Контрольный срез за курс неорганической химии

2   Теоретические вопросы
1. Объясните на примере первое положение теории строения.
2. Объясните на примере второе положение теории.
3. Значение и основные направления развития теории.
4. Какие соединения относятся к органическим? Дайте понятие производных углеводородов. Приведите по 2 примера углеводородов и их производных.
5. Как доказать состав органических веществ? Напишите соответствующие уравнения реакций для подтверждения состава метана СН₄
6. Перечислите особенности органических веществ. Ответ подтвердите примерами.
7. В чем причина многообразия органических соединений. Ответ поясните примерами.
8. Дайте определение изомерам. Приведите пример изомеров.
9. В чем смысл виталистической теории?
10. Какие открытия доказали ошибочность виталистической теории?
11. Что изучает органическая химия? Дайте определение этой науки.
12. Для чего необходимо знание органической химии?

:  Ответы на теоретические вопросы:

1. Все атомы в молекулах располагаются не беспорядочно, они соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентности. (В качестве примера можно нарисовать структурную формулу этана C₂H₆ ):
      Н    Н
       |      |
Н - С - С - Н
       |      |
      Н    Н

Как видно из формулы, атомы углерода и водорода соединены друг с другом согласно своей валентности (IV у углерода, I у водорода). Другое соединение невозможно. В противном случае не все валентности будут исчерпаны.

2. Свойства веществ зависят не только от их состава, но и от химического строения. ( В качестве примера можно привести строение изомеров состава C₂H₆O: этилового спирта СН₃-СН₂-ОН и диметилового эфира СН₃-О-СН₃. Свойства изомеров этилового спирта (жидкость с температурой кипения= +78,4 С⁰, хорошо растворимая в воде) и диметилового эфира (газ с температурой кипения= -23,7С⁰ , плохо растворимый в воде) различаются, потому что вещества имеют разное строение.

3.  Теория химического строения (ТХС) научно объяснила многие факты в органической химии (например, явление изомерии). Сам Бутлеров провел ряд экспериментов, подтвердив предсказания теории получением новых веществ (например, предположил существование изобутана и смог его получить). Это дало возможность заявить, что, зная строение веществ, можно синтетически получить любое из них. ТХС легла в основу современных представлений о механизмах реакций, стереохимии, электронной теории.

4.  К органическим соединениям относят углеводороды и их производные. Углеводороды: метан СН₄, этилен С₂Н₄. В состав органических веществ, кроме углерода и водорода, могут входить азот, кислород, хлор и некоторые другие элементы (органогены). Такие вещества относят к производным углеводородов. Например: этиловый спирт С₂Н₅ОН, мочевина СО(NH₂)₂

5.  Качественный состав органических веществ можно установить путем окисления их оксидом меди (II). В результате окисления образуются углекислый газ и вода. Например, при окислении метана:
СН₄ + 4CuO → CO₂ + 2H₂O + 4Cu
Если углекислый газ пропустить через раствор известковой воды, то раствор помутнеет вследствие образования нерастворимого карбоната кальция: CO₂ + Са(ОН)₂ → СаСО₃↓ + H₂O
Наличие воды доказывают с помощью безводного сульфата меди (II): 5H₂O + CuSO₄ → CuSO₄·5H₂O Цвет сульфата меди (II) в результате реакции изменяется с бледно-голубого на ярко-синий.

6.  Особенности органических соединений:
1. Многочисленность органических соединений. Органических соединений более 18 млн., в то время как неорганических - 600 тыс.
2. Большинство органических веществ горит или окисляется: СН₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
3. Большинство органических веществ образованы ковалентной связью.
4. Явление изомерии. Например, составу С₄ Н₁₀ отвечают два разных вещества:
СН₃-СН-СН₃ и СН₃-СН₂-СН₂-СН₃
          |
          СН₃

7.  Причина многообразия органических соединений в том, что атомы углерода могут соединяться друг с другом простыми и кратными связями и образовывать цепи (прямые, разветвленные и замкнутые) разной длины. Например:
СН₃-СН-СН₃ - разветвленная цепь     СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ - прямая цепь
          |
          СН₃

8.  Вещества, имеющие одинаковый состав молекул (молекулярную формулу) и разное строение называются изомеры. Например: СН₃-СН-СН₃ и СН₃-СН₂-СН₂-СН₃
                                                                            |
                                                                            СН₃

9.  Смысл виталистического учения в том, что синтезировать органические вещества в лаборатории из неорганических - нельзя, т.к. для их получения необходима особая "жизненная сила", существующая только в живых организмах.

10.  Ошибочность виталистического учения стала очевидна после синтеза в лабораториях органических веществ, ранее вырабатававшихся только живыми организмами. Первым искусственно полученным веществом была мочевина - продукт, образующийся в организме. В дальнейшем ученые смогли синтезировать и другие органические вещества: уксусную кислоту, жиры, сахаристое вещество.

11.  Органическая химия - наука, изучающая углеводороды и их производные.

12.  Без знания органической химии современный человек не способен экологически грамотно использовать многие продукты цивилизации (лекарства, бытовые химикаты и пр.).
Органическая химия тесно связана с биологией, медициной и нужна для их понимания, ведь в любом организме протекает множество превращений одних органических веществ в другие.
Изучение органической химии расширяет наши знания о природе, позволяет понять процессы и закономерности происходящие в ней.