Основные понятия в органической химии (гомология и изомерия, гибридизация)

Основные положения теории строения органических веществ А.М. Бутлерова:

Атомы в молекуле соединяются в определенной последовательности в соответствии с их валентностями. Углерод в органических веществах всегда четырехвалентен. Атомы углерода могут соединяться друг с другом, образуя цепи.

Свойства веществ определяются не только их количественным составом, но и порядком связи атомов друг с другом.

По строению молекулы можно предсказать свойства вещества.

Изомеры – это вещества, имеющие одинаковый состав (число атомов каждого типа), но разное взаимное расположение атомов – разное строение.

Различают два основных вида изомерии: структурную и пространственную.

Структурные изомеры – соединения с одинаковым составом, но различным порядком связывания атомов, т.е. с различным химическим строением.

Молекулярная формула у структурных изомеров одинаковая, а структурная различается.

Изомерия углеродного скелета: вещества различаются строением углеродной цепи, которая может быть линейная или разветвленная.

$C:\Users\LS_3\Downloads\загруженное.png$ и СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃

Изомерия положения обусловлена различным положением кратной связи, функциональной группы или заместителя при одинаковом углеродном скелете молекул.

Межклассовая изомерия – ещё один вид структурной изомерии, когда вещества из разных классов веществ имеют одинаковую общую формулу.

Пространственные изомеры – это вещества с одинаковым составом и химическим строением, но с разным пространственным расположением атомов в молекуле.

Виды пространственной изомерии:

Геометрическая (цис—транс)

Оптическая изомерия

Геометрическая изомерия характерна для соединений, в которых различается положение заместителей относительно плоскости двойной связи или цикла. Например, для алкенов и циклоалканов.

Оптические изомеры – это пространственные изомеры, молекулы которых соотносятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.

Оптическая изомерия свойственна молекулам веществ, имеющих асимметрический атом углерода, то есть атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями.

Гомологами называют вещества, которые имеют похожее строение, общую формулу и отличаются на одну или несколько групп –СН₂- (гомологическая разность).

Гибридизацией орбиталей называют процесс, при котором орбитали, изначально имеющие разные формы и энергии смешиваются, образуя взамен такое же количество гибридных орбиталей, равных по форме и энергии.

Как определить тип гибридизации атома углерода в органической молекуле?

В зависимости от того, со скольким числом других атомов связан какой-либо атом углерода, он находится либо в состоянии sp³, либо в sp², либо в sp-гибридизации:

Кол-во атомов, с которыми связан атом углерода	Тип гибридизации	Пример
4	sp³	CH₄
3	sp²	CH₂=CH₂
2	sp	CH≡CH или центральный атом в: СН₂=С=СН₂

Кол-во атомов, с которыми связан атом углерода

Тип гибридизации

Пример

sp³

CH₄

sp²

CH₂=CH₂

CH≡CH или центральный атом в:

СН₂=С=СН₂

Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.

Основные понятия в органической химии (гомология и изомерия, гибридизация)