post

Изомерия на органичните съединения

Въглеводородите са органични съединения, които имат изключително голямо разнообразие. Едната от причините за тази многобройност се нарича явлението изомерия. Благодарение на него съединения с еднакъв качествен и количествен състав имат различни физични или химични свойства. Същността на изомерията се състои в различния строеж или пространствена ориентация на органичните молекули и оттам са и двата основни вида – структурна и пространствена изомерия.

Структурна изомерия

Верижна изомерия

Верижната е подвид на структурната изомерия. При нея изомерите притежават еднакъв, количествен, качествен и функционален състав, но различна по структура верига на молекулите. Веригите могат да бъдат прави или различно разклонени. Обикновено верижните изомери имат различни физични свойства.

Позиционна изомерия

Позиционната е също подвид на структурната изомерия. При тeзи изомери, значение има мястото във веригата, на което се намира дадена функционална група, заместител или сложна връзка. Позиционните изомери също се различават предимно по физичните си свойства, а в някои случаи и по биохимичното си значение. Например природно срещащите се аминокиселини са предимно алфа-изомери.

Метамерията е форма на позиционна изомерия, при която функционалната група е включена в самата въглеводородна вергига, като по този начин я разделя два различно дълги въглеводородни остатъка. Този вид изомери образуват например диалкиламините и етерите.

Функционална изомерия

Функционалните изомери също са структурни … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Термохимия – топлинен ефект

При протичането на химичните реакции се извършват процеси на освобождаване или поглъщане на енергия. Най-често тя е под формата на топлина, но може да има и друго естество. Отделянето или поглъщането на енергия под формата на топлина се нарича топлинни ефекти на химичните реакции. Те се отбелязват с латинската буква Q и се измерват в килоджаули (KJ).

Термохимия е дялът от химията, който изучава топлинните ефекти.

Топлинен ефект на екзотермична реакция и ендотермична реакция

Когато дадена химична реакция е съпроводена с отделяне на топлина, се нарича екзотермична и има положителен топлинен ефект ( + Q ). Следващата приложена е екзотермична реакция –  гасене на негасена вар (калциев оксид и вода), при която се  отделя достатъчно топлина, за да се сготви яйце:

CaO +  H2O → Ca(OH)2 + Q

Когато дадена химична реакция е съпроводена с поглъщане на топлина, се нарича ендотермична и има отрицателен топлинен ефект ( – Q ). Дадената за пример ендотермична реакция е между бариев хидроксид и амониев хлорид, като при нея температурата пада до -5°С (може да замразява вода):

Ba(OH)2 + 2NH4Cl → BaCl2 + 2NH3 + 2H2O – Q

Процесите на разтваряне също … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Катализа. Катализатори. Инхибитори и активатори

Някои процеси в природата протичат спонтанно за секунди, а други бавно за часове, дни и дори години. Оказва се обаче, че върху скоростта на химичните реакции може да се влияее (да се ускорят или забавят) с помощта на определени вещества. Те се наричат с общото название катализатори.

Процесът на изменение на скоростта на химичните взаимодействия и ускоряването им, в който участва катализатор, се нарича катализа.

Катализатори

Катализаторите са вещества, които променят скоростта на химичните реакции, като в края на процеса излизат количествено и качествено непроменени.

Те могат да ускоряват само термодинамично възможните реакции и не могат да инициират невъзможни процеси. Ако една реакция не може да се осъществи, то няма катализатор, който да я накара да протече. При обратимите реакции катализаторът влияее в еднаква степен както на скоростта на правата реакция, така и на тази на обратната реакция.

Съществуват катализатори, които ускоряват повече от една по вид реакция. Например платината (Pt) се използва в ускоряването на много видове химични реакции и синтези, в това число и при получаването на амоняк (NH3) от азот и водород.

N2 + 3H2 + cat.(Pt) → 2NH3 + cat.(Pt)

n-хексан + cat.(Pt) → C6H… ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Електролитна дисоциация. Електролити

Някои вещества в разтворено състояние или в стопилка имат способността да провеждат електричен ток и се наричат електролити. Те имат йонен или полярен молекулен строеж.

Веществата със слабополярен и неполярен молекулен строеж се наричат неелектролити и техните водни разтвори провеждат слабо или не провеждат въобще електричен ток. Законите на Раул, Бекман и Вант Хоф, които описват поведението на истинските разтвори, важат за разтворите на неелектролити, но не са в сила за тези на електролитите.

Електролитна дисоциация

Шведският учен Сванте Арениус създава теория, която обяснява образуването на разтвори на електролити и техните свойства. Процесът на разграждане на електролитите на йони в разтвор или стопилка той нарича електролитна дисоциация. (забележка: за да се изобрази дисоциираното състояние на дадено вещество се използват големи скоби { } )

NaCl + HOH → {Na+ + Cl} + {H+ + OH} – електролитна дисоциация във вода

NaCl  → {Na+ + Cl} – електролитна дисоциация в стопилка

В дисоциирано състояние вществата са под формата на смес от катиони (+) и аниони (-), които се движат непрекъснато. При определени условия съществува вероятност два противоположно заредени йона да се срещнат , при което те могат да се … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Химична връзка

Химична връзка представлява, вид естествено взаимодействие между атоми или йони, при което между частиците се пораждат сили на привличане и те остават свързани помежду си, докато не се появят по-големи сили, които да ги разделят.

Причини за образуване на химичните връзки

Съществуват няколко основни  вида химични връзки, но като цяло те имат много общи принципи. В основата на всички тях стои причината атомите да се свързват помежду си. Каква е тя? – всяка система се стреми да намали енергията си и да достигне до енергетично по-ниско и по-стабилно състояние.

Два свободни атома могат да се разглеждат като две отделни системи, всяка от които има собствена енергия. Когато те се свързват помежду си, образуват изцяло нова система (молекула), която също притежава характерна за нея енергия.

Енергията на молекулата (новата система) е многократно по-малка от тази на несвързаните атоми, което я прави по-стабилна и устойчива във времето. Една молекула може да бъде образувана от два или повече атома, а връзките между атомите се наричат химични. Броят на химичните връзки, които образува един атом, отговаря на неговата валентност.

Ковалентната химична връзка

Първата теория за образуване на химичната връзка, която ще ви предложим е тази на Люис и се … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Карбоксилни киселини

Карбоксилни киселини – това са органични съединения, които могат да се разглеждат като получени от въглеводороди, в чиято молекула един или повече водородни атоми са заместени от една или повече карбоксилни групи.

Строеж на карбоксилната група

Карбоксилната група от своя страна, може да се разглежда като съставена от една карбонилна и една хидроксилна група, които са под взаимното си влияние. Това определя качествено характерните свойства на самата карбоксилна група.

Карбонилният кислороден атом е свързан посредством двойна връзка с въглеродния атом, който от своя страна е в sp2-хибридно състояние. p-Атомните орбитали, които участват в пи-връзката се спрягат с неподелената р-електронна двойка на хидроксилния кислороден атом.

Вследствие на възникналия мезомерен ефект, електронната плътност при хидроксилния кислороден атом намалява, което се компенсира с изтегляне на електронна плътност от водородния атом. Това го прави по-лесен за отделяне и обуславя киселинните свойства на карбоксилната група.

Карбоксилни киселини – класификация

Класификацията на карбоксилните киселини се осъществява на два принципа:

1.  Според броя на карбоксилните групи (моно-, ди-, три-,…поли-)
2. Според вида на въглеводородния остатък свързан с карбоксилната група (мастни, ароматни, мастноароматни и др.)

Карбоксилни киселини – наименования

Наименованията на карбоксилните киселини се формират, като към името на съответния въглеводород се прибави наставката … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Карбонилни съединения – кетони и алдехиди

Карбонилни съединения (кетони и алдехиди) са въглеводороди, които съдържат карбонилна функционална група =С=О в молекулата си. Тя представлява въглероден атом (С) свързан чрез двойна връзка с кислороден атом (О).

Ако въглеродът в карбонилната група е свързан чрез останалите си две химични връзки с въглеводороден остатък и водород или само с два атома водород, то функционалната група е алдехидна, а съединенията се наричат алдехиди R-C(O)H. Ако въглеродът в карбонилната група е свързан с два въглеводородни остатъка, то функционалната група е кетонна, а съединенията се наричат кетони и се изписват с общата формула R-C(O)-R1.

Названия и номенклатура на карбонилни съединения

Алдехидите могат да бъдат мастни R-C(O)-H, ароматни Ar-C(O)-H и мастно-ароматни Ar-R-C(O)-H, но функционалната група е винаги в края на веригата. Наименованията им грубо казано се формират от названието на съответния остатък и наставката -ал (или -алдехид). Ar в гореизброените примери е фениловият остатък, а R – алкиловият.

CH3-C(O)H – етанал; CH2=CH-C(O)H – пропeнал; (C6H6)-CH=CH-C(O)H – 3-фенилпропeнал; (C6H6)-C(O)H – бензалдехид;

По сходен начин се наименуват и представителите на на кетони. Към названието на съответния остатък се прибавя наставката -он (или -кетон). Те също могат … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ