Organska hemija

Malo nas je svjesno koliko je organska hemija prisutna i povezana sa našim životima. Glavne potrebe čovjeka su hrana, gorivo i odjeća.

Hrana se uglavnom sastoji od organskih spojeva. tj. masti, proteina i ugljikohidrata. Probava i asimilacija hrane odvija se organskim hemijskim reakcijama, a za normalno odvijanje života neophodni su i drugi organski spojevi kao što su vitamini i hormoni.

Gorivo je uglavnom, ugalj, drvo, nafta i zemni gas. Odjeća se izrađuje od pamuka, vune, svile, sintetičkih vlakana. Organska hemija se bavi svakom od ovih tvari.

Sapuni, mirisi, začini, boje, zaštitni premazi za drvo i metal, plastične mase, eksplozivi, sintetički kaučuk, umjetna koža, sintetička vlakna, mnogi lijekovi, sredstva za dezinfekciju, insekticidi povećavaju udobnost i zadovoljstvo čovjeka.

Iz ovoga se vidi da proučavanje i razvoj hemije organskih spojeva ima veliki uticaj na zdravlje čovjeka, njegov svakodnevni život i razvoj civilizacije.

Alkani

Alkani su aciklički zasićeni ugljikovodici.

Homologni niz

Opća formula homolognog niza alkana je CnH2n+2, a članovi (izuzevši metan) se razlikuju po skupini CH2. Od pentana nadalje, imena im se izvode iz grčkih brojeva uz nastavak -an (pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan...).

Redni broj Ime Molekulska formula Sažeta strukturna formula
1. metan CH4 CH4
2. etan C2H6 CH3 - CH3
3. propan C3H8 CH3 - CH2 - CH3
4. butan C4H10 CH3 - CH2 - CH2 - CH3
5. pentan C5H12 CH3 - (CH2)3 - CH3
6. heksan C6H14 CH3 - (CH2)4 - CH3
7. heptan C7H16 CH3 - (CH2)5 - CH3
8. oktan C8H18 CH3 - (CH2)6 - CH3
9. nonan C9H20 CH3 - (CH2)7 - CH3
10. dekan C10H22 CH3 - (CH2)8 - CH3

Svojstva

Fizička

Fizička svojstva alkana ovise o broju i rasporedu atoma ugljika u molekuli.

Agregatno stanje:

1-4 atoma C: plinovi
5-17 atoma C: tekućine
više od 17 atoma C: krutine

Vrelište im raste s porastom relativne molekularne mase, a pada s većim stupnjem razgranatosti lanca.
Kao i ostali organski spojevi ne otapaju se u vodi, a dobro se otapaju u organskim otapalima.

Kemijska

Alkani nisu kemijski aktivni - pri standardnim uvjetima ne reagiraju s kiselinama, bazama ni jakim oksidacijskim sredstvima.
Zapaljeni na zraku gore, pri čemu nastaje ugljikov(IV) oksid i voda.
Piroliza alkana nastaje kada zagrijavamo alkane bez prisustva zraka. Pri pirolizi metan i etan se razlažu na ugljik i vodik, a ostali alkani na manje organske spojeve.
Reagiraju samo s halogenim elementima, i to samo uz prisustvo vidljive svjetlosti. Događa se reakcija supstitucije (zamjene), pri kojoj se atomi vodika zamjenjuju s atomima halogenih elemenata te nastaje odgovarajući halogenovodik npr.:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

U prvoj reakciji, osim klorovodika, nastaje klormetan, u drugoj diklormetan, u trećoj triklormetan, a u četvrtoj tetraklormetan.

Strukturna izomerija

Strukturna izomerija je pojava dva ili više spoja imaju jednaku molekulsku formulu i molekulsku masu, ali se razlikuju po rasporedu atoma (a time i svojstvima). Pentan, primjerice, ima tri strukturna izomera:

normalni pentan (n-pentan):
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

izopentan (i-pentan):
CH3 - CH2 - CH - CH3
|
CH3

neo-pentan:
CH3
|
CH3 - C - CH3
|
CH3

Naziv "neo-pentan" je iznimka - inače svi razgranati strukturni izomeri nekog alkana imaju prefiks -izo.
Butan ima samo dva izomera: nerazgranati (n-butan) i razgranati (izobutan).

Nazivi

Opće prihvaćeno je nazivlje prema IUPAC-u, koje se utvrđuje po skupu pravila:

Određuje se najduži lanac atoma C u spoju - ovisno o broju atoma C u lancu, određuje se "glavni" naziv (npr. butan), koji se piše na kraju.
Numeriraju se atomi C, vodeći računa o smjeru brojanja: atomi C koji na sebe imaju vezan neki drugi atom ili skupinu atoma trebaju dobiti što manji mogući broj. Pri tome se atomi vodika ne računaju.
Izvodi se naziv spoja: prvo se napiše broj atoma C na koji je vezan atom ili skupina atoma, a zatim naziv tog atoma ili skupine. Nazivi atoma ili skupina navode se abecednim redom, a između elemenata (brojevi te nazivi atoma ili skupina) pišu se povlake. Ako su na jedan atom C vezana dva ili više atoma (ili skupina), broj tog atoma se piše dva (ili više) puta, brojevi se odvajaju zarezom, a nazivu atoma ili skupine dodaje se prefiks - grčki broj atoma ili skupine.

Primjer:

Br
|
CH3 - CH2 - C - CH3
|
Br
Postoji samo jedan mogući lanac atoma C, pa to nije problem. U lancu postoje četiri atoma C, pa znamo da se radi o butanu.
Treći atom C slijeva bi trebao dobiti što manji broj (jer na sebe ima vezana dva atoma). Zato brojimo atome C zdesna.
Na drugi atom C vezana su dva atoma broma. Zato pišemo broj 2, ali dva puta (jer su na tom atomu C dva atoma broma), povlaku te "dibrom". Butan se piše na kraju, spojeno s ostatkom naziva (bez povlake). Dakle, naziv ovog alkana prema IUPAC-u je 2,2-dibrombutan.
Skupine atoma vezane za atome ugljika često će biti alkili.



izvor

Alkeni


Alkeni su aciklički nezasićeni ugljikovodici koji u molekuli pored jednostrukih imaju i dvostruke kovalentne veze.

Homologni niz

Opća formula homolognog niza alkena je CnH2n, a članovi (izuzevši eten) se razlikuju po skupini CH2. Imena im se izvode iz imena alkana s jednakim brojem atoma C, osim što umjesto nastavka -an imaju nastavak -en.

Redni broj Ime Molekulska formula Sažeta strukturna formula
1. eten C2H4 H2C = CH2
2. propen C3H6 CH3 - CH = CH2
3. buten C4H8 CH3 - CH2 - CH = CH2
4. penten C5H10 CH3 - (CH2)2 - CH = CH2
5. heksen C6H12 CH3 - (CH2)3 - CH = CH2
6. hepten C7H14 CH3 - (CH2)4 - CH = CH2
7. okten C8H16 CH3 - (CH2)5 - CH = CH2
8. nonen C9H18 CH3 - (CH2)6 - CH = CH2
9. deken C10H20 CH3 - (CH2)7 - CH = CH2

Svojstva

Fizička

Fizička svojstva alkena općenito su jednaka fizičkim svojstvima alkana. Ona također ovise o broju i rasporedu atoma ugljika u molekuli.

Agregatno stanje:
2-4 atoma C: plinovi
5-17 atoma C: tekućine
više od 17 atoma C: krutine

Vrelište im raste s porastom relativne molekularne mase, a pada s većim stupnjem razgranatosti lanca.
Slabo se otapaju u vodi (ali bolje od alkana), a dobro se otapaju u organskim otapalima.

Kemijska

Alkeni su kemijski aktivni spojevi zbog specifične strukture dvostruke kovalentne veze. Ona se sastoji od slabe π-veze (pi-veza) i čvrste σ-veze (sigma-veza). Pri reakciji, π-veza se kida te se na nju vežu atomi (ili skupine atoma) drugog reaktanta, a σ-veza ostaje u vidu jednostruke kovalentne veze.

Reakcije alkena:

s halogenim elementima
s hidridima halogenih elemenata
s vodikom, uz katalizator (platinu)
lako se oksidiraju
lako se polimeriziraju
zapaljeni na zraku gore tvoreći ugljikov(IV) oksid i vodu.

Prvih pet reakcija odvijaju se elektrofilnom adicijom na dvostruku kovalentnu vezu.

1. primjer: reakcija propena s klorom

CH3 - CH = CH2 + Cl2 → CH3 - CH - CH2
| |
Cl Cl
2. primjer: reakcija butena s bromovodikom

CH3 - CH2 - CH = CH2 + HBr → CH3 - CH2 - CH - CH2
| |
Br H

Naravno, zadnja skupina produkta mogla se pisati i samo "CH3", ali je zbog preglednosti jedan atom vodika ostavljen "sa strane".
Adicija hidrida halogenih elemenata (npr. ova iz 2. primjera) vrši se prema Markovnikovom pravilu: vodik iz hidrida uvijek se veže na onaj atom ugljika koji je bogatiji vodikom.

Nazivi

Nazivlje (po IUPAC-u) je jednako kao i nazivlje alkana, samo što treba voditi računa o položaju dvostruke kovalentne veze - atomi spojeni dvostrukom vezom trebaju dobiti što manji broj.
Određuje se najduži lanac atoma C u spoju - ovisno o broju atoma C u lancu, određuje se "glavni" naziv (npr. buten), koji se piše na kraju.
Numeriraju se atomi C, vodeći računa o smjeru brojanja: atomi C spojeni dvostrukom vezom trebaju dobiti što manji broj. Osim toga, atomi C koji na sebe imaju vezan neki drugi atom ili skupinu atoma trebaju dobiti što manji mogući broj. Pri tome se atomi vodika ne računaju. Broj prvog atoma C na kojem je dvostruka kovalentna veza piše se prije "glavnog" naziva spoja.
Izvodi se naziv spoja: prvo se napiše broj atoma C na koji je vezan atom ili skupina atoma, a zatim naziv tog atoma ili skupine. Nazivi atoma ili skupina navode se abecednim redom, a između elemenata (brojevi te nazivi atoma ili skupina) pišu se povlake. Ako su na jedan atom C vezana dva ili više atoma (ili skupina), broj tog atoma se piše dva (ili više) puta, brojevi se odvajaju zarezom, a nazivu atoma ili skupine dodaje se prefiks - grčki broj atoma ili skupine.

Primjer:

CH3 CH3
| |
CH3 - CH - C = CH - CH - CH3
|
Br

Postoji samo jedan mogući lanac atoma C, pa to nije problem. U lancu postoji šest atoma C, pa znamo da se radi o heksenu.
Smjer brojenja određen je položajem dvostruke kovalentne veze. No, pošto je u ovom spoju ta veza u sredini, gledamo drugi dio pravila. Drugi atomi slijeva i zdesna imaju na sebe vezanu skupinu, pa je opet svejedno. Ali zato treći atom slijeva ima na sebe vezan brom, a treći zdesna nema ništa vezano. Zato brojimo atome C slijeva.
Na drugi i peti atom C vezan je po jedan metil, a na treći atom C vezan je atom broma. Brom je po abecedi prije metila, pa njega pišemo prvog. Dvostruka kovalentna veza je na trećem atomu C, pa prije "glavnog" naziva (heksen) pišemo broj 3. Dakle, naziv ovog alkena prema IUPAC-u je 3-brom-2,5-dimetil-3-heksen.


Strukturna

Strukturna izomerija je pojava dva ili više spoja imaju jednaku molekulsku formulu i molekulsku masu, ali se razlikuju po rasporedu atoma (a time i svojstvima). Strukturna izomerija alkena principu je jednaka strukturnoj izomeriji alkana.
Konfiguracijska [uredi]
Konfiguracijski izomeri su stereoizomeri kod kojih se promatra položaj istovrsnih (skupina) atoma u odnosu na ravninu u kojoj se nalazi dvostruka kovalentna veza. Istovrsni atomi (ili skupine) mogu biti na istoj strani u odnosu na tu ravninu ili na suprotnim stranama. 2-buten ima dva strukturna izomera:

cis-2-buten (Z-2-buten) - istovrsni atomi i skupine atoma su na istoj strani:

CH3 CH3
\ /
C = C
/ \
H H

trans-2-buten (E-2-buten) - istovrsni atomi i skupine atoma su na suprotnim stranama:

CH3 H
\ /
C = C
/ \
H CH3


izvor

Alkini

Alkini su aciklički nezasićeni ugljikovodici koji u molekuli pored jednostrukih imaju i trostruke kovalentne veze.

Homologni niz


Opća formula homolognog niza alkana je CnH2n-2, a članovi (izuzevši etin) se razlikuju po skupini CH2. Imena im se izvode iz imena alkana s jednakim brojem atoma C, osim što umjesto nastavka -an imaju nastavak -in.

Redni broj Ime Molekulska formula Sažeta strukturna formula
1. etin C2H2 HC ≡ CH
2. propin C3H4 CH3 - C ≡ CH
3. butin C4H6 CH3 - CH2 - C ≡ CH
4. pentin C5H8 CH3 - (CH2)2 - C ≡ CH
5. heksin C6H10 CH3 - (CH2)3 - C ≡ CH
6. heptin C7H12 CH3 - (CH2)4 - C ≡ CH
7. oktin C8H14 CH3 - (CH2)5 - C ≡ CH
8. nonin C9H16 CH3 - (CH2)6 - C ≡ CH
9. dekin C10H18 CH3 - (CH2)7 - C ≡ CH

Svojstva

Fizička

Fizička svojstva alkina vrlo su slična fizičkim svojstvima alkana. Ona također ovise o broju i rasporedu atoma ugljika u molekuli.

Agregatno stanje:

2-4 atoma C: plinovi
5-17 atoma C: tekućine
više od 17 atoma C: krutine

Vrelište im raste s porastom relativne molekularne mase, a pada s većim stupnjem razgranatosti lanca.
Slabo se otapaju u vodi (ali bolje od alkana i alkena), a dobro se otapaju u organskim otapalima.

Kemijska

Alkini su kemijski aktivni spojevi zbog specifične strukture trostruke kovalentne veze. Ona se sastoji od dvije slabe π-veze (pi-veza) i jedne čvrste σ-veze (sigma-veza). Pri reakciji, π-veze se kidaju te se na njih vežu atomi (ili skupine atoma) drugog reaktanta, a σ-veza ostaje u vidu jednostruke (ili dvostruke) kovalentne veze.
Reakcije alkena:

s halogenim elementima
s hidridima halogenih elemenata
s vodikom, uz katalizator (platinu)

lako se oksidiraju

zapaljeni na zraku gore tvoreći ugljikov(IV) oksid i vodu.
Prve četiri reakcije odvijaju se elektrofilnom adicijom na trostruku kovalentnu vezu.
Primjer: reakcija etina s bromom

HC ≡ CH + Br2 → HC = CH
| |
Br Br


HC = CH + Br2 → HC - CH
| | | |
Br Br Br2 Br2


Nazivi

Nazivlje (po IUPAC-u) je jednako kao i nazivlje alkena, samo što treba voditi računa o položaju trostruke kovalentne veze (a ne dvostruke).
Određuje se najduži lanac atoma C u spoju - ovisno o broju atoma C u lancu, određuje se "glavni" naziv (npr. propin), koji se piše na kraju.
Numeriraju se atomi C, vodeći računa o smjeru brojanja: atomi C spojeni trostrukom vezom trebaju dobiti što manji broj. Osim toga, atomi C koji na sebe imaju vezan neki drugi atom ili skupinu atoma trebaju dobiti što manji mogući broj. Pri tome se atomi vodika ne računaju. Broj prvog atoma C na kojem je trostruka kovalentna veza piše se prije "glavnog" naziva spoja.
Izvodi se naziv spoja: prvo se napiše broj atoma C na koji je vezan atom ili skupina atoma, a zatim naziv tog atoma ili skupine. Nazivi atoma ili skupina navode se abecednim redom, a između elemenata (brojevi te nazivi atoma ili skupina) pišu se povlake. Ako su na jedan atom C vezana dva ili više atoma (ili skupina), broj tog atoma se piše dva (ili više) puta, brojevi se odvajaju zarezom, a nazivu atoma ili skupine dodaje se prefiks - grčki broj atoma ili skupine.

Izomerija

Strukturna

Strukturna izomerija je pojava dva ili više spoja imaju jednaku molekulsku formulu i molekulsku masu, ali se razlikuju po rasporedu atoma (a time i svojstvima). Strukturna izomerija alkina u principu je jednaka strukturnoj izomeriji alkana (a i alkena).

Konfiguracijska

Konfiguracijski izomeri su stereoizomeri kod kojih se promatra položaj istovrsnih (skupina) atoma u odnosu na ravninu u kojoj se nalazi dvostruka kovalentna veza. Istovrsni atomi (ili skupine) mogu biti na istoj strani u odnosu na tu ravninu ili na suprotnim stranama. Konfiguracijska izomerija alkina jednaka u principu je jednaka konfiguracijskoj izomeriji alkena.

izvor

ajme kemije...nikad ju nisam kužila

hemija je cudo

ovo je hemija za organe

mobile je napisao/la:

ovo je hemija za organe

O.O !!!???ha?zbog čeg?

Ajme hemije,nisam je razumeo ni kada sam u skolu isao a kamoli sada heheh
Bolje ja na nesto drugo da se bacam

Redni broj Ime Molekulska formula Sažeta strukturna formula
1. metan CH4 CH4
2. etan C2H6 CH3 - CH3
3. propan C3H8 CH3 - CH2 - CH3
4. butan C4H10 CH3 - CH2 - CH2 - CH3
5. pentan C5H12 CH3 - (CH2)3 - CH3
6. heksan C6H14 CH3 - (CH2)4 - CH3
7. heptan C7H16 CH3 - (CH2)5 - CH3
8. oktan C8H18 CH3 - (CH2)6 - CH3
9. nonan C9H20 CH3 - (CH2)7 - CH3
10. dekan C10H22 CH3 - (CH2)8 - CH3