Wprowadzenie
Zapoznaj się z poniższym tekstem. W trakcie analizy materiału w poniższym polu wszystkie nowe dla Ciebie pojęcia.
Zapoznaj się z poniższym tekstem. Przeanalizuj materiał i zapisz wszystkie nowe pojęcia w wyznaczonym polu.
Slajd 1. Ilustracja przedstawia kosmos wraz z mgławicami. Opis. Siła życiowa. U schyłku osiemnastego wieku chemicy byli przekonani, że substancje wytwarzane w organizmach (roślinnych lub zwierzęcych), czyli tzw. substancje pochodzenia organicznego, są tak naprawdę pochodzenia mineralnego. Za ich powstawanie miała być odpowiedzialna „siła życiowa” (łac. vis vitalis). Zatem jak zrodziła się chemia organiczna? Slajd 2. Ilustracja przedstawia drewniany zegar. Wskazówki przesuwają się. Opis. Czym jest chemia organiczna? Początki rozwoju chemii organicznej sięgają tysiąc osiemset dwudziestego ósmego roku, kiedy to Friedrich Wöhler dokonał syntezy mocznika, wykorzystując do tego celu nieorganiczny substrat (cyjanian amonu NH indeks dolny 4 OCN). W kolejnych latach naukowcy próbowali otrzymać również inne związki organiczne, np. tłuszcze naturalne. Slajd 3. Obecnie chemia obejmuje dwa główne działy: 1. Chemię nieorganiczną. 2. Chemię organiczną. Chemię organiczną definiuje się jako chemię węgla i jego związków. Związki te nazywane są związkami organicznymi. Zdarza się, że związek zawierający atomy węgla, zaliczany jest umownie do związków nieorganicznych. Jednym z takich przykładów jest HCN (cyjanowodór), który w reakcji z wodą może dać związek organiczny formamid (HCONH indeks dolny 2). Slajd 4. Ilustracja ukazuje kiść winogron rosnąca na krzaku. Winogrona są ciemnofioletowe. Opis. Jakie są cechy wspólne związków organicznych? 1. Wszystkie związki organiczne zawierają atomy węgla, dodatkowo większość zawiera również atomy wodoru. Związki zbudowane wyłącznie z węgla i wodoru to tzw. węglowodory. 2. Wszystkie atomy węgla mają cztery wiązania. Mówi się, że stabilny atom węgla jest czterowartościowy. Typ wiązań (pojedyncze, podwójne, potrójne) jaki występuje pomiędzy atomami węgla w cząsteczce związku organicznego, determinuje właściwości tej cząsteczki. 3. W cząsteczkach związków organicznych mogą być również obecne atomy innych pierwiastków, tzw. heteroatomy (obejmują N, O, S, P i halogeny). Przykładem związku organicznego, który oprócz atomów węgla i wodoru zawiera także atomy tlenu, jest fruktoza. Cukier ten w stanie wolnym jest zawarty m.in. w owocach. Slajd 5. Ilustracja przedstawia helisę. Opis. Jeśli chodzi o budowę związków organicznych, to jest ona bardzo różnorodna. Niektóre cząsteczki mają budowę łańcuchową, a z kolei niektóre tworzą pierścienie. Z uwagi na tendencję węgla do tworzenia silnych wiązań typu węgiel‑węgiel lub węgiel‑heteroatom, chemia organiczna obejmuje ogromną liczbę różnych cząsteczek. Do określenia ich składu, chemicy posługują się wzorami strukturalnymi lub sumarycznymi. Struktura związków może być również złożona - w zależności od ilości atomów obecnych w cząsteczce. Przykładem cząsteczek o dość skomplikowanej budowie są kwasy nukleinowe (DNA oraz RNA), odpowiedzialne za syntezę białka w organizmach żywych. Aby sprawnie poruszać się wśród wielu milionów związków, chemicy dokonali klasyfikacji cząsteczek, umieszczając je w szeregach homologicznych. Związki należące do tego samego szeregu nazwano homologami. Jako kryterium podziału cząsteczek wzięto pod uwagę rodzaj grup funkcyjnych obecnych w związku. Slajd 6. Na ilustracji jest pewna ilość różnych tabletek. Opis. Chemia organiczna jest specyficzną dyscypliną. Jej głównym celem jest powiązanie struktury cząsteczki z reakcjami, w których może ona wziąć udział. Z kolei dokładne poznanie mechanizmów reakcji organicznych pozwala chemikom tworzyć nowe cząsteczki, mające zastosowanie chociażby jako leki. Slajd 7. Na ilustracji jest żarówka. W jej górnej części obraca się kula ziemska. Opis. Obecne trendy w chemii organicznej obejmują również zieloną chemię, tak aby podczas prowadzenia procesów chemicznych ilość szkodliwych substancji była ograniczona.
Jakie podstawowe pojęcia wiążą się z chemią organiczną? Zapoznaj się z zamieszczoną poniżej mapą pojęciową, a następnie rozwiąż ćwiczenia.
- Nazwa kategorii: chemia organiczna
- Nazwa kategorii: pierwiastki (wchodzące w skład związków organicznych)
- Nazwa kategorii: węgiel (C)
- Nazwa kategorii: wodór (H)
- Nazwa kategorii: tlen (O)
- Nazwa kategorii: azot (N)
- Nazwa kategorii: siarka (S)
- Nazwa kategorii: fosfor (P)
- Nazwa kategorii: krzem (S i) Koniec elementów należących do kategorii pierwiastki (wchodzące w skład związków organicznych)
- Nazwa kategorii: wzory w chemii organicznej
- Nazwa kategorii: wzór sumaryczny (wzór ogólny, informuje o składzie jakościowym i ilościowym cząsteczki)
- Nazwa kategorii: wzór grupowy (wzór półstrukturalny, pomija większość wiązań chemicznych w cząsteczce)
- Nazwa kategorii: wzór szkieletowy (zapis przedstawiający główny szkielet węglowy)
- Nazwa kategorii: wzór strukturalny (zapis przedstawiający połączenie wszystkich obecnych atomów w cząsteczce) Koniec elementów należących do kategorii wzory w chemii organicznej
- Nazwa kategorii: klasyfikacja związków organicznych
- Nazwa kategorii: nasycone (w cząsteczce obecne są tylko wiązania pojedyncze)
- Nazwa kategorii: nienasycone (w cząsteczce obok wiązań pojedynczych obecne są wiązania wielokrotne)
- Nazwa kategorii: aromatyczne (związki chemiczne posiadające układ sprzężonych wiązań podwójnych, w których występuje cztery n, plus, dwa elektronów PI, n = liczba naturalna, reguła Hückla))
- Nazwa kategorii: cykliczne (atomy obecne w cząsteczce połączone są wiązaniami chemicznymi w pierścienie)
- Nazwa kategorii: alifatyczne (atomy obecne w cząsteczce połączone są w sposób liniowy lub rozgałęziony)
- Nazwa kategorii: heterocykliczne (jeden z atomów węgla w pierścieniu zastąpiony jest innym atomem np. azotu, tlenu, siarki)
- Nazwa kategorii: polimery (związki chemiczne zbudowane z makrocząsteczek)
- Nazwa kategorii: biomolekuły (związki chemiczne uczestniczące w procesach biologicznych) Koniec elementów należących do kategorii klasyfikacja związków organicznych
- Nazwa kategorii: elektroujemność
- Nazwa kategorii: wiązanie
- Nazwa kategorii: wiązanie pojedyncze (alkany) – związki nasycone
- Nazwa kategorii: wiązanie podwójne (alkeny) – związki nienasycone
- Nazwa kategorii: wiązanie potrójne (alkiny) - związki nienasycone Koniec elementów należących do kategorii wiązanie
- Nazwa kategorii: szereg homologiczny
- Nazwa kategorii: homolog Koniec elementów należących do kategorii szereg homologiczny
- Nazwa kategorii: grupa funkcyjna
- Nazwa kategorii: izomery
- Nazwa kategorii: stereoizomery
- Nazwa kategorii: diastereoizomery
- Nazwa kategorii: enancjomery Koniec elementów należących do kategorii stereoizomery
- Nazwa kategorii: izomery strukturalne (konstytucyjne)
- Nazwa kategorii: izomeria szkieletowa
- Nazwa kategorii: izomeria położenia
- Nazwa kategorii: izomeria grup funkcyjnych Koniec elementów należących do kategorii izomery strukturalne (konstytucyjne)
- Nazwa kategorii: rzędowość (stopień podstawienia atomu w cząsteczce)
- Nazwa kategorii: atomów węgla
- Nazwa kategorii: atomów azotu
- Nazwa kategorii: atomów wodoru Koniec elementów należących do kategorii rzędowość (stopień podstawienia atomu w cząsteczce)
- Nazwa kategorii: reakcje organiczne
- Nazwa kategorii: reakcje substytucji
- Nazwa kategorii: elektrofilowa
- Nazwa kategorii: nukleofilowa Koniec elementów należących do kategorii reakcje substytucji
- Nazwa kategorii: reakcje eliminacji
- Nazwa kategorii: reakcje addycji
- Nazwa kategorii: nukleofilowa
- Nazwa kategorii: elektrofilowa Koniec elementów należących do kategorii reakcje addycji
- Nazwa kategorii: metody oczyszczania związków organicznych
- Nazwa kategorii: destylacja (wprowadzenie cieczy w stan pary i ponowne skroplenie jednego lub kilku składników w celu ich rozdzielenia lub oczyszczenia)
- Nazwa kategorii: sublimacja (przejście ze stanu stałego w stan gazowy)
- Nazwa kategorii: krystalizacja (tworzenie się kryształów w roztworach lub substancjach stopionych, wynikających z obniżenia temperatury lub innych przemian chemicznych)
- Nazwa kategorii: chromatografia (technika biorąca pod uwagę kontrast sił oddziaływania składników mieszaniny z fazą ruchomą i nieruchomą) Koniec elementów należących do kategorii metody oczyszczania związków organicznych
- Elementy należące do kategorii chemia organiczna
- Elementy należące do kategorii pierwiastki (wchodzące w skład związków organicznych)
- Elementy należące do kategorii wzory w chemii organicznej
- Elementy należące do kategorii klasyfikacja związków organicznych
- Elementy należące do kategorii wiązanie
- Elementy należące do kategorii szereg homologiczny
- Elementy należące do kategorii izomery
- Elementy należące do kategorii stereoizomery
- Elementy należące do kategorii izomery strukturalne (konstytucyjne)
- Elementy należące do kategorii rzędowość (stopień podstawienia atomu w cząsteczce)
- Elementy należące do kategorii reakcje organiczne
- Elementy należące do kategorii reakcje substytucji
- Elementy należące do kategorii reakcje addycji
- Elementy należące do kategorii metody oczyszczania związków organicznych
Jak nazywa się stopień podstawienia atomu azotu w cząsteczce?
Węglowodory to cząsteczki zbudowane wyłącznie z atomów węgla i atomów wodoru, co wcale nie oznacza, że brak im różnorodności.
W węglowodorach, szkielet tworzą połączone ze sobą atomy węgla, natomiast atomy wodoru łączą się z atomami węgla, tworząc wiązania pojedyncze. Istotny jest fakt, że atomy węgila tworzą zawsze cztery wiązania. Cząsteczki węglowodorów są zróżnicowane pod kilkoma względami. Poniżej przedstawiono najważniejsze kryteria, które pozwalają na charakterystykę cząsteczek węglowodorów.
Długość i kształt łańcucha
Typy wiązań występujące w węglowodorach
Inny podział węglowodorów uwzględnia typ i liczbę wiązań pomiędzy atomami. Co ciekawe, węglowodory mogą zawierać różne kombinacje wiązań pojedynczych, podwójnych lub potrójnych pomiędzy atomami węgla. Z uwagi na rodzaj wiązań typu węgiel‑węgiel, węglowodory dzieli się na:
nasycone – w cząsteczkach, pomiędzy atomami węgla, występują wyłącznie wiązania pojedyncze;
nienasycone – pomiędzy atomami węgla występują zarówno wiązania pojedyncze, jak i wielokrotne (podwójne, potrójne).
Budowa szkieletu węglowodoru
Węglowodory ze względu na budowę szkieletu węglowego dzielimy na dwie główne klasy:
węglowodory alifatyczne –
zgodnie z nomenklaturą IUPAC do grupy związków alifatycznych zalicza się łańcuchowe lub cykliczne, nasycone lub nienasycone związki węgla, z wyjątkiem związków aromatycznych. Najprostszą grupę węglowodorów alifatycznych stanowią alkany.
węglowodory aromatyczne –
są to węglowodory cykliczne, które spełniają warunki aromatyczności. Charakterystyczną cechą tej grupy związków jest obecność sprzężonych wiązań wielokrotnych, czyli naprzemiennie ułożonych wiązań pojedynczych i podwójnych.
Powyższe przykłady pokazują, jak różnorodna i ciekawa jest chemia węglowodorów. Warto zatem zadać sobie pytanie: czy wokół nas są węglowodory? Jak są zbudowane? Czy różnice strukturalne wpływają na funkcję danej cząsteczki?
Na podstawie informacji zawartych powyżej oraz dodatkowych źródeł, wykonaj mapę myśli, w której dokonasz podziału węglowodorów.
- Nazwa kategorii: Węglowodory
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii: Koniec elementów należących do kategorii
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii: Koniec elementów należących do kategorii
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii: Koniec elementów należących do kategorii
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii: Koniec elementów należących do kategorii
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii:
- Nazwa kategorii: Koniec elementów należących do kategorii
- Elementy należące do kategorii Węglowodory
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
- Elementy należące do kategorii
Węglowodory to związki organiczne, zbudowane wyłącznie z atomów węgla i wodoru. Czy wiesz, jak są zbudowane? Czy wiesz, jakie wiązania łączą poszczególne atomy? Zapoznaj się z poniższą animacją i wykonaj zadania.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RSyyviWeJT0CL
Film nawiązujący do treści materiału - opisuje budowę węglowodorów.


