Драги ученици,

а и сви остали који случајно или намјерно посјетите мој блог, желим вам срећне предстојеће празнике!

Нека вам буде срећна и успјешна Нова 2016. година! 

Ми се, свакако, дружимо и у наредној години, која ће нам, надам се, бити успјешнија у односу на претходну ...



"Нова година ће, разумије се, стићи и онима који је не буду чекали. Међутим, сва чар и јесте у чекању, а не у Новој години. Лијепо је чекати нешто у шта сте сигурни да ће доћи. Чекали смо у животу разне ствари, то сви знамо, а увијек су нам и сигурно долазиле само нове године."

Душко Радовић

IX - ИМЕНОВАЊЕ И ПИСАЊЕ ХЕМИЈСКИХ ФОРМУЛА ОРГАНСКИХ ЈЕДИЊЕЊА

Драги ученици,

На овом посту ћу вам објављивати правила за именовање и писање органских једињења, која ћемо учити у наредном периоду.

АЛКАНИ

IUPAC -ова правила за именовање алкана:

1. Одредите најдужи или основни низ у молекулу и одредите његов назив.

2. Када се основни низ рачва, број угљениковог атома на коме се налази алкил група и њен назив ставља се испред назива основног низа.

3. Угљеникови атоми се одбројавају од краја угљениковог низа коме је рачвање ближе.

4. Када се у молекулу налазе двије или неколико истих алкил група, онда се испред њиховог назива ставља префикс ди-, три-, тетра-, као и бројеви угљеникових атома на којима се оне налазе.

Примјер:

4 - етил - 2 - метил - хептан

Задатак 1. Именујте следећа органска једињења:

Задатак 2. Напишите рационалне структурне формуле следећих једињења:

а) 2 - метил - бутан

б) 3, 4 - диметил - октан

в) 2 - етил - 3 - метил - декан

г) 3 - етил - хексан

АЛКЕНИ

IUPAC -ова правила за именовање алкена:

1. Наставак -АН одговарајућег алкана са истим бројем угљеникових атома замјењује се наставком -ЕН.

2. Ланац се нумерише од краја коме је ближа двострука веза.

3. Назив нормалног алкена се пише на следећи начин: број атома угљеника на коме се налази двострука веза - назив алкена

4. Када се основни низ рачва, одреди се најдужи низ и он се нумерише од краја коме је ближа двострука веза (а не од краја коме су ближе бочне стране)

5. Писање назива разгранатог алкена се врши по следећем распореду: број атома угљеника за који је везан бочни низ (алкил групе) - назив алкил групе - број атома на коме се налази двострука веза - назив алкена.

Примјер:

1        2      3       4       5

CH₃– CH=CH–CH– CH₃   

                                  ½                                        4- метил - 2 - пентен

                                  CH₃ 

Задатак 1. Именуј следећа органска једињења.

АЛКИНИ

IUPAC -ова правила за именовање алкина:

1. Наставак -АН одговарајућег алкана са истим бројем угљеникових атома замјењује се наставком -ИН.

2. Ланац се нумерише од краја коме је ближа трострука веза.

3. Назив нормалног алкина се пише на следећи начин: број атома угљеника на коме се налази трострука веза - назив алкина

4. Када се основни низ рачва, одреди се најдужи низ и он се нумерише од краја коме је ближа трострука веза (а не од краја коме су ближе бочне стране)

5. Писање назива разгранатог алкина се врши по следећем распореду: број атома угљеника за који је везан бочни низ (алкил групе) - назив алкил групе - број атома на коме се налази трострука веза - назив алкина.

Примјер:

IX - АЛКИНИ

Алкини су ациклични незасићени угљоводоници који садрже бар једну троструку везу у својој структури.

Општа формула алкина је CnH2n-2.

Алкини добијају називе тако што се из имена одговарајућег алкана са истим бројем С - атома одузме наставак -АН и дода наставак -ИН.

Значи, први чланови хомологног низа алкина су:

Као и код алкена, и код алкина је присутна структурна изомерија и изомерија положаја.

Алкини, такође, имају веома сличне физичке особине (агрегатно стање и растворљивост) са алкенима и алканима са истим бројем угљеникових атома.

ЕТИН

Етин је гас без боје, незнатно слаткастог укуса. Густина етина је мања од густине ваздуха. У води се слабо раствара, а добро се раствара у неполарним растварачима (нпр. у ацетону).

Етин је врло реактивно једињење. Гори чађавим пламеном јер садржи висок проценат угљеника:

                                                        2C₂H₂ + 5O₂ -> 4CO₂ + 2H₂O

ДОБИЈАЊЕ ЕТИНА

Етин се лабораторијски добија у реакцији калцијум - карбида и воде:

Реакцију добијања етина погледајте овдје: https://www.youtube.com/watch?v=tCc0fEJsPms. 

НАПОМЕНА: Етин са ваздухом гради експлозивну смјесу, па у раду с њим треба бити веома пажљив!

РЕАКЦИЈА АДИЦИЈЕ

Због своје функционалне групе алкини су много реактивна једињења, реактивнији су од алкана и алкена.

Реакције карактеристичне за алкине су реакције адиције. За разлику од алкена, адиција код алкина може бити дјелимична и потпуна. 

Тако, на примјер, при дјелимичној адицији водоника на етин добија се етен,

а при потпуној адицији се добија етан.

IX - ЕТЕН

ДОБИЈАЊЕ ЕТЕНА

Етен се у лабораторији добија загријавањем алкохола етанола и концентроване сумпорне киселине. Концентрована сумпорна киселина је јако дехидратационо средство и одузима воду етанолу.

Оглед добијања етена можете погледати овдје: https://www.youtube.com/watch?v=QNazKSxaJOE.

САГОРИЈЕВАЊЕ ЕТЕНА

Етен је лако запаљив гас. Гради експлозивну смјесу са ваздухом и при раду с њим треба бити веома пажљив.

Као и код сагоријевања алкана, производи реакције при сагоријевању етена, односно алкена су угљеник (IV) – оксид и вода.

За доказивање присуства угљеник (IV) – оксида користи се калцијум – хидроксид. Када производима сагоријевања етена додамо калцијум – хидроксид, ако се настали раствор замутио, доказано је присуство угљеник (IV) – оксида.

РЕАКТИВНОСТ ЕТЕНА

Основна разлика у структури између алкена и алкана са истим бројем угљеникових атома је двострука веза. Двострука веза је функционална група алкена.

Функционална група је дио молекула (атом или група атома) који одређује његова физичка и хемијска својства.

Незасићени угљоводоници су реактивнији од засићених угљоводоника. Реакције које су карактеристичне за алкене су реакције адиције. Алкени реагују са водоником, уз присуство катализатора, градећи алкане. При реакцији адиције се раскида двострука веза алкена и адирају се тј. додају атоми водоника.

У реакцији адиције увијек се гради један призвод. Добијање једног производа је карактеристично за реакцију адиције, осим у случају када постоји могућност добијања изомерних једињења.

Реакција адиције у којој алкен прелази у засићено једињење може да се одвија и између два, односно великог броја молекула алкена. У овој реакцији се од малих молекула – мономера гради огроман молекул – полимер. Зато се често реакција адиције, у којој настаје полимер, назива реакција полимеризације.

Реакција полимеризације има значајну примјену за индустријско добијање пластичних маса (полиетилен, поливинилхлорид) и влакана.

Полиетилен се користи за израду цијеви за транспорт корозивних течности и воде за наводњавање пољопривредних култура. Има велику примјену у домаћинству, од аполиетен се праве предмети за домаћинства, фолије од којих се израђује амбалажа, за прављење боца дјечјих играчака итд. Такође служи као изолатор каблова у електротехници, и у повртарству полиетенске фолије штите поврће од мраза.

VIII - ЈОНСКА ХЕМИЈСКА ВЕЗА

Јонска веза настаје између атома метала и атома неметала.

Атоми метала да би постигли стабилност најближег племенитог гаса отпуштају своје валентне електроне и тако настају катјони (позитивно наелектрисани јони), а атоми неметала, да би постигли стабилност најближег племенитог гаса, примају електроне од атома метала и тако настају анјони (негативно наелектрисани јони). 

Број примљених електрона једнак је броју отпуштених електрона. 

Овај процес отпуштања и примања електрона назива се оксидо-редукција, а понекад и једноставно оксидација.

Примјер за јонску везу је настајање молекуле натријум - хлорида, NaCl (кухињска со). 
Натријум је изразит метал, а хлор изразит неметал. Атом натријума у последњем енергетском нивоу садржи један, а хлор седам електрона. Приликом судара атома натријума и хлора, хлор привлачи и прима валентни електрон натријума како би постигао стабилну електронску конфигурацију најближег племенитог гаса (како би имао осам електрона у последњем енергетском нивоу). Стабилну електронску конфигурацију натријум постиже отпуштањем једног електрона, јер у L - нивоу има осам електрона. Потпуним преласком електрона са атома натријума (метал) на атом хлора (неметал) добијају се наелектрисане честице - јони. Атом натријума остаје позитивно наелектрисан (катјон), а атом хлора негативно наелектрисан јон (анјон). 

Занимљив видео о јонској вези можете погледати овдје: https://www.youtube.com/watch?v=DEdRcfyYnSQ

VIII - КОВАЛЕНТНА ХЕМИЈСКА ВЕЗА

Племенити гасови су стабилни атоми јер у последњем енергетском нивоу садрже максималан број валентних електрона тј. хелијум има 2, а остали племенити гасови имају по 8 валентних електрона. Сви остали атоми да би постигни стабилност најближег племенитог гаса морају да се удружују у молекуле. Између атома у молекулу дјелују привлачне силе и оне су узрок стварања хемијске везе.

Хемијска веза је привлачна сила између два атома настала интеракцијом њихових валентних електрона. Сила је много јача од енергије топлотног кретања тако да су атоми трајно везани образујући стабилну групу - молекул. 

Два основна типа хемијских веза су: јонска веза и ковалентна веза. Међутим, поред ова два основна типа хемијских веза постоје и неки други типови хемијских веза, као што је, нпр. метална хемијска веза.

Ковалентана веза настаје између два атома неметала. Она се формира удруживањем електрона у заједничке електронске парове. Ковалентна веза може бити једнострука, двострука или трострука.

Молекул водоника има једноструку ковалентну везу. Два атома водоника удружују по један валентни електрон и настаје један заједнички електронски пар.

Молекул кисеоника има двоструку ковалентну везу. Атом кисеоника има 6 валентних електрона и да би био стабилан недостају му 2 електрона. Два атома кисеоника удружују стога по два електрона и настају два заједничка електронска пара, односно двострука ковалентна веза.

Атом  азота има 5 валентних електрона и да би био стабилан недостају му 3 електрона. Два атома азота удружују по три електрона тако да настају три заједничка електронска пара. Молекул азота има троструку ковалентну везу.

Ковалентна веза може бити неполарна или поларна.

Поларна ковалентна веза се формира између два различита атома неметала, нпр. у молекулу воде (Н₂О) везе између атома Н и атома О су поларне.

Веза у молекулу хлороводоника је, такође, поларна ковалентна веза.

Неполарна ковалентна веза се формира између два иста атома неметала, нпр. у молекулу кисеоника (О2), везе између два атома кисеоника су неполарне.

Везе и између два атома водоника (Н2) су неполарне.

Занимљив видео о ковалентној вези можете погледати овдје: https://www.youtube.com/watch?v=LkAykOv1foc.

ЗАДАЦИ ЗА ВЈЕЖБАЊЕ:

1.      Наведене честице разврстај на атоме, молекуле елемената и молекуле једињења:

           Al,       NH₃,    O₂,       P₄,        HBr,    H₂SO₄,    Fe,     F₂

     2.    Напиши хемијске симболе, односно молекулске формуле: три атома азота, два атома водоника, четири молекуле воде, пет молекула амонијака.

      3.      Објасните стварање хемијских веза у молекулима:

а) хлороводоника  б) водоника и  в) хлора

       4. Заокружи слово испред формуле молекула у којем је заступљена поларна ковалентна веза

           a) H₂S              б) NaCl                       в) N₂                г) MgCl₂