Номер 3, страница 10 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

3. Что изучает органическая химия? Охарактеризуйте отличительные особенности органических веществ.

Решение

Что изучает органическая химия?

Органическая химия — это раздел химии, который изучает соединения углерода, их структуру, свойства, методы синтеза и превращения. Исторически органическая химия изучала вещества, полученные из живых организмов, но после синтеза мочевины Фридрихом Вёлером в 1828 году из неорганического вещества, стало ясно, что органические соединения могут быть созданы и искусственно. Сегодня предметом изучения органической химии являются углеводороды (соединения углерода и водорода) и их производные. Некоторые простейшие соединения углерода, такие как оксиды ($CO$, $CO_2$), угольная кислота и её соли (карбонаты, гидрокарбонаты), цианиды и карбиды, традиционно относятся к неорганической химии из-за их свойств, более близких к неорганическим веществам.

Охарактеризуйте отличительные особенности органических веществ.

Органические вещества имеют ряд характерных особенностей, которые отличают их от большинства неорганических соединений:

1. Состав. Основой любого органического соединения является углерод. Почти все они также содержат водород. Часто в их состав входят кислород, азот, сера, фосфор и галогены. Состав неорганических веществ гораздо разнообразнее, они могут быть образованы любыми элементами периодической системы.

2. Тип химической связи. В молекулах органических веществ преобладают ковалентные неполярные или слабополярные связи. Для неорганических соединений более характерны ионные и ковалентные полярные связи.

3. Многообразие. Существуют десятки миллионов органических соединений, и их число постоянно растет. Это связано с уникальной способностью атомов углерода образовывать прочные связи друг с другом, формируя длинные цепи (линейные, разветвленные) и циклы, а также одинарные, двойные и тройные связи.

4. Изомерия. Для органических соединений очень характерно явление изомерии — существование веществ, имеющих одинаковую молекулярную формулу, но разное строение и, следовательно, разные свойства. Например, формуле $C_2H_6O$ соответствуют два разных вещества: этиловый спирт ($CH_3–CH_2–OH$) и диметиловый эфир ($CH_3–O–CH_3$). В неорганической химии изомерия встречается значительно реже.

5. Физические свойства. Большинство органических веществ — это газы, жидкости или легкоплавкие твердые вещества с молекулярной кристаллической решеткой. Они обычно нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в неполярных органических растворителях. Их растворы и расплавы, как правило, не проводят электрический ток.

6. Термическая нестойкость и горючесть. Органические соединения, как правило, термически менее устойчивы, чем неорганические, и разлагаются при нагревании (обычно до 300–600 °C). Почти все они горючи и при сгорании в кислороде образуют углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$).

7. Скорость реакций. Реакции с участием органических соединений протекают, как правило, медленно, требуют определенных условий (нагревание, катализаторы) и часто приводят к образованию смеси продуктов. Это связано с тем, что реакции идут с разрывом прочных ковалентных связей. Реакции между неорганическими ионными соединениями в растворах обычно протекают почти мгновенно.

Ответ:

Органическая химия изучает соединения углерода. Ключевыми отличительными особенностями органических веществ являются: обязательное наличие атомов углерода в основе молекулы; преобладание ковалентных связей; огромное многообразие соединений за счет способности углерода образовывать цепи и циклы; широкое распространение явления изомерии; относительная термическая нестойкость и горючесть; как правило, медленное протекание химических реакций.