Номер 5, страница 93, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Дайте классификацию органических веществ по функциональным группам.

Решение

Классификация органических веществ основана на наличии в их молекулах определённых атомных группировок, называемых функциональными группами. Функциональная группа определяет принадлежность соединения к определённому классу и обуславливает его характерные химические свойства. Ниже приведена классификация основных классов органических соединений по функциональным группам.

1. Углеводороды с кратными связями и ароматические углеводороды

В этих соединениях роль функциональных групп играют кратные связи (двойные и тройные) и ароматические системы.

- Алкены: Содержат одну или несколько двойных связей углерод-углерод.

Функциональная группа: двойная связь ($>C=C<$).

Общая формула: $C_nH_{2n}$ (для ациклических с одной связью).

Пример: этен (этилен) $CH_2=CH_2$.

- Алкины: Содержат одну или несколько тройных связей углерод-углерод.

Функциональная группа: тройная связь ($-C \equiv C-$).

Общая формула: $C_nH_{2n-2}$ (для ациклических с одной связью).

Пример: этин (ацетилен) $HC \equiv CH$.

- Арены (ароматические углеводороды): Содержат одно или несколько ароматических (бензольных) колец.

Функциональная группа: ароматическая система (например, фенильная группа $C_6H_5-$).

Пример: бензол $C_6H_6$.

2. Галогенпроизводные углеводородов

Производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогенов (F, Cl, Br, I).

Функциональная группа: атом галогена ($-X$, где $X = F, Cl, Br, I$).

Общая формула: $R-X$.

Пример: хлорметан $CH_3Cl$.

3. Кислородсодержащие органические соединения

- Спирты и фенолы: Содержат одну или несколько гидроксильных групп. В спиртах группа $-OH$ связана с насыщенным атомом углерода, в фенолах — с ароматическим кольцом.

Функциональная группа: гидроксильная группа ($-OH$).

Общая формула: $R-OH$ (спирты), $Ar-OH$ (фенолы).

Примеры: этанол $C_2H_5OH$ (спирт), фенол $C_6H_5OH$.

- Простые эфиры: Содержат атом кислорода, связанный с двумя углеводородными радикалами.

Функциональная группа: эфирная (алкокси) группа ($-O-$).

Общая формула: $R-O-R'$.

Пример: диэтиловый эфир $C_2H_5-O-C_2H_5$.

- Альдегиды: Содержат карбонильную группу, связанную с атомом водорода и углеводородным радикалом (или двумя атомами водорода в формальдегиде).

Функциональная группа: альдегидная (формильная) группа ($-CHO$).

Общая формула: $R-CHO$.

Пример: этаналь (уксусный альдегид) $CH_3CHO$.

- Кетоны: Содержат карбонильную группу, связанную с двумя углеводородными радикалами.

Функциональная группа: кетогруппа (карбонильная группа) ($>C=O$).

Общая формула: $R-CO-R'$.

Пример: пропанон (ацетон) $CH_3-CO-CH_3$.

- Карбоновые кислоты: Содержат одну или несколько карбоксильных групп.

Функциональная группа: карбоксильная группа ($-COOH$).

Общая формула: $R-COOH$.

Пример: этановая (уксусная) кислота $CH_3COOH$.

- Сложные эфиры: Производные карбоновых кислот, в которых атом водорода в карбоксильной группе замещен на углеводородный радикал.

Функциональная группа: сложноэфирная группа ($-COO-$).

Общая формула: $R-COO-R'$.

Пример: этилацетат $CH_3COO-C_2H_5$.

4. Азотсодержащие органические соединения

- Амины: Производные аммиака, в которых один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы.

Функциональная группа: аминогруппа ($-NH_2$, $>NH$, $>N-$).

Общие формулы: $R-NH_2$ (первичные), $R-NH-R'$ (вторичные), $R-N(R')R''$ (третичные).

Пример: метиламин $CH_3NH_2$.

- Амиды: Производные карбоновых кислот, в которых гидроксильная группа $-OH$ замещена на аминогруппу $-NH_2$ (или замещенную аминогруппу).

Функциональная группа: амидная группа ($-CONH_2$).

Общая формула: $R-CONH_2$.

Пример: ацетамид $CH_3CONH_2$.

- Нитросоединения: Содержат одну или несколько нитрогрупп.

Функциональная группа: нитрогруппа ($-NO_2$).

Общая формула: $R-NO_2$.

Пример: нитрометан $CH_3NO_2$.

5. Серосодержащие органические соединения

- Тиолы (меркаптаны): Сернистые аналоги спиртов.

Функциональная группа: тиольная (сульфгидрильная) группа ($-SH$).

Общая формула: $R-SH$.

Пример: этан-1-тиол $C_2H_5SH$.

- Сульфиды (тиоэфиры): Сернистые аналоги простых эфиров.

Функциональная группа: сульфидная группа ($-S-$).

Общая формула: $R-S-R'$.

Пример: диметилсульфид $CH_3-S-CH_3$.

6. Полифункциональные соединения

Соединения, молекулы которых содержат две или более функциональные группы, одинаковые или разные. Их свойства определяются взаимным влиянием этих групп.

- Аминокислоты: Содержат аминогруппу ($-NH_2$) и карбоксильную группу ($-COOH$).

Пример: глицин (аминоуксусная кислота) $NH_2-CH_2-COOH$.

- Углеводы (сахара): Являются полигидроксиальдегидами или полигидроксикетонами, т.е. содержат несколько гидроксильных групп и одну карбонильную (альдегидную или кетонную) группу.

Пример: глюкоза $C_6H_{12}O_6$.

Ответ:

Классификация органических веществ по функциональным группам систематизирует их на основе наличия характерных групп атомов. Основные классы включают: углеводороды с кратными связями (алкены, алкины) и ароматические системы (арены); галогенпроизводные; кислородсодержащие соединения (спирты, фенолы, простые и сложные эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты); азотсодержащие соединения (амины, амиды, нитросоединения); серосодержащие (тиолы, сульфиды); полифункциональные соединения (аминокислоты, углеводы). Каждая функциональная группа определяет химические свойства соответствующего класса соединений.