบ A ที่มีความจุ ป และองค์ประกอบ B พร้อมความจุ มผลคูณของความจุโดยจำนวนอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งจะเท่ากับผลคูณของความจุโดยจำนวนอะตอมขององค์ประกอบอื่น: nx \u003d tu. ตัวอย่างเช่นในโมเลกุล Al 2 O 3 ผลคูณของความจุอลูมิเนียมและจำนวนอะตอมเท่ากับผลคูณของความจุออกซิเจนและจำนวนอะตอม (3 ´2 \u003d 2´ 3)
วาเลนซ์เป็นลักษณะคุณภาพที่สำคัญขององค์ประกอบ
การแสดงสูตรกราฟิก สูตรโมเลกุลสามารถแสดงเป็นกราฟิก ในภาพกราฟิกของสูตรแต่ละความจุจะถูกระบุด้วยเส้น ตัวอย่างเช่นการแสดงกราฟิกของสูตร
H 2 O (โมเลกุลของน้ำ) H - O - H,
สูตร CO 2 (คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV)) O \u003d C \u003d O
สูตร Al 2 O 3 (อลูมิเนียมออกไซด์) O \u003d A1 - O - Al \u003d O
ทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมอธิบายความหมายทางกายภาพของวาเลนซ์และสูตรโครงสร้าง
ความจุขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยจำนวนคู่อิเล็กตรอนทั่วไปที่ผูกอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดกับอะตอมอื่น
วาเลนซ์ไม่สามารถเป็นลบและไม่สามารถเท่ากับศูนย์ แนวคิดเรื่อง "วาเลนซ์" สามารถใช้ได้กับสารประกอบที่มีพันธะโคเวเลนต์เท่านั้น
ในการระบุลักษณะสถานะของอะตอมในสารประกอบจะใช้คำว่า "สถานะออกซิเดชัน"
สถานะออกซิเดชั่นคือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุลที่จะเกิดขึ้นบนอะตอมหากคู่อิเล็กตรอนทั่วไปถูกแทนที่อย่างสมบูรณ์ไปยังอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้น (กล่าวคืออะตอมจะกลายเป็นไอออน)
สถานะออกซิเดชั่นไม่ได้มีค่าเป็นตัวเลขเสมอไปกับวาเลนซ์ ในการตรวจสอบสถานะออกซิเดชั่นของแต่ละองค์ประกอบในสารประกอบโปรดจำสิ่งต่อไปนี้:
1. สถานะออกซิเดชันของอะตอมในโมเลกุลสามารถเป็นศูนย์หรือแสดงเป็นจำนวนลบหรือบวก
2. โมเลกุลเป็นกลางทางไฟฟ้าเสมอ: ผลรวมของประจุทางการบวกและลบที่แสดงลักษณะของสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่ก่อตัวเป็นโมเลกุลเป็นศูนย์
3. สถานะออกซิเดชั่นของไฮโดรเจนในสารประกอบทั้งหมดยกเว้นโลหะไฮไดรด์ (NaH, KH, CaH 2 ฯลฯ ) คือ + 1 ในโลหะไฮไดรด์สถานะออกซิเดชันคือ –1
4. สถานะออกซิเดชั่นของออกซิเจนในสารประกอบส่วนใหญ่คือ - 2. ข้อยกเว้นคือ:
a) เปอร์ออกไซด์ประเภท H 2 O 2, Na 2 O 2, BaO 2 ซึ่งสถานะออกซิเดชั่นของออกซิเจนคือ - 1; และความจุของมันเท่ากับสอง (H - O - O ¾ H,
นา - อ - อ - นา).
b) superoxides เช่น KO 2, RbO 2, CsO 2 ซึ่งสถานะออกซิเดชั่น
-1 มีไอออนซูเปอร์ออกไซด์ที่ซับซ้อน [O 2] -1 ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของอะตอมออกซิเจนอย่างเป็นทางการคือ - ½;
c) โอโซนประเภท KO 3, RbO 3, CsO 3 ซึ่งสถานะออกซิเดชัน -1 มีไอออนของโอโซนที่ซับซ้อน [O 3] -1 ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของอะตอมออกซิเจนอย่างเป็นทางการคือ - 1/3;
d) สารประกอบเปอร์ออกไซด์ - ซูเปอร์ออกไซด์ผสมประเภท M 2 O 3 (M 2 O 2 × 2MO 2) โดยที่ M คือ K, Rb, Cs ซึ่งอะตอมของออกซิเจนมีลักษณะอย่างเป็นทางการโดยสถานะออกซิเดชั่น -1 และ - ½;
e) ออกไซด์ F 2 O และเปอร์ออกไซด์ F 2 O 2 ฟลูออรีนซึ่งสถานะออกซิเดชั่นของอะตอมออกซิเจนตามลำดับเท่ากับ +2 และ +1
5. สถานะออกซิเดชันของอะตอมใน สารง่ายๆ เท่ากับศูนย์:
C1 2, สูง 2, น 2, พี 4, ส 8.
6. สถานะออกซิเดชันของอะตอมของโลหะในสารประกอบจะเป็นบวกเสมอ ยิ่งไปกว่านั้นหลายตัวมีสถานะออกซิเดชันคงที่ ตัวอย่างเช่นอะตอมของโลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) ในสารประกอบทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชันเป็น + 1 และอะตอมของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (Ca, Sr, Ba, Ra) มีสถานะออกซิเดชั่นเป็น +2
7. สถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบหลายชนิดมีความแปรปรวน
ตัวอย่างเช่นสถานะออกซิเดชันของกำมะถันในไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S คือ - 2 ในซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) SO 2 + 4 ในซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) SO 3 + 6
8. สถานะออกซิเดชันสูงสุดของธาตุมักจะเท่ากับจำนวนของกลุ่มที่ธาตุนั้นอยู่ในตารางธาตุของธาตุ
ตัวอย่างเช่นแมกนีเซียม Mg อยู่ในกลุ่มที่สองและสถานะออกซิเดชั่นสูงสุดคือ + 2 แมงกานีส Mn อยู่ในกลุ่มที่ 7 และสถานะออกซิเดชั่นสูงสุดคือ + 7
9. เมื่อทราบสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบบางอย่างคุณสามารถกำหนดสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบอื่นในสารประกอบที่กำหนด ในการทำเช่นนี้คุณต้องจำไว้ว่าผลรวมพีชคณิตของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดในสารประกอบ (โดยคำนึงถึงจำนวนอะตอม) เป็นศูนย์เสมอ
ตัวอย่างเช่นให้เราตรวจสอบสถานะออกซิเดชั่นของไนโตรเจนในกรดไนตริก HNO 3 และในกรดไนตรัส HNO 2 ในกรดไนตริกสถานะออกซิเดชั่นของไฮโดรเจน +1 ออกซิเจน -2 สถานะออกซิเดชั่นของไนโตรเจน x:
1 +x + (-2 ´3) \u003d 0,
ในกรดไนตรัสสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ:
1 + x + (-2 ´2) \u003d 0,
ความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการยึดติดหรือแทนที่อะตอมของธาตุอื่นจำนวนหนึ่งเพื่อสร้างพันธะเคมีเรียกว่าความจุขององค์ประกอบ
วาเลนซ์แสดงเป็นจำนวนเต็มบวกตั้งแต่ I ถึง VIII ไม่มีความจุเท่ากับ 0 หรือมากกว่า VIII ความจุคงที่ จัดแสดงไฮโดรเจน (I) ออกซิเจน (II) โลหะอัลคาไล - องค์ประกอบของกลุ่มแรก กลุ่มย่อยหลัก (I), ธาตุดินอัลคาไลน์ - องค์ประกอบของกลุ่มที่สองของกลุ่มย่อยหลัก (II) อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ มีความจุผันแปร ดังนั้นโลหะทรานซิชันจึงเป็นองค์ประกอบของทั้งหมด กลุ่มย่อยด้านข้าง - แสดงจาก I ถึง III ตัวอย่างเช่นเหล็กในสารประกอบอาจเป็นไบเทเลท์หรือไตรวาเลนต์ทองแดง - โมโนและไบรีเทรียล อะตอมของธาตุที่เหลือสามารถแสดงในสารประกอบที่มีความจุเท่ากับเลขหมู่และความจุระดับกลาง ตัวอย่างเช่นความจุสูงสุดของกำมะถันคือ IV ต่ำสุดคือ II และตัวกลางคือ I, III และ IV
วาเลนซ์เท่ากับจำนวนพันธะเคมีที่อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีผูกมัดกับอะตอมของธาตุอื่นใน สารประกอบทางเคมี... พันธะเคมีแสดงด้วยเส้นประ (-) สูตรที่แสดงลำดับการเชื่อมต่อของอะตอมในโมเลกุลและความจุของแต่ละองค์ประกอบเรียกว่ากราฟิก
สถานะออกซิเดชั่น คือประจุที่มีเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุลซึ่งคำนวณโดยสมมติว่าพันธะทั้งหมดเป็นไอออนิก ซึ่งหมายความว่าอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้นแทนที่อิเล็กตรอนคู่หนึ่งเข้าหาตัวเองโดยสมบูรณ์จะได้รับประจุ 1– พันธะโควาเลนต์ที่ไม่มีขั้วระหว่างอะตอมเดียวกันไม่มีส่วนทำให้เกิดสถานะออกซิเดชัน
ในการคำนวณสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารประกอบควรดำเนินการจากข้อกำหนดต่อไปนี้:
1) สถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบในสารอย่างง่ายจะถูกนำไปเป็นศูนย์ (Na 0; O 2 0);
2) ผลรวมพีชคณิตของสถานะออกซิเดชั่นของอะตอมทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นโมเลกุลเป็นศูนย์และในไอออนเชิงซ้อนผลรวมนี้จะเท่ากับประจุของไอออน
3) อะตอมมีสถานะออกซิเดชั่นคงที่: โลหะอัลคาไล (+1), โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ , สังกะสี, แคดเมียม (+2);
4) สถานะออกซิเดชั่นของไฮโดรเจนในสารประกอบ +1 ยกเว้นโลหะไฮไดรด์ (NaH ฯลฯ ) ที่สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ –1;
5) สถานะออกซิเดชั่นของออกซิเจนในสารประกอบคือ –2 ยกเว้นเปอร์ออกไซด์ (–1) และออกซิเจนฟลูออไรด์ของ 2 (+2)
สถานะออกซิเดชั่นบวกสูงสุดขององค์ประกอบมักจะเกิดขึ้นพร้อมกับหมายเลขกลุ่มในระบบคาบ สถานะออกซิเดชันเชิงลบสูงสุดขององค์ประกอบเท่ากับสถานะออกซิเดชันบวกสูงสุดลบแปด
ข้อยกเว้น ได้แก่ ฟลูออรีนออกซิเจนเหล็กสถานะออกซิเดชั่นสูงสุดแสดงด้วยตัวเลขที่มีค่าต่ำกว่าจำนวนกลุ่มที่พวกมันอยู่ ในทางตรงกันข้ามองค์ประกอบของกลุ่มย่อยทองแดงมีสถานะออกซิเดชันสูงกว่าหนึ่งแม้ว่าจะอยู่ในกลุ่มที่ 1 ก็ตาม
อะตอมขององค์ประกอบทางเคมี (ยกเว้นก๊าซมีตระกูล) สามารถโต้ตอบซึ่งกันและกันหรือกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ ก่อตัวเป็น b.m. อนุภาคที่ซับซ้อน - โมเลกุลไอออนของโมเลกุลและอนุมูลอิสระ เกิดพันธะเคมี กองกำลังไฟฟ้าสถิตระหว่างอะตอม , เหล่านั้น แรงปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม ในการก่อตัวของพันธะเคมีระหว่างอะตอมมีบทบาทหลัก วาเลนซ์อิเล็กตรอนเช่น อิเล็กตรอนที่อยู่บนเปลือกนอก
สิ้นสุดการทำงาน -
หัวข้อนี้เป็นของส่วน:
เคมี
ภาควิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ ... VM Vasyukov OV Savenko AV Ivanova ...
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมในหัวข้อนี้หรือคุณไม่พบสิ่งที่ต้องการเราขอแนะนำให้ใช้การค้นหาในฐานงานของเรา:
เราจะทำอย่างไรกับวัสดุที่ได้รับ:
หากเนื้อหานี้มีประโยชน์สำหรับคุณคุณสามารถบันทึกลงในเพจของคุณบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก:
| ทวีต |
หัวข้อทั้งหมดในส่วนนี้:
ส่วนที่ 1 เคมีเชิงทฤษฎี
บทที่ 1. แนวคิดพื้นฐานและกฎของเคมี .......................................... ......................................... 3 บทที่ 2. โครงสร้างของอะตอมและกฎคาบ .................
ส่วนที่ II. เคมีอนินทรีย์
บทที่ 11. ชั้นเรียนที่สำคัญที่สุดของสารประกอบอนินทรีย์ ........................................... ........... 55 บทที่ 12. องค์ประกอบของกลุ่ม I (ไฮโดรเจนลิเธียมโซเดียมกลุ่มย่อย
ส่วนที่ 3. เคมีออร์แกนิก
บทที่ 20. ลักษณะทั่วไปของสารประกอบอินทรีย์ ........................................... .......... 124 บทที่ 21. Alcanes ................................... .........
บทบัญญัติหลักของทฤษฎีอะตอม - โมเลกุล
1. สารทั้งหมดประกอบด้วยโมเลกุล โมเลกุลเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่มีคุณสมบัติทางเคมี 2. โมเลกุลประกอบด้วยอะตอม อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุด
กฎของการเทียบเท่า - สำหรับสารประกอบโมเลกุลจำนวนองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบเป็นสัดส่วนกับสารเคมีที่เทียบเท่า
เทียบเท่า (E) - อนุภาคของสารที่ในปฏิกิริยากรดเบสที่กำหนดจะเทียบเท่ากับไฮโดรเจนไอออนหนึ่งตัวหรือในปฏิกิริยารีดอกซ์ที่กำหนด
กฎหมายแก๊ส
การศึกษาคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนก๊าซ สารที่แตกต่างกัน และปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับก๊าซมีบทบาทสำคัญในการก่อตัว ทฤษฎีอะตอม - โมเลกุลกฎหมายก๊าซนั้นสมควรได้รับ cn
กฎของชาร์ลส์: ที่ปริมาตรคงที่ความดันของก๊าซจะเปลี่ยนไปตามสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิสัมบูรณ์
P1 / T1 \u003d P2 / T2 หรือ P / T \u003d const กฎหมายทั้งสามนี้สามารถรวมกันเป็นกฎหมายก๊าซสากลฉบับเดียวได้
แบบจำลองโครงสร้างอะตอม
หลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับความซับซ้อนของโครงสร้างของอะตอมคือการค้นพบการสลายตัวของอะตอมของธาตุบางชนิดที่เรียกว่ากัมมันตภาพรังสี (A. Becquerel, 1896) สิ่งที่ตามมา
จำนวนควอนตัมของอิเล็กตรอน
เลขควอนตัมหลัก n กำหนดพลังงานรวมของอิเล็กตรอนในวงโคจรที่กำหนด (n \u003d 1, 2, 3, ... ) ทราบจำนวนควอนตัมหลักสำหรับอะตอม
การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม
เนื่องจากในระหว่างปฏิกิริยาเคมีนิวเคลียสของอะตอมที่ทำปฏิกิริยาจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง (ยกเว้นการแปลงกัมมันตภาพรังสี) ดังนั้น คุณสมบัติทางเคมี อะตอมขึ้นอยู่กับโครงสร้างขององค์ประกอบ
หลักการ Pauli หรือข้อห้าม Pauli (1925): อะตอมไม่สามารถมีอิเล็กตรอนสองตัวที่มีคุณสมบัติเหมือนกัน
เนื่องจากคุณสมบัติของอิเล็กตรอนมีลักษณะเป็นเลขควอนตัมหลักการของ Pauli จึงมักกำหนดรูปแบบดังนี้: อะตอมไม่สามารถมีอิเล็กตรอนสองตัวซึ่งเลขควอนตัมทั้งสี่เป็นหนึ่ง
นิวเคลียสของอะตอมและการเปลี่ยนแปลงกัมมันตภาพรังสี
นอกเหนือจากปฏิกิริยาทางเคมีซึ่งมีเพียงอิเล็กตรอนเท่านั้นที่มีส่วนร่วมยังมีการเปลี่ยนแปลงต่างๆที่นิวเคลียสของอะตอมได้รับการเปลี่ยนแปลง (ปฏิกิริยานิวเคลียร์)
กฎหมายเป็นระยะ
เปิดให้บริการในปี พ.ศ. 2412 โดย D.I. เมนเดเลเยฟกฎธาตุเป็นหนึ่งในกฎพื้นฐานในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ การจัดเรียงองค์ประกอบทั้งหมดจากน้อยไปมาก มวลอะตอม ง
พันธะโควาเลนต์เป็นพันธะที่เกิดจากการสร้างคู่อิเล็กตรอนที่เป็นของอะตอมทั้งสองเท่ากัน
H + H® H: H หรือ H - H
พันธะคือพันธะที่เกิดขึ้นเมื่อเมฆอิเล็กตรอนของสองอะตอมรวมตัวกันเป็นสังคมถ้าเมฆทับซ้อนกันตามแนวที่เชื่อมต่อกับอะตอม
แต่ในโมเลกุลของอะเซทิลีนแต่ละอะตอมของคาร์บอนจะมีอิเล็กตรอนอีกสองตัวซึ่งไม่ได้มีส่วนในการสร้างพันธะσ โมเลกุลของอะเซทิลีนมีเส้นแบน
พันธะสามารถเรียกได้ว่าเป็นพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้นเมื่อออร์บิทัลของอะตอมทับซ้อนกันนอกเส้นที่เชื่อมต่อกับอะตอม
σพันธะมีความแข็งแรงกว่าπพันธะซึ่งอธิบายถึงปฏิกิริยาที่มากกว่าของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวเมื่อเปรียบเทียบกับพันธะที่ จำกัด อีกชนิดหนึ่งของ g
พันธะไอออนิก
พันธะไอออนิก - แรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนที่เกิดจากการกระจัดสมบูรณ์ของคู่อิเล็กตรอนไปยังอะตอมใดอะตอมหนึ่ง นา +
พันธะโลหะ
โลหะรวมคุณสมบัติที่มีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติและแตกต่างจากสารอื่น ๆ คุณสมบัติเหล่านี้มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูงความสามารถในการ
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล
อะตอมและโมเลกุลที่เป็นกลางทางไฟฟ้าสามารถมีปฏิสัมพันธ์เพิ่มเติมซึ่งกันและกันได้ พันธะไฮโดรเจน - พันธะระหว่างบวก
หน่วยวัดอุณหภูมิ T ความดัน p และปริมาตร V.
เมื่อวัดอุณหภูมิมักใช้เครื่องชั่งสองเครื่อง มาตราส่วนอุณหภูมิสัมบูรณ์ใช้เคลวิน (K) เป็นหน่วย จุดศูนย์สัมบูรณ์ (0 K) n
อุณหพลศาสตร์เคมี
อุณหพลศาสตร์เคมีตอบคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้พื้นฐานของปฏิกิริยาเคมีที่กำหนดภายใต้เงื่อนไขบางประการและเกี่ยวกับสภาวะสมดุลสุดท้ายของระบบ
ปฏิกิริยาอันเป็นผลมาจากการที่เอนทัลปีเพิ่มขึ้น (ΔH\u003e 0) และระบบดูดซับความร้อนจากภายนอก (Qp< 0) называются эндотермическими.
ดังนั้นการออกซิเดชั่นของกลูโคสกับออกซิเจนจึงเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก (Qp \u003d 2800 kJ / mol) เช่น กระบวนการนี้เป็นการคายความร้อน เทอร์โมเคมีที่สอดคล้องกัน y
อัตราของปฏิกิริยาเคมีพิจารณาจากปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาต่อหนึ่งหน่วยเวลาต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร
v \u003d ∆С / ∆τ mol / (l · s) อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับลักษณะของสารที่ทำปฏิกิริยาและเงื่อนไขที่ปฏิกิริยาดำเนินไป ที่สำคัญที่สุดคือ
ปฏิกิริยาย้อนกลับและย้อนกลับไม่ได้ สมดุลเคมี
ปฏิกิริยาทางเคมีไม่ได้ "ถึงจุดสิ้นสุด" เสมอไปนั่นคือ วัสดุเริ่มต้นไม่ได้ถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์เสมอไป ทั้งนี้เนื่องจากเมื่ออาหารสะสม
สภาวะที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับเท่ากับอัตราของปฏิกิริยาไปข้างหน้าเรียกว่าสมดุลเคมี
สถานะของสมดุลทางเคมีของกระบวนการย้อนกลับมีลักษณะเชิงปริมาณโดยค่าคงที่สมดุล ดังนั้นสำหรับปฏิกิริยาเคมีแบบย้อนกลับ: aA + bB
โซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบและเป็นจริง การสลายตัวเป็นกระบวนการทางเคมีฟิสิกส์
มีสองทฤษฎีหลักของการแก้ปัญหา: ทางกายภาพและทางเคมี Van't Hoff และ Arrhenius เสนอทฤษฎีทางกายภาพของทฤษฎีทางกายภาพ ตามทฤษฎีนี้ตัวทำละลาย
การพึ่งพาความสามารถในการละลายของสารต่าง ๆ กับลักษณะของตัวทำละลายอุณหภูมิและความดัน
ความสามารถในการละลายของสารในตัวทำละลายต่างๆเช่นในน้ำแตกต่างกันไป หากสารมากกว่า 10 กรัมละลายในน้ำ 100 กรัมที่อุณหภูมิห้อง
กฎหมายการแก้ปัญหาเจือจาง
เมื่อสารที่ไม่ระเหยละลายในตัวทำละลายความดันไอของตัวทำละลายเหนือสารละลายจะลดลงซึ่งทำให้จุดเดือดของสารละลายเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิลดลง
วิธีแสดงความเข้มข้น (องค์ประกอบ) ของสารละลาย
องค์ประกอบเชิงปริมาณ การแก้ปัญหามักแสดงโดยใช้แนวคิดของ "ความเข้มข้น" นั่นคือ เนื้อหาตัวถูกละลายต่อหนึ่งหน่วยมวลหรือปริมาตร สิบเอ็ด.
อิเล็กโทรไลต์และการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์
สารละลายที่นำกระแสไฟฟ้าเรียกว่าสารละลายอิเล็กโทรไลต์มีสาเหตุหลัก 2 ประการที่ทำให้กระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำไฟฟ้า: เนื่องจากการถ่ายเท
สมบัติทางจลศาสตร์และโมเลกุลของระบบกระจายแสง
คุณสมบัติทางแสงของระบบคอลลอยด์คือความทึบแสงเช่น การกระเจิงของแสงโดยอนุภาคขนาดเล็กนำไปสู่เอฟเฟกต์ Faraday-Tyndall โดยเฉพาะ
ปรากฏการณ์พื้นผิวและการดูดซับ
ความแตกต่างในองค์ประกอบและโครงสร้างของขั้นตอนการติดต่อตลอดจนลักษณะของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลในปริมาตรทำให้เกิดสนามพลังโมเลกุลชนิดหนึ่งบนพื้นผิวของส่วน
ระบบคอลลอยด์ (คอลลอยด์กระจาย)
ระบบคอลลอยด์ (โซล) เป็นระบบที่แตกต่างกันซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีลำดับ 10–7–10–9 ม. ในแง่ของขนาดอนุภาคระบบคอลลอยด์จะครอบครอง n
ปฏิกิริยารีดอกซ์ - ปฏิกิริยาที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสารตั้งต้น
สถานะออกซิเดชั่นเป็นประจุที่มีเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุลซึ่งคำนวณได้จากสมมติฐานที่ว่าโมเลกุลประกอบด้วยไอออนและโดยทั่วไปเป็นกลางทางไฟฟ้า สารองค์ประกอบ
ปฏิกิริยารีดิวซ์ออกซิเดชั่นทางเคมีไฟฟ้าสามารถทำได้ในลักษณะที่อิเล็กตรอนจะผ่านจากตัวรีดิวซ์ไปยังตัวออกซิไดซ์ในรูปแบบของกระแสไฟฟ้าเช่น การแปลงร่าง x
การกัดกร่อนของโลหะ
การกัดกร่อนคือการทำลายโลหะอันเป็นผลมาจากการสัมผัสสารเคมีหรือไฟฟ้าเคมีสู่สิ่งแวดล้อม การกัดกร่อนเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองซึ่งลดลงด้วย
กระแสไฟฟ้า
อิเล็กโทรลิซิสเป็นกระบวนการรีดอกซ์ที่เกิดขึ้นกับอิเล็กโทรดเมื่อกระแสไฟฟ้าตรงผ่านสารละลายหรืออิเล็กโทรไลต์ละลาย
อิเล็กโทรลิซิสของอิเล็กโทรไลต์ละลาย
แผนผังการบันทึกอิเล็กโทรลิซิสของอิเล็กโทรไลต์ละลาย: KtAn ↔ Ktn + + Anm– แคโทด - | Ktn +
อิเล็กโทรลิซิสของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ในน้ำ
อิเล็กโทรลิซิสของสารละลายแตกต่างจากการอิเล็กโทรลิซิสของอิเล็กโทรไลต์ละลายเนื่องจากการมีโมเลกุลของน้ำซึ่งสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดอกซ์ของอิเล็กโทร เนื่องจาก
น้ำจะถูกกู้คืนน้ำและไอออนบวกโลหะจะถูกกู้คืนไอออนโลหะ
กระบวนการขั้วบวก: 1. บนขั้วบวกที่ไม่ละลายน้ำโดยมีการแข่งขันของแอนไอออนของกรดแอนอกซิค (Cl–, Br–, I–, S2–
การวิเคราะห์เชิงคุณภาพ
งานของการวิเคราะห์เชิงคุณภาพคือการกำหนด องค์ประกอบทางเคมี สารประกอบทดสอบ การวิเคราะห์เชิงคุณภาพดำเนินการโดยทางเคมีกายภาพและเคมีทางกายภาพ
การวิเคราะห์เชิงปริมาณ
งานของการวิเคราะห์เชิงปริมาณคือการกำหนดเนื้อหาเชิงปริมาณขององค์ประกอบทางเคมี (หรือกลุ่ม) ในสารประกอบ วิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาณ
กรด
กรดเป็นสารประกอบที่เมื่อเกิดการแยกตัวในสารละลายที่เป็นน้ำจากไอออนบวกจะมีไฮโดรเจนไอออน H + เท่านั้น (ตามทฤษฎีของอิเล็กโทรไลติก
ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบแรกและเป็นหนึ่งในสองตัวแทนของช่วงเวลาแรก ตารางธาตุ... อะตอมของไฮโดรเจนประกอบด้วยอนุภาคสองอนุภาคคือโปรตอนและอิเล็กตรอนซึ่งระหว่างนั้นมีแรงดึงดูดเท่านั้น ใน
เบริลเลียม
ในสารประกอบที่เสถียรทั้งหมดสถานะออกซิเดชันของเบริลเลียมคือ +2 ปริมาณเบริลเลียมในเปลือกโลกอยู่ในระดับต่ำ แร่ธาตุที่จำเป็น: เบริล Be3Al2 (SiO
อลูมิเนียม
อลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบแอมโฟเทอริกทั่วไปโดยมีสถานะออกซิเดชั่น +3 เป็นปกติมากที่สุด ซึ่งแตกต่างจากโบรอนคือมีลักษณะไม่เพียง แต่เป็นประจุลบ แต่ยังรวมถึงสารประกอบเชิงซ้อนประจุบวกด้วย
แลนทาไนด์
ตระกูลแลนทาไนด์ ได้แก่ ซีเรียม Ce 4f25s25p65d06s2, praseodymium Pr 4f3, นีโอดิเมียม Nd 4f4, โพรมีเซียม
แอกทิไนด์
ตระกูลแอกทิไนด์ ได้แก่ ทอเรียม Th 5f06s26p66d27s2, protactinium Pr 5f2 6d17s2
คาร์บอน
ในสารประกอบอนินทรีย์ส่วนใหญ่คาร์บอนแสดงสถานะออกซิเดชั่นเป็น –4, +4, +2 โดยธรรมชาติแล้วปริมาณคาร์บอนเท่ากับ 0.15% (ส่วนโมล) และส่วนใหญ่พบใน
ซิลิคอน
ซิลิกอนในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชั่นเป็น +4 และ –4 สำหรับมันพันธะที่มีลักษณะเฉพาะที่สุดคือ Si - F และ Si - O ในแง่ของความชุกบนโลกซิลิคอน 20% (ส่วนโมล) นั้นด้อยกว่านั้น
ออกซิเจน
เช่นเดียวกับฟลูออรีนออกซิเจนจะสร้างสารประกอบที่มีองค์ประกอบเกือบทั้งหมด (ยกเว้นฮีเลียมนีออนและอาร์กอน) สถานะออกซิเดชั่นของออกซิเจนในสารประกอบส่วนใหญ่ที่ท่วมท้นคือ –2 โครเมียม
สูตรของสารประกอบอินทรีย์
สูตรโมเลกุลสะท้อนถึงองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสาร ในสูตรโมเลกุลให้เขียนอะตอมของคาร์บอนก่อนจากนั้นจึงเขียนอะตอมของไฮโดรเจนจากนั้น -
ศัพท์เฉพาะของสารประกอบอินทรีย์
ปัจจุบันระบบการตั้งชื่อระบบ IUPAC ได้รับการยอมรับแล้ว (IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry) ในบรรดาตัวเลือกต่างๆ
Isomerism ของสารประกอบอินทรีย์
Isomerism - การดำรงอยู่ของสารต่าง ๆ ที่มีสิ่งเดียวกัน สูตรโมเลกุล... ปรากฏการณ์นี้เกิดจากการที่อะตอมเดียวกันสามารถเชื่อมต่อกันได้ในรูปแบบที่แตกต่างกัน
และการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบอินทรีย์
คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุลจะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับอะตอมอื่นที่เกี่ยวข้องด้วย อย่างไรก็ตามอะตอมที่มีพันธะโดยตรงมีอิทธิพลต่อกันและกันมากที่สุด
ลักษณะทั่วไปของปฏิกิริยาอินทรีย์
การแบ่งประเภทของปฏิกิริยาอินทรีย์สามารถเป็นไปตามหลักการต่างๆ I. การจำแนกปฏิกิริยาเคมีโดยผลของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี: 1.
อุตสาหกรรมการผลิตสารประกอบอินทรีย์
บทบาทที่เพิ่มขึ้นของสารประกอบอินทรีย์ในโลกสมัยใหม่เรียกร้องให้มีการสร้างการผลิตทางอุตสาหกรรมที่สามารถผลิตได้ในปริมาณที่เพียงพอ สำหรับการผลิตดังกล่าว
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
แอลเคนเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวหรืออิ่มตัวเนื่องจากความจุอิสระทั้งหมดของอะตอมของคาร์บอนจะถูกครอบครอง ("อิ่มตัว") ด้วยอะตอมของไฮโดรเจน ราคาที่ง่ายที่สุด
คุณสมบัติทางกายภาพ
ภายใต้สภาวะปกติสมาชิกสี่ตัวแรกของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันของอัลเคน (C1 - C4) คือก๊าซ อัลเคนปกติจากเพนเทนถึงเฮปตาดีเคน (C5 - C17) - ของเหลว
วิธีการรับ
แหล่งธรรมชาติหลักของอัลเคนคือน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ เศษส่วนของน้ำมันต่างๆประกอบด้วยแอลเคนตั้งแต่ C5H12 ถึง C30H62 ก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยก๊าซมีเทน
คุณสมบัติทางเคมี
ภายใต้สภาวะปกติแอลเคนจะเฉื่อยทางเคมี พวกมันทนต่อการกระทำของรีเอเจนต์หลายชนิด: ไม่ทำปฏิกิริยากับซัลฟิวริกเข้มข้นและ กรดไนตริกด้วยของเหลวเข้มข้นและละลาย
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
ไซโคลแอลเคนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่อิ่มตัว ตัวแทนที่ง่ายที่สุดของซีรี่ส์นี้: ทั่วไป
คุณสมบัติทางเคมี
ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมีรอบเล็กและรอบธรรมดาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ Cyclopropane และ cyclobutane มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติมเช่น มีความคล้ายคลึงกับอัลคีน Cyclopentane และ
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
แอลคีนเรียกว่าไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวซึ่งโมเลกุลประกอบด้วยพันธะคู่หนึ่งพันธะ ตัวแทนแรกของคลาสนี้คือเอทิลีน CH2 \u003d CH2
การรับ
อัลคีนเป็นของหายากในธรรมชาติ เนื่องจากอัลคีนเป็นวัตถุดิบที่มีค่าสำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรมจึงมีการพัฒนาวิธีการเตรียมการมากมาย 1. แหล่งอุตสาหกรรมหลัก
คุณสมบัติทางเคมี
คุณสมบัติทางเคมีของอัลคีนถูกกำหนดโดยการมีพันธะคู่ในโมเลกุลของมัน ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของพันธะπค่อนข้างเคลื่อนที่ได้และทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรฟิลิกได้ง่าย
ใบสมัคร
อัลคีนที่ต่ำกว่าเป็นวัสดุเริ่มต้นที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรม เอทิลแอลกอฮอล์โพลิเอทิลีนโพลีสไตรีนได้จากเอทิลีน โพรพีนใช้ในการสังเคราะห์โพลีโพรพีลีนฟีนอล
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
Alkadienes เป็นไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่มีพันธะคู่สองพันธะ สูตรทั่วไปของแอลคาเดียนСnН2n-2 ถ้าพันธะคู่แยกจากกันในโซ่คาร์บอน
การรับ
วิธีการทางอุตสาหกรรมหลักในการผลิต dienes คือการคายน้ำของอัลเคน Butadiene-1,3 (divinyl) ได้มาจากบิวเทน:
คุณสมบัติทางเคมี
สำหรับอัลคาเดียนปฏิกิริยาปกติของการเติมอิเล็กโทรฟิลิกของ AE ซึ่งเป็นลักษณะของอัลคีนเป็นลักษณะเฉพาะ คุณลักษณะของ dienes คอนจูเกตคือพันธะคู่สองพันธะ
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
แอลไคน์เรียกว่าไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวซึ่งโมเลกุลประกอบด้วยพันธะสามอัน สูตรทั่วไปของชุดแอลไคน์ที่คล้ายคลึงกันСnН2
คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติทางกายภาพ แอลคีนคล้ายกับคุณสมบัติของอัลเคนและอัลคีน ภายใต้สภาวะปกติ (C2 - C4) - ก๊าซ (C5 - C16) - ของเหลวเริ่มจาก C17
การรับ
1. วิธีการทั่วไปในการได้รับอัลไคน์คือการกำจัดโมเลกุลของไฮโดรเจนเฮไลด์สองโมเลกุลออกจากไดฮาโลแอลเคนซึ่งมีฮาโลเจนสองอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงกันหรืออะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมภายใต้
คุณสมบัติทางเคมี
คุณสมบัติทางเคมีของแอลไคน์เกิดจากการมีพันธะสามในโมเลกุลของมัน ปฏิกิริยาทั่วไปสำหรับอะเซทิลีนและความคล้ายคลึงกันคือปฏิกิริยาของการเติมอิเล็กโทรฟิลิกของ AE
ใบสมัคร
หลายสาขาของอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์ได้พัฒนาบนพื้นฐานของอะเซทิลีน ข้างต้นเราได้สังเกตเห็นความเป็นไปได้ในการได้รับอะซิทัลดีไฮด์จากอะเซทิลีนและคีโตนต่างๆจากอะซิติลที่คล้ายคลึงกัน
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (arenes) เป็นสารที่โมเลกุลประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนหนึ่งวงขึ้นไป - กลุ่มอะตอมของคาร์บอนที่มีตัวต่อ
คุณสมบัติทางกายภาพ
กลุ่มแรกของเบนซีนที่เป็นเนื้อเดียวกันคือของเหลวไม่มีสีและมีกลิ่นเฉพาะ มีน้ำหนักเบากว่าน้ำและไม่ละลายในน้ำ พวกเขาละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์และเป็นตัวขับร้องเอง
วิธีการรับ
1. ได้รับจากสารไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติก เพื่อให้ได้เบนซินและความคล้ายคลึงกันอุตสาหกรรมนี้ใช้อะโรมาไดเซชันของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่ประกอบเป็นน้ำมัน เมื่อโปร
คุณสมบัติทางเคมี
นิวเคลียสอะโรมาติกซึ่งมีระบบเคลื่อนที่ของπ - อิเล็กตรอนเป็นวัตถุที่สะดวกสำหรับการโจมตีโดยรีเอเจนต์อิเล็กโทรฟิลิก นอกจากนี้ยังอำนวยความสะดวกโดยการจัดวางเชิงพื้นที่ของπ-
กฎการวางแนว (การทดแทน) ในวงแหวนเบนซิน
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลคือการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในนั้น ลักษณะของการกระจายขึ้นอยู่กับอิทธิพลร่วมกันของอะตอม ในโมเลกุล
ใบสมัคร
อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดในการสังเคราะห์สารที่มีคุณค่า จากเบนซีนฟีนอลอะนิลีนสไตรีนจะได้รับซึ่งในทางกลับกันเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์สีย้อมโพลี
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
สูตรทั่วไปของชุดโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์อิ่มตัวแบบ homologous คือ CnH2n + 1OH ขึ้นอยู่กับอะตอมของคาร์บอนที่เป็นหมู่ไฮดรอกซิล
การรับ
1. วิธีการทั่วไปในการผลิตแอลกอฮอล์ซึ่งมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมคือการให้น้ำอัลคีน ปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยการส่งแอลคีนกับไอน้ำผ่านตัวเร่งปฏิกิริยากรดฟอสฟอริก (H3PO
คุณสมบัติทางเคมี
คุณสมบัติทางเคมีของแอลกอฮอล์ถูกกำหนดโดยการมีหมู่ -OH ในโมเลกุลของพวกมัน พันธะ C - O และ O - H มีขั้วอย่างมากและสามารถทำลายได้ ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ที่มีส่วนร่วมมีสองประเภทหลัก
ปฏิกิริยาความแตกแยกของพันธะ O - H
1. คุณสมบัติที่เป็นกรดของแอลกอฮอล์มีความอ่อนแอมาก แอลกอฮอล์ที่ต่ำกว่าทำปฏิกิริยารุนแรงกับโลหะอัลคาไล:
ปฏิกิริยากับความแตกแยกของพันธะ C - O
1) ปฏิกิริยาการคายน้ำเกิดขึ้นเมื่อแอลกอฮอล์ถูกทำให้ร้อนด้วยสารที่ทำให้ขาดน้ำ เมื่อได้รับความร้อนสูงการคายน้ำในกล้ามเนื้อจะเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของอัลคีน:
ใบสมัคร
แอลกอฮอล์ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมสังเคราะห์สารอินทรีย์ เมทิลแอลกอฮอล์ CH3OH เป็นของเหลวพิษที่มีจุดเดือด 65 ° C ผสมได้ง่าย
คุณสมบัติทางเคมี
สำหรับแอลกอฮอล์ di- และ trihydric ปฏิกิริยาหลักของโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์เป็นลักษณะเฉพาะ กลุ่มไฮดรอกซิลหนึ่งหรือสองกลุ่มสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยา อิทธิพลร่วมกันของกลุ่มไฮดรอกซิลเป็นที่ประจักษ์ใน
ใบสมัคร
เอทิลีนไกลคอลใช้สำหรับการสังเคราะห์วัสดุพอลิเมอร์และเป็นสารป้องกันการแข็งตัว นอกจากนี้ยังใช้ในปริมาณมากสำหรับการผลิตไดออกเทนซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการที่สำคัญ (แม้ว่าจะเป็นพิษ)
คุณสมบัติทางกายภาพ
ฟีนอลส่วนใหญ่เป็นสารที่มีลักษณะเป็นผลึก (m-cresol เป็นของเหลว) ที่อุณหภูมิห้อง มีกลิ่นลักษณะค่อนข้างละลายได้ไม่ดีในน้ำเย็น
วิธีการรับ
1. รับจากฮาโลเจนเบนเซน เมื่อคลอโรเบนซีนและโซเดียมไฮดรอกไซด์ถูกทำให้ร้อนภายใต้ความกดดันโซเดียมฟีนอลจะได้รับจากการแปรรูปต่อไปซึ่งจะเกิดกรดฟีนอล:
คุณสมบัติทางเคมี
ในฟีนอล p-orbital ของอะตอมออกซิเจนจะรวมตัวกันเป็นระบบเดียวกับวงแหวนอะโรมาติก อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์นี้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่อะตอมออกซิเจนจะลดลงและในเบนซีนคอล
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
สารประกอบอินทรีย์ในโมเลกุลที่มีกลุ่มคาร์บอนิลเรียกว่าคาร์บอนิล
การรับ
1. ไฮเดรชั่นของแอลไคน์ อัลดีไฮด์ได้มาจากอะเซทิลีนคีโตนได้มาจากการคล้ายคลึงกัน:
คุณสมบัติทางเคมี
คุณสมบัติทางเคมีของอัลดีไฮด์และคีโตนถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่าโมเลกุลของพวกมันรวมกลุ่มคาร์บอนิลที่มีพันธะคู่ที่มีขั้ว อัลดีไฮด์และคีโตน - สารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางเคมี
ใบสมัคร
ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นก๊าซที่มีกลิ่นรุนแรงและระคายเคือง สารละลายฟอร์มัลดีไฮด์ 40% เรียกว่าฟอร์มาลิน ฟอร์มาลดีไฮด์ถูกผลิตขึ้นในระดับอุตสาหกรรมโดยการออกซิเดชั่นของมีเทนหรือเมทานอล
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
สารประกอบที่มีกลุ่มคาร์บอกซิลิกเรียกว่ากรดคาร์บอกซิลิก
คุณสมบัติทางกายภาพ
กรดโมโนคาร์บอกซิลิกอะลิฟาติกอิ่มตัวก่อให้เกิดอนุกรมที่คล้ายคลึงกันโดยมีสูตรทั่วไป CnH2n + 1COOH สมาชิกระดับล่างของชุดนี้มักจะเป็น
การรับ
1. การออกซิเดชั่นของแอลกอฮอล์ขั้นต้นเป็นวิธีการทั่วไปในการผลิตกรดคาร์บอกซิลิก KMnO4 และ K2Cr2O7 ใช้เป็นสารออกซิแดนท์
คุณสมบัติทางเคมี
กรดคาร์บอกซิลิกเป็นกรดที่เข้มข้นกว่าแอลกอฮอล์เนื่องจากอะตอมของไฮโดรเจนในหมู่คาร์บอกซิลมีความคล่องตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของกลุ่ม –CO ในสารละลายกรดคาร์บอนิก
ใบสมัคร
กรดอิ่มตัว กรดฟอร์มิก HCOOH ชื่อนี้เกิดจากการที่กรดมีอยู่ในสารคัดหลั่งของมด ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยาและอาหาร
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
ในบรรดาอนุพันธ์เชิงหน้าที่ของกรดคาร์บอกซิลิกสถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยเอสเทอร์ - สารประกอบที่เป็นตัวแทนของกรดคาร์บอกซิลิกซึ่งอะตอมของไฮโดรเจนในหมู่คาร์บอกซิลถูกแทนที่
คุณสมบัติทางกายภาพ
เอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิกที่ต่ำกว่าและแอลกอฮอล์เป็นของเหลวที่ระเหยได้เล็กน้อยหรือของเหลวที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ หลายคนมีกลิ่นหอม ตัวอย่างเช่น
คุณสมบัติทางเคมี
1. ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสหรือซาพอนิฟิเคชัน ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันสามารถย้อนกลับได้ดังนั้นเมื่อมีกรดปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดขึ้นเรียกว่าไฮโดรไลซิสเป็นผล
ไขมันและน้ำมัน
ในบรรดาเอสเทอร์นั้นสถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยเอสเทอร์ตามธรรมชาติ - ไขมันและน้ำมันซึ่งเกิดจากกลีเซอรอลแอลกอฮอล์ไตรไฮดริกและกรดไขมันที่สูงกว่าพร้อมคาร์บอนที่ไม่แตกแขนง
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
โมโนแซคคาไรด์ที่ง่ายที่สุดคือกลีเซอรอลอัลดีไฮด์ C3H6O3: ส่วนที่เหลือ
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของกลูโคส
กลูโคสС6Н12О6เป็นผลึกสีขาวมีรสหวานละลายในน้ำได้ดี ในรูปแบบเชิงเส้นโมเลกุลของกลูโคสประกอบด้วยหนึ่งอัล
ไดแซคคาไรด์
ไดแซคคาไรด์ที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ซูโครสมอลโตสและแลคโตส ทั้งหมดเป็นไอโซเมอร์และมีสูตร C12H22O11 แต่โครงสร้างแตกต่างกัน ตุ่น
โพลีแซ็กคาไรด์
โมเลกุลของโพลีแซ็กคาไรด์ถือได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์พอลิคอนเดนเซชันของโมโนแซ็กคาไรด์ สูตรทั่วไปของโพลีแซ็กคาไรด์คือ (C6H10O5) n. เราจะพิจารณาราคาที่สำคัญที่สุด
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
สูตรทั่วไปของเอมีนอะลิฟาติกอิ่มตัวคือ CnH2n + 3N เอมีนมักตั้งชื่อตามรายการอนุมูลของไฮโดรคาร์บอน (ตามลำดับตัวอักษร) และเพิ่ม
คุณสมบัติทางกายภาพ
Methylamine, dimethylamine และ trimethylamine เป็นก๊าซสมาชิกตรงกลางของอนุกรมอะลิฟาติกคือของเหลวส่วนที่สูงกว่าคือของแข็ง ระหว่างโมเลกุลของเอมีนในเฟสของเหลวอ่อนแอ พันธะไฮโดรเจน, โพ
การรับ
1. วิธีการหลักในการผลิตเอมีนคือการทำให้เป็นด่างของแอมโมเนียซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแอลคิลเฮไลด์ถูกให้ความร้อนกับแอมโมเนีย:
คุณสมบัติทางเคมี
1. เนื่องจากมีคู่อิเล็กตรอนบนอะตอมไนโตรเจนเอมีนทั้งหมดจึงมีคุณสมบัติพื้นฐานและอะลิฟาติกเอมีนเป็นเบสที่แข็งแกร่งกว่าแอมโมเนีย สารละลายเอมีนที่เป็นน้ำมี
เอมีนอะโรมาติก
Aniline (phenylamine) C6H5NH2 เป็นบรรพบุรุษของคลาสของอะโรมาติกเอมีนซึ่งกลุ่มอะมิโนจะถูกผูกมัดโดยตรงกับวงแหวนเบนซีน เซนต์นี้
คุณสมบัติทางกายภาพ
อะนิลีนเป็นของเหลวที่ไม่มีสีหนักกว่าน้ำเล็กน้อยละลายในน้ำเล็กน้อยละลายได้ในเอทิลแอลกอฮอล์และเบนซิน วิธีการหลักในการผลิตอะนิลีนคือการลดไนโตร
คุณสมบัติทางเคมี
1. อะนิลีนเป็นเบสที่อ่อนกว่าอะลิฟาติกเอมีนมาก (Kb \u003d 5.2-10-10) นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าคู่อิเล็กตรอนของอะตอมไนโตรเจนซึ่งเป็นตัวกำหนดพื้นฐาน
ระบบการตั้งชื่อและ isomerism
กรดอะมิโนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีประโยชน์ต่อร่างกายซึ่งรวมถึงหมู่คาร์บอกซิล -COOH และกลุ่มอะมิโน -NH2 ขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของทั้งสองฟังก์ชัน
คุณสมบัติทางเคมี
กรดอะมิโนเป็นสารประกอบแอมโฟเทอริกอินทรีย์ ประกอบด้วยกลุ่มฟังก์ชันสองกลุ่มที่มีลักษณะตรงกันข้ามกันในโมเลกุล: กลุ่มอะมิโนที่มีคุณสมบัติพื้นฐานและกลุ่มคาร์บอกซิล
เปปไทด์
เปปไทด์สามารถคิดได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ควบแน่นของกรดอะมิโนสองโมเลกุลขึ้นไป โมเลกุลของกรดอะมิโนสองโมเลกุลสามารถทำปฏิกิริยากันเพื่อแยกโมเลกุลของน้ำออกและสร้างผลิตภัณฑ์
คุณสมบัติทางเคมี
1. การทำลายโครงสร้างทุติยภูมิและตติยภูมิของโปรตีนในขณะที่ยังคงรักษาโครงสร้างหลักไว้เรียกว่า denaturation เกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อนความเป็นกรดจะเปลี่ยนไปด้วย
ความสำคัญทางชีวภาพของโปรตีน
ความสำคัญทางชีวภาพของโปรตีนนั้นสูงมาก 1. ปฏิกิริยาทางเคมีทั้งหมดในร่างกายเกิดขึ้นต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - เอนไซม์ แม้แต่ปฏิกิริยาง่ายๆ
เฮเทอโรไซเคิลหกแผ่น
ไพริดีน C5H5N เป็นอะโรมาติกเฮเทอโรไซด์หกเมมเบรนที่ง่ายที่สุดพร้อมด้วยอะตอมไนโตรเจนหนึ่งอะตอม ถือได้ว่าเป็นอะนาล็อกของเบนซินซึ่งกลุ่ม CH หนึ่งสำหรับ
เฮเทอโรไซเคิลห้าแผ่น
Pyrrole C4H4NH เป็นเฮเทอโรไซด์ห้าเมมเบรนที่มีอะตอมไนโตรเจนหนึ่งอะตอม
โครงสร้างกรดนิวคลีอิก
กรดนิวคลีอิกเป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงตามธรรมชาติ (โพลีนิวคลีโอไทด์) ซึ่งมีบทบาทอย่างมากในการจัดเก็บและส่งข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต โมเลกุล
บทบาททางชีววิทยาของกรดนิวคลีอิก
DNA เป็นโมเลกุลหลักในสิ่งมีชีวิต จัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมที่ส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไป ในโมเลกุลของดีเอ็นเอองค์ประกอบที่เข้ารหัสของอวัยวะโปรตีนทั้งหมด
ไซโทซีนกัวนีน
ดังนั้นข้อมูลที่อยู่ใน DNA จึงถูกพิมพ์ซ้ำเป็น mRNA และข้อมูลหลังส่งไปยังไรโบโซม 2. Transport RNA (tRNA) ถ่ายโอนกรดอะมิโนไปยังไรโบโซม
ลักษณะทั่วไปของพอลิเมอร์
บ่อยครั้ง สูตรทั่วไป โพลีเมอร์สามารถเขียนได้ในรูป (-X-) n โดยที่ -X- ส่วนเรียกว่าหน่วยประถมและจำนวน n คือระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน
พลาสติก
พลาสติกเป็นวัสดุที่ทำจากโพลีเมอร์ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้เมื่อถูกความร้อนและคงรูปทรงใหม่ไว้ได้หลังจากทำความเย็น เนื่องจากคุณสมบัตินี้พลาสติกจึงยืมตัวมาใช้กับขนได้ง่าย
ไฟเบอร์
หนึ่งในการใช้งานที่สำคัญสำหรับโพลีเมอร์คือการผลิตเส้นใยและผ้า พิจารณาสองวา
ยาง
ยางเป็นผลิตภัณฑ์พอลิเมอไรเซชันของไดแอนและอนุพันธ์ ยางธรรมชาติได้มาจากน้ำยางซึ่งเป็นพืชเมืองร้อนบางชนิด สามารถติดตั้งโครงสร้างได้