Номер 1, страница 28 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Как классифицируются органические вещества?

1. Как классифицируются органические вещества?

Органические вещества, которых насчитывается несколько десятков миллионов, классифицируют по двум основным признакам: строению углеродного скелета и наличию функциональных групп.

I. Классификация по строению углеродного скелета

Этот принцип делит все органические соединения на две большие группы в зависимости от формы углеродной цепи.

• Ациклические (нециклические, алифатические) соединения – это соединения, в молекулах которых атомы углерода соединены в открытые (незамкнутые) цепи. Цепи могут быть:

  • Неразветвленными (нормального строения), например, бутан $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$.

  • Разветвленными, например, изобутан (2-метилпропан) $CH_3-CH(CH_3)-CH_3$.

  В свою очередь, по характеру связей между атомами углерода они делятся на:

  • Предельные (насыщенные) – содержат только простые (одинарные) связи C–C. К ним относятся алканы.

  • Непредельные (ненасыщенные) – содержат кратные (двойные или тройные) связи C=C или C≡C. К ним относятся алкены, алкины, алкадиены.

• Циклические соединения – это соединения, в молекулах которых атомы углерода образуют замкнутые цепи (циклы).

  • Карбоциклические соединения – циклы построены только из атомов углерода. Они подразделяются на:

    • Алициклические (алифатические циклические) – по свойствам похожи на ациклические соединения. Например, циклоалканы (циклопропан, циклогексан), циклоалкены.

    • Ароматические – содержат в своем составе особое циклическое образование – бензольное кольцо (или другие ароматические системы). Например, бензол, нафталин, толуол.

  • Гетероциклические соединения – циклы, которые кроме атомов углерода содержат атомы других элементов (гетероатомы), чаще всего кислорода (O), азота (N) или серы (S). Например, пиридин, фуран, тиофен.

II. Классификация по функциональным группам

Функциональная группа – это атом или группа атомов, которая определяет характерные химические свойства данного класса соединений. Наличие и тип функциональной группы является важнейшим классификационным признаком.

• Углеводороды – простейшие органические соединения, состоящие только из атомов углерода (C) и водорода (H). Они не имеют функциональных групп и являются основой для всех других классов. Их классификация рассмотрена выше (алканы, алкены, алкины, арены и т.д.).

• Галогенпроизводные углеводородов – содержат атомы галогенов (F, Cl, Br, I), связанные с углеводородным радикалом. Например, хлорметан $CH_3Cl$.

• Кислородсодержащие соединения:

  • Спирты – содержат гидроксогруппу (–OH), связанную с насыщенным атомом углерода. Например, этанол $C_2H_5OH$.

  • Фенолы – содержат гидроксогруппу (–OH), связанную напрямую с ароматическим кольцом. Например, фенол $C_6H_5OH$.

  • Простые эфиры – содержат два углеводородных радикала, соединенных атомом кислорода (R–O–R'). Например, диэтиловый эфир $C_2H_5–O–C_2H_5$.

  • Альдегиды – содержат альдегидную группу (–CHO). Например, уксусный альдегид $CH_3CHO$.

  • Кетоны – содержат карбонильную группу (C=O), связанную с двумя углеводородными радикалами. Например, ацетон $CH_3–C(O)–CH_3$.

  • Карбоновые кислоты – содержат карбоксильную группу (–COOH). Например, уксусная кислота $CH_3COOH$.

  • Сложные эфиры – производные карбоновых кислот, в которых атом водорода карбоксильной группы замещен на углеводородный радикал (R–COO–R'). Например, этилацетат $CH_3COOC_2H_5$.

• Азотсодержащие соединения:

  • Амины – содержат аминогруппу (–NH₂, –NHR, –NR₂). Например, метиламин $CH_3NH_2$.

  • Аминокислоты – содержат одновременно аминогруппу (–NH₂) и карбоксильную группу (–COOH). Например, глицин $NH_2–CH_2–COOH$.

  • Нитросоединения – содержат нитрогруппу (–NO₂). Например, нитрометан $CH_3NO_2$.

• Биополимеры и другие биологически важные молекулы, которые часто выделяют в отдельные группы: белки, жиры (липиды), углеводы, нуклеиновые кислоты.

Ответ: Органические вещества классифицируются по двум основным признакам: 1) по строению углеродного скелета (ациклические и циклические, которые, в свою очередь, делятся на предельные/непредельные и карбоциклические/гетероциклические); 2) по наличию и типу функциональных групп, которые определяют принадлежность соединения к определенному классу (спирты, альдегиды, кислоты, амины и т.д.) и его химические свойства.