Kémia - Szerves Kémia I.

Szerves kémia I.

 

Anyagok osztályozása:

·        elem

o   egyféle atom

·        keverék

o   többféle atom

o   fizikai módszerrel elválaszthatók az összetevők

·        vegyület

o   többféle atom

o   csak kémiai módszerrel választhatóak szét

o   szervetlen (több 100.000)

§  pl. NH₄OCN

o   szerves (több 10.000.000)

§  szenet (C-t) tartalmaz

§  kivételek: CO, CO₂, H₂CO₃ és sói, HCN és sói, HOCN és sói

 

A szén - C:

·        1x-es, 2x-es, 3x-os kovalens kötés

·        4 vegyérték elektron

·        elvben egymással végtelen hosszú láncot alkothatnak

o   elágazhat

 

 

 

Alkánok:

·        általános képletük: C_nH_2n+2

·        nyílt láncú telített szénhidrogének

·        fizikai tulajdonságok:

o   színtelen

o   st. áll. halmazállapotuk szénszámfüggő

§  C₁-C₄ → gáz, C₅-C₁₀ → folyékony, C₁₁- szilárd

o   folyékony alkánoknak van szaga

o   gáz, szilárd alkánoknak nincs szaga

o   általában nem oldódnak H₂O-ban

·        kémiai tulajdonságok:

o   égésük:

§        C_nH_{2n+2  +}  O2 → n CO2 + (n+1) H2O

o   szubsztitúciójuk:

§  C_nH_2n+2  + Cl2 → C_nH_2n+1Cl + HCl

§  a keletkezett anyag a klór-alkán és a hidrogén-klorid

·        homológ soruk:

o   metán - CH₄

o   etán - C₂H₆

o   propán - C₃H₈

o   bután - C₄H₁₀

o   pentán - C₅H₁₂

o   hexán - C₆H₁₄

o   heptán - C₇H₁₆

o   oktán - C₈H₁₈

o   nonán - C₉H₂₀

o   dekán - C₁₀H₂₂

 

Atomcsoportok:

·        pl. metin csoport, metilén csoport, metil csoport

 

Izoméria:

·        az alkánoknál a butántól lefelé lehetséges

·        bután:

·        pentán:

A metán - CH₄:

·        fizikai tulajdonságai:

o   színtelen

o   szagtalan

o   st. áll. gáz

o   vízben nem oldódik

·        kémiai tulajdonságai:

o   égése:

§  CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 H₂O

§  halványkék lángmag

§  sárgás láng → tökéletlen égés - nincs elegendő O₂

o   szubsztitúció:

§ 

§  a triklór-metán (kloroform) helytelen tárolása diklór-monoxidot képez, ami mérgező harci gáz

o   termikus bomlás:

§ 

§  „gáz-korom" - pl. járművek gumija, kopásállóság növelése

 

Elágazó láncú vegyületek elnevezése:

·        pentán:

·        egyéb példák:

 

Alkének:

·        legkisebb: 2 szénatomos

·        kettős kötés a C-k között

·        síkszimmetrikus a kovalens kötés

·        σ (szigma) kötés: stabil

·        𝜋 (pí) kötés: könnyen felszakad

 

Az etén - C₂H₄:

·        CH₂ = CH₂

·        fizikai tulajdonságai:

o   színtelen

o   szagtalan

o   st. áll. gáz

o   vízben nem oldódik

·        kémiai tulajdonságai:

o   égése:

§  C₂H₄ + 3O₂ → 2 CO₂ + 2 H₂O

o   addíció:

§  CH₂ = CH₂ + Cl → CH₂Cl - CH₂Cl (1,2-diklóretán)

§  CH₂ = CH₂ + H₂O → CH₃ - COH₃ (hidroxietán, etil-alkohol, borszesz)

o   polimerizáció:

§  n CH₂ = CH₂ → -(CH₂ - CH₂)_n-

§  eredménye a polietilén

 

Az etin - C₂H₂:

·        telítetlen szénhidrogén

·        H-C = C-H

·        fizikai tulajdonságok:

o   színtelen

o   szagtalan

o   st. áll. gáz

o   vízben nem oldódik

·        kémiai tulajdonságok:

o   addíció:

o   égése:

§  C2H2 + 2,5 O2 → 2 CO2 + H2O

§  sima levegőn erősen kormozó lánggal ég

o   polimerizáció:

§  - CH = CH - CH = CH -

§  konjugált kettőskötésrendszer

Aromás CH-k

Benzol - C₆H₆:

·        legegyszerűbb, legismertebb aromás vegyület

·       

·        fizikai tul.:

o   színtelen

o   jellemző szagú

o   st. áll. folyékony

o   vízben kismértékben oldódik

o   apoláris oldószerekben nagyon jól old.

·        kémiai tulajdonságai:

o   égés:

§  C₆H₆ + 7,5 O₂ → 6 CO₂ + 3 H₂O

o   szubsztitúció:

§  C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr

§  keletkezett anyagok: bróm-benzol és hidrogén-bromid

·        felhasználás:

o   oldószer

o   oktánszámnövelő

·        biológiai hatás:

o   rákkeltő

 

Konstitúció:

Az atomok kapcsolódási sorrendje

 

Fogalmak:

➢    Heteroatomos vegyület:

C-n és H-n kívül olyan atomokat tartalmaz még, ami kovalens kötést képez

➢    Alkánok:

nyílt láncú telített szénhidrogének, amelyek általános képlet: C_nH_2n+2

➢    Szubsztitúció:

kémiai reakció, amelyben egy molekula atomja vagy atomcsoportja kicserélődik egy másik molekula atomjával, vagy atomcsoportjával

➢    Homológ sor:

azonos szerkezeti elemekből felépülő vegyületek sorozata, amelyben a szomszédos tagok egy metilén csoportban különböznek

➢    Atomcsoport:

a molekula önkényesen elhatárolt része

➢    Izoméria:

az a kémiai jelenség, amikor 2 vagy több molekula összegképlete megegyezik, de szerkezete eltér

➢    Addíció:

olyan kémiai reakció, amelyben 2 vagy több molekula egyesül a többszörös kötés(ek) felszakadásával

➢    Polimerizáció:

több azonos molekula egyesülése a többszörös kötés(ek) felszakadádával

➢    Aromás vegyület:

olyan sík alkatú molekulaszerkezet, amelyben gyűrűsen delokalizált π elektronrendszer van

➢    Oktánszám:

annak az izooktán-normálheptán elegynek a százalékos izooktán tartalma, amelynek robbanási tulajdonságai megegyeznek a vizsgált üzemanyagéval

➢    Konstitúció:

Az atomok kapcsolódási sorrendje.

➢    Gyök:

Párosítatlan elektronnal rendelkező nagy reakciókészségű részecske.