Органические соединения, органические вещества — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода, тиоцианатов и цианидов).
История
Название органические вещества появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений, продолжавших традицию Аристотеля и Плиния Старшего о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила» (лат. vis vitalis), присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлером в 1828 году путём синтеза «органической» мочевины из «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химической терминологии и по сей день.Количество известных органических соединений составляет почти 27 млн. Таким образом, органические соединения — самый обширный класс химических соединений. Многообразие органических соединений связано с уникальным свойством углерода образовывать цепочки из атомов, что в свою очередь обусловлено высокой стабильностью (то есть энергией) углерод-углеродной связи. Связь углерод-углерод может быть как одинарной, так и кратной — двойной, тройной. При увеличении кратности углерод-углеродной связи возрастает её энергия, то есть стабильность, а длина уменьшается. Высокая валентность углерода — 4, а также возможность образовывать кратные связи, позволяет образовывать структуры различной размерности (линейные, плоские, объёмные).
Классификация
Основные классы органических соединений биологического происхождения — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты — содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород, серу и фосфор. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу — несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода могут быть практически любые элементы.
Соединения углерода с другими элементами составляют особый класс органических соединений — элементоорганические соединения. Металлоорганические соединения содержат связь металл-углерод и составляют обширный подкласс элементоорганических соединений.
Характерные свойства
Существует несколько важных свойств, которые выделяют органические соединения в отдельный, ни на что не похожий класс химических соединений.
Различная топология образования связей между атомами, образующими органические соединения (прежде всего, атомами углерода), приводит к появлению изомеров — соединений, имеющих один и тот же состав и молекулярную массу, но обладающих различными физико-химическими свойствами. Данное явление носит название изомерии.Явление гомологии — существование рядов органических соединений, в которых формула любых двух соседей ряда (гомологов) отличается на одну и ту же группу — гомологическую разницу CH2. Целый ряд физико-химических свойств в первом приближении изменяется симбатно по ходу гомологического ряда. Это важное свойство используется в материаловедении при поиске веществ с заранее заданными свойствами.
Дано: m(Al₂O₃;SiO₂)=43.68г ω(O)=49.82%=0.4982 Найти: n(Al₂O₃)-? n(SiO₂)-? m(Al₂O₃)-? m(SiO₂)-? Решение: 1) Пусть в смеси содержится "х"моль - Al₂O₃ и "у"моль - SiO₂. M(Al₂O₃)=102г/моль, n(Al₂O₃)=x моль ,m(Al₂O₃)=102x M(SiO₂)=60г/моль , n(SiO₂)=y моль , m(SiO₂)=60y Тогда: 102x+60y=43.68 2): m₁(O) - масса кислорода в Al₂O₃; m₂(O) - масса кислорода в SiO₂ n₁(O)=n(Al₂O₃)*3=3x :(умножили на 3 т.к. в составе Al₂O₃ находится три атома кислорода). n₂(O)=n(SiO₂)*2=2y :(умножили на 2 т.к. в составе SiO₂ находится два атома кислорода). Тогда получаем: 3): Находим химические количества: n(Al₂O₃)=0.30045моль - n(SiO₂)=0.2174моль m(Al₂O₃)=0.30045*102=30.646г - m(SiO₂)=0.2174*60=13.044г ответ: n(Al₂O₃)=0.30045моль;n(SiO₂)=0.2174моль;m(Al₂O₃)=30.646г;m(SiO₂)=13.044г.
История
Название органические вещества появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений, продолжавших традицию Аристотеля и Плиния Старшего о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила» (лат. vis vitalis), присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлером в 1828 году путём синтеза «органической» мочевины из «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химической терминологии и по сей день.Количество известных органических соединений составляет почти 27 млн. Таким образом, органические соединения — самый обширный класс химических соединений. Многообразие органических соединений связано с уникальным свойством углерода образовывать цепочки из атомов, что в свою очередь обусловлено высокой стабильностью (то есть энергией) углерод-углеродной связи. Связь углерод-углерод может быть как одинарной, так и кратной — двойной, тройной. При увеличении кратности углерод-углеродной связи возрастает её энергия, то есть стабильность, а длина уменьшается. Высокая валентность углерода — 4, а также возможность образовывать кратные связи, позволяет образовывать структуры различной размерности (линейные, плоские, объёмные).
Классификация
Основные классы органических соединений биологического происхождения — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты — содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород, серу и фосфор. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу — несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода могут быть практически любые элементы.
Соединения углерода с другими элементами составляют особый класс органических соединений — элементоорганические соединения. Металлоорганические соединения содержат связь металл-углерод и составляют обширный подкласс элементоорганических соединений.
Характерные свойства
Существует несколько важных свойств, которые выделяют органические соединения в отдельный, ни на что не похожий класс химических соединений.
Различная топология образования связей между атомами, образующими органические соединения (прежде всего, атомами углерода), приводит к появлению изомеров — соединений, имеющих один и тот же состав и молекулярную массу, но обладающих различными физико-химическими свойствами. Данное явление носит название изомерии.Явление гомологии — существование рядов органических соединений, в которых формула любых двух соседей ряда (гомологов) отличается на одну и ту же группу — гомологическую разницу CH2. Целый ряд физико-химических свойств в первом приближении изменяется симбатно по ходу гомологического ряда. Это важное свойство используется в материаловедении при поиске веществ с заранее заданными свойствами.Взято с Wikipedia
m(Al₂O₃;SiO₂)=43.68г
ω(O)=49.82%=0.4982
Найти:
n(Al₂O₃)-?
n(SiO₂)-?
m(Al₂O₃)-?
m(SiO₂)-?
Решение:
1)
Пусть в смеси содержится "х"моль - Al₂O₃ и "у"моль - SiO₂.
M(Al₂O₃)=102г/моль, n(Al₂O₃)=x моль ,m(Al₂O₃)=102x
M(SiO₂)=60г/моль , n(SiO₂)=y моль , m(SiO₂)=60y
Тогда: 102x+60y=43.68
2):
m₁(O) - масса кислорода в Al₂O₃; m₂(O) - масса кислорода в SiO₂
n₁(O)=n(Al₂O₃)*3=3x :(умножили на 3 т.к. в составе Al₂O₃ находится три атома кислорода).
n₂(O)=n(SiO₂)*2=2y :(умножили на 2 т.к. в составе SiO₂ находится два атома кислорода).
Тогда получаем:
3):
Находим химические количества:
n(Al₂O₃)=0.30045моль - n(SiO₂)=0.2174моль
m(Al₂O₃)=0.30045*102=30.646г - m(SiO₂)=0.2174*60=13.044г
ответ: n(Al₂O₃)=0.30045моль;n(SiO₂)=0.2174моль;m(Al₂O₃)=30.646г;m(SiO₂)=13.044г.