microbik.ru
1
В2. Первоначальные сведения об органических веществах: предельных и непредельных углеводородах (метане, этане, этилене, ацетилене) и кислородсодержащих веществах: спиртах (метаноле, этаноле, глицерине), карбоновых кислотах (уксусной и стеариновой).

Биологически важные вещества: белки, жиры, углеводы.

Химические свойства алканов

Метан CH4 и этан С2Н6 относятся к предельным углеводородам.

Предельные углеводороды – это углеводороды, атомы углерода в которых связаны только одинарными связями.

Тип реакции

Уравнение

  1. Реакции окисления.

1. Горение:

а) полное

CH4 + 2O2CO2 + 2H2O + Q


  1. Замещение.

1.Галогенирование (на свету или при t)


CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

При достаточном количестве хлора реакция продолжается дальше:

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 +HCl

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

  1. Термические превращения алканов

  1. Дегидрирование гомологов метана

Гомологи метана превращаются в алкены:

С2Н6 → С2Н4 + Н2

  1. Изомеризация

(при нагревании и в присутствии хлорида алюминия)

СН3-СН2-СН2-СН3→ СН3-СН-СН3

СН3

  1. Пиролиз (разложение на простые вещества):

а) полное
б) неполное

1000о С

СН4 → С + 2Н2

1500оС

2CH4 → С2Н2 + 3Н2

  1. Конверсия метана при 800оС и в присутствии никелевого катализатора

СН4 + Н2О → СО + 3Н2


  1. При о.у. не обесцвечивают бромную воду и раствор перманганата калия

-

  1. Реакции присоединения не характерны

-

Химические свойства алкенов

Этилен С2Н4 относится к алкенам. Алкены – это непредельные углеводороды, в молекулах которых помимо одинарных связей имеется одна двойная углерод-углеродная связь.

Тип реакции

Уравнение химической реакции

  1. Окисление:

  1. Полное (горение)

С2Н4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О + Q

  1. Неполное - обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия

Окисление этилена перманганатом калия в нейтральной среде приводит к образованию двухатомного спирта – этиленгликоля.

CH2 = CH2 + НОН + [O] → CH2(OH) – CH2(OH)

  1. Присоединение

  1. Гидрирование при о.у.

CH2 = CH2 + Н2 → CH3 – CH3


  1. Гидратация

H2SO4

СН2 = СН2 + НОН → СН3 – СН2ОН

  1. Галогенирование – обесцвечивает бромную воду

CH2 = CH2 + Br2 → CH2Br – CH2Br

  1. Гидрогалогенирование

CH2 = CH2 + HBr → CH3– CH2Br

III. Полимеризация - процесс образования полимера из низкомолекулярных веществ, без выделения побочных продуктов

n CH2 = CH2 → (– CH2 – CH2 –)n

полиэтилен




Химические свойства алкинов

Ацетилен С2Н2 относится к алкинам. Алкины – это непредельные углеводороды, в молекулах которых помимо одинарных связей имеется одна тройная углерод-углеродная связь.

Тип реакции

Уравнение химической реакции

  1. Окисление:

  1. Полное (горение)

2 C2H2 + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О + Q



  1. Присоедине

ние (реакции могут протекать в две стадии)

  1. Гидрирование

Ni, t

H-CºC-H + Н2 ¾®Н2С=СН2

  1. Гидратация - реакция Кучерова




Н+, Hg2+

H-CºC-H + Н2О ¾® СН3-СНО

  1. Галогенирование




H-CºC-H + Br2 → H-CBr = CBr-H

H-CBr=CBr-H+ Br2→ H-CBr2-CBr2-H

  1. Гидрогалогенирование

HCºCH + НCl ¾®СН2 = СНCl

хлорэтен (винилхлорид)

  1. Тримеризация ацетилена - реакция Зелинского

акт. С, 500 °С

3НC º CH → С6H6 (бензол)

Характерные химические свойства предельных одноатомных спиртов

Метанол СН3ОН и этанол С2Н5ОН являются представителями предельных одноатомных спиртов.

Предельные одноатомные спирты – это вещества, в молекулах которых предельный углеводородный радикал связан с одной гидроксильной группой.

Тип реакции

Уравнение

  1. Реакции окисления

1. Горение (полное окисление)

2СН3ОН + 3О2 → 2СО2 + 4Н2О
С2Н5ОН + 3О2 → 2СО2 + 3Н2О

2.Неполное окисление (CuO) до спиртов. Это качественная реакция, т.к. чёрный CuO окисляется до красной меди

t

C2H5OH + CuO → CH3COH + Cu+H2О


  1. Реакции с разрывом связи О – Н




  1. Как слабые кислоты взаимодействуют со щелочными и щелочноземельными металлами (со щелочами не взаимодействуют)

2C2H5OH+2Na → 2C2H5ONa + H2

этилат натрия

  1. Реакция этерификации-взаимодействие спиртов с органическими кислотами с образованием сложных эфиров

H24 конц.,t

CH3COOH + C2H5OH→ CH3COOC2H5+ H2О



  1. Реакция с разрывом связи С – О

  1. Гидрогалогенирование

к. H2SO4, t

C2H5OH + HC1→ C2H5C1+ H2О

  1. Дегидратация:

а) внутримолекулярная – образуются алкены

к. H2SO4, t >150°C

C2H5OH → C2H4 + H2О

б) межмолекулярная - образуются простые эфиры

H24, t <150°C

2C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2О

диэтиловый эфир

Характерные химические свойства предельных многоатомных спиртов

Этиленгликоль и глицерин являются представителями многоатомных спиртов.

Этиленгликоль СН2-СН2 ; глицерин СН2-СН-СН2

ОН ОН ОН ОН ОН

Качественная реакция многоатомных спиртов, позволяющая отличить соединения этого класса, – взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди(II). В щелочной среде при достаточной концентрации глицерина голубой осадок Cu(OH)2 растворяется с образованием раствора ярко-синего цвета – гликолята меди(II).
Характерные химические свойства предельных карбоновых кислот

Уксусная кислота СН3СООН и стеариновая кислота С17Н35СООН являются представителями предельных карбоновых кислот. Предельные карбоновые кислоты – это вещества, в молекулах которых предельный углеводородный радикал связан с карбоксильной группой – СООН.

Карбоновые кислоты сходны по свойствам со слабыми минеральными кислотами.

  1. Реагируют с активными металлами с образованием соли и водорода:

2СН3СООН + 2Na → 2СН3СООNа + Н2

  1. Реагируют с основными и амфотерными оксидами:

НСООН + NaОН → НСООNа + Н2O

  1. Реагируют с гидроксидами металлов с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

НСООН + NaОН → НСООNа + Н2O

  1. Реагируют с солями более слабых и летучих кислот:

НСООН + NaHСO3 → НСООNа + Н2О + СO2

  1. Реакция этерификации-взаимодействие со спиртами с образованием сложных эфиров, катализируется ионами водорода:

О

//

СН3 – СН2 – СН2 – СООН + СН3–ОН → СН3 – СН2 – СН2 – С + Н2О

бутановая кислота метанол метиловый эфир \

бутановой кислоты О - СН3

Химические свойства жиров

  1. Гидролиз:

а) ферментативный – происходит в живых организмах;

б) кислотный – в присутствии кислоты:



в) щелочной (омыление жиров происходит под действием щелочей необратимо):



При щелочном гидролизе образуются соли высших жирных кислот, называемые мылами. 

  1. Реакции присоединения.

а) Гидрогенизация (гидрирование) жиров - процесс присоединения водорода к остаткам непредельных кислот, входящих в состав жиров. При этом остатки непредельных кислот переходят в остатки предельных кислот, и жиры из жидких превращаются в твердые. Так из растительного масла в промышленности получают маргарин.



б) Галогенирование. Жидкие жиры (растительные масла) обесцвечивают бромную воду. Эта реакция является качественной на жидкие жиры.

Из важнейших пищевых веществ - белков, жиров и углеводов - жиры обладают наибольшим запасом энергии.

Химические свойства белков

  1. Амфотерные свойства (содержат карбоксильные и аминогруппы):

а) белок + щелочь → соли (белки проявляют свойства кислот)

б) белок + кислота → соли (белки проявляют свойства оснований).

  1. Гидролиз (разрушение) белков происходит при нагревании с растворами кислот, щелочей или при действии ферментов по месту пептидных связей:




  1. Качественные (цветные) реакции на белки

а) биуретовая реакция (на пептидные связи)

раствор белка + NaOH + CuSO4 → фиолетовое окрашивание

б) ксантопротеиновая реакция:

раствор белка + HNO3(конц.)→ жёлтое окрашивание

  1. Денатурация - частичное или полное разрушение пространственной структуры белка (при сохранении им первичной структуры) под действием физических или химических факторов.


Химические свойства моносахаридов на примере глюкозы

Глюкоза C6H12O6 или CH2OH—(CHOH)4—CHO

  1. При комнатной температуре реагирует с Cu(OH)2, образуя глюконат меди (II)-раствор синего цвета.

  1. Окисляется аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала) или гидроксидом меди(II) (качественные реакции) до глюконовой кислоты:

t

CH2OH—(CHOH)4—CHO + Cu(OH)2 → CH2OH—(CHOH)4—COOH + Cu2O ↓+ 2H2O

красный

t

CH2OH—(CHOH)4—CHO + Ag2O (амм.) → CH2OH—(CHOH)4—COOH + 2Ag↓

Специфические свойства - под длействием биологических катализаторов-ферментов, вырабатываемых микроорганизмами.

  1. Спиртовое брожение с образованием этилового спирта и углекислого газа:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2http://shkola.lv/goods/ymk/chemistry/work3/theory/3/up_pointer.gif

  1. Молочно - кислое брожение с образованием молочной кислоты:

C6H12O6 → 2CH3- CH(OH)- COOH

  1. Маслянокислое брожение с образованием масляной кислоты, выделением углекислого газа и водорода:

C6H12O6 → C3H7- COOH + 2СО2 + 2Н2

  1. Полное окисление в живом организме (энергетическая функция глюкозы):

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Q