Пригадайте:

• які існують ознаки класифікації неорганічних та органічних сполук;

• ковалентний зв'язок реалізується за рахунок притягання атомів до спільної електронної пари;

• кратністю ковалентного зв'язку називають число спільних електронних пар між атомами; за кратністю виділяють одинарний, подвійний та потрійний зв'язки.

Класифікація органічних сполук за елементним складом

Для вивчення органічних сполук зручно розділити їх на класи за будовою або властивостями. Один із принципів розділення ґрунтується на елементному складі сполук.

Ви вже знаєте, що найпростіші органічні сполуки містять тільки два елементи — Карбон і Гідроген, їх називають вуглеводнями (від двох слів — вуглець і водень). Якщо сполуки містять ще й Оксиген, то їх називають оксигеновмісними, за наявності Фосфору — фосфоровмісними тощо. Існують органічні сполуки, що містять атоми металічних елементів, їх називають металоорганічними. Сьогодні відомі органічні речовини майже з усіма існуючими хімічними елементами, але в 10 класі ви ознайомитеся з трьома групами:

Класифікація органічних сполук за будовою карбонового ланцюга

1858 року шотландський хімік Арчібальд Купер установив, що основою кожної органічної молекули є карбоновий ланцюг (карбоновий скелет), що є послідовністю хімічно з’єднаних між собою атомів Карбону. У багатьох реакціях карбоновий ланцюг молекули залишається незмінним. Купер також запропонував позначати рисками хімічні зв’язки між атомами, чим ми зараз користуємося під час складання структурних формул.

Класифікація органічних сполук за видом зв'язку

Органічні сполуки також класифікують за типом ковалентного зв’язку в карбоновому ланцюзі. Вам уже відомі насичені вуглеводні, у яких у карбоновому ланцюзі всі зв’язки одинарні (їх також називають ординарними, або простими). А сполуки, в яких у карбоновому ланцюзі наявні подвійні C=C або потрійні зв’язки C=C, називають ненасиченими. Існують також сполуки з ароматичним зв’язком, які називають ароматичними. Із представником таких сполук — бензе-ном — ви ознайомитеся в 10 класі.

Одинарний ковалентний зв’язок зумовлений утворенням однієї спільної електронної пари між атомами Карбону:

Електрони, які на схемі зображені неспареними, утворюють спільні електронні пари з іншими атомами, зокрема з атомами Гідрогену в молекулах вуглеводнів.

Подвійному та потрійному зв’язкам між атомами Карбону відповідають дві та три спільні електронні пари:

Класифікація органічних сполук за наявністю характеристичних груп

Хімічні властивості органічних речовин визначаються не тільки будовою карбонового ланцюга, а й насамперед тими атомами чи групами атомів, які з ним сполучені. У вуглеводнях карбоновий ланцюг сполучений тільки з атомами Гідрогену. Але існують речовини, в молекулах яких наявні групи атомів, що є характерними для речовин певного класу сполук. Такі групи атомів називають характеристичними (функціональними). Ви вже вивчали такі речовини в 9 класі: в усіх спиртів наявна характеристична група -ОН (гідроксильна), а в карбонових кислот наявна група -COOH (карбоксильна).

Характеристичні групи — це активні центри молекул органічних сполук. Саме вони найчастіше зазнають хімічних перетворень, тим самим визначаючи багато хімічних властивостей органічних речовин.

Багато органічних молекул містять разом декілька характеристичних груп. Такі сполуки називають поліфункціональними. Такими сполуками є вуглеводи, амінокислоти, білки, нуклеїнові кислоти тощо.

Певна річ, наведені класифікації не відображають усього розмаїття органічних сполук, але саме такі речовини ви вивчатимете в 10 класі.

Ключова ідея

Основою класифікації органічних сполук є будова карбонового ланцюга та наявність характеристичних груп, що відображає їхні хімічні властивості.

Контрольні запитання

29. За якими ознаками класифікують органічні сполуки?

30. На які групи або класи розділяють органічні сполуки за різними класифікаційними ознаками?

Завдання для засвоєння матеріалу

31. Найпростіша органічна сполука — метан CH₄. До яких груп органічних сполук можна його віднести (за різними ознаками)?

32. Які з ланцюгів, наведених у завданні 20 на с. 17, є розгалуженими, не-розгалуженими, циклічними?

33. Дано структурні формули трьох вуглеводнів: CH₃-CH₃, CH₂=CH₂, CH=CH. Запропонуйте ознаки для класифікації цих речовин.

34. Визначте, до яких груп органічних сполук за різними ознаками можна віднести: а) етанол C₂H₅OH; б) етанову кислоту CH₃COOH; в) етин C₂H₂; г) етанамін C₂H₅NH₂.

35. Складіть формули спирту, карбонової кислоти та аміну з найменшим можливим числом атомів Карбону.

36. Складіть повну й скорочену структурні формули, а також молекулярну формулу будь-якої сполуки, молекули якої містять: а) три атоми Карбону та один подвійний зв'язок C=C; б) чотири атоми Карбону та один потрійний зв'язок С=С; в) циклічний ланцюг із шести атомів Карбону та одну групу -ОН; г) розгалужений карбоновий ланцюг із п'яти атомів Карбону та один подвійний зв'язок С=С; д) три атоми Карбону, один з яких у складі альдегідної групи; е) циклічний ланцюг із трьох атомів Карбону та одну аміногрупу -NH₂.

37. Серед наведених структурних формул сполук укажіть: вуглеводні, циклічні сполуки, спирт, карбонову кислоту, амін.

38. Формула найпростішого аміну — CH₃NH₂. Складіть розгорнуту структурну формулу аміну, який містить на один атом Карбону більше.

Це матеріал з підручника Хімія 10 клас Григорович