Студент бакалавриата
  1. Общая химия  1.1. Введение в Химию  1.2. Структура атома  1.2.1. Субатомные частицы  1.2.2. Атомная модель  1.2.3. Квантовые числа  1.2.4. Электронная конфигурация  1.2.5. Периодические тенденции  1.2.6. Изотопы и их применения  1.3. Химическая связь  1.3.1. Ионная связь  1.3.2. Ковалентные связи  1.3.3. Металлическая связь  1.3.4. Гибридизация  1.3.5. Молекулярная геометрия и теория ВЕСЗР  1.3.6. Полярность связи и дипольный момент  1.4. Стехиометрия  1.4.1. Понятие моль  1.4.2. Эмпирическая и молекулярная формула  1.4.3. Ограничивающий реагент и избыток реагента  1.4.4. Процентный выход и чистота  1.4.5. Расчет разведения  1.5. Состояния вещества  1.5.1. Газовые законы  1.5.2. Материя и межмолекулярные силы  1.5.3. Твёрдые тела и кристаллические структуры  1.5.4. Диаграмма фаз  1.5.5. Плазма и сверхкритическая жидкость  1.6. Химические реакции  1.6.1. Типы химических реакций  1.6.2. Балансировка химических уравнений  1.6.3. Термохимические реакции  1.6.4. Энергетические профили реакций  1.7. Растворы и смеси  1.7.1. Единицы измерения концентрации  1.7.2. Свойства синдрома  1.7.3. Растворимость и правила растворимости  1.7.4. Закон Генри и Закон Рауля  1.7.5. Partition coefficient  1.8. Химическое равновесие  1.8.1. Закон действия масс  1.8.2. Принцип Ле Шателье  1.8.3. Реакционный коэффициент  1.8.4. Чтобы воспользоваться этим онлайн-калькулятором для расчета константы равновесия, введите константу равновесия (Eq.) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет константы равновесия с заданными входными значениями -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Кислотно-щелочной баланс  1.9. Кислоты и основания  1.9.1. Определения Аррениуса, Брёнстеда–Лоури и Льюиса  1.9.2. pH и pOH  1.9.3. Титрование кислоты и основания  1.9.4. Буферный раствор  1.9.5. Кислотно-основной индикатор  1.9.6. Полипротные кислоты и основания  1.10. Электрохимия  1.10.1. Окислительно-восстановительные реакции  1.10.2. Гальванические и Электролитические Элементы  1.10.3. Уравнение Нернста  1.10.4. Электролиз  1.10.5. Законы электролиза Фарадея  1.11. Термодинамика  1.11.1. Законы термодинамики  1.11.2. Enthalpy, entropy and Gibbs free energy  1.11.3. Спонтанность реакций  1.11.4. Термодинамические циклы (закон Гесса, цикл Карно)  1.12. Кинетика  1.12.1. Закон скорости и порядок реакции  1.12.2. Энергия активации и катализаторы  1.12.3. Collision theory  1.12.4. Механизм реакции  1.12.5. Теория переходного состояния
  2. Органическая химия  2.1. Структура и взаимосвязь  2.1.1. Гибридизация в углеродных соединениях  2.1.2. Резонанс и ароматизация  2.1.3. Molecular orbitals  2.1.4. Индуктивные и мезомерные эффекты  2.2. Углеводороды  2.2.1. Углеводороды  2.2.2. Алкены  2.2.3. Алкины  2.2.4. Ароматические соединения  2.2.5. Циклоалканы и Конформация  2.3. Функциональная группа  2.3.1. Алкоголи и фенолы  2.3.2. Эфиры и эпоксиды  2.3.3. Альдегиды и кетоны  2.3.4. Карбоновые кислоты и их производные  2.3.5. Aмин  2.3.6. Сложные эфиры и амиды  2.3.7. Тиолы и сульфиды  2.4. Стереохимия  2.4.1. Изомерия в стереохимии  2.4.2. Хиральность и оптическая активность  2.4.3. Структурный анализ  2.4.4. Диастереомеры и энантиомеры  2.5.1. Реакции замещения  2.5.2. Реакции элиминирования  2.5.3. Реакции присоединения  2.5.4. Радикальные реакции  2.5.5. Реакции перегруппировки  2.5.6. Перицветные реакции  2.6. Спектроскопия и структурный анализ  2.6.1. Инфракрасная спектроскопия  2.6.2. Ядерный магнитный резонанс  2.6.3. Масс-спектрометрия  2.6.4. УФ-видимая спектроскопия  2.6.5. Рентгеновская кристаллография  2.7. Химия полимеров  2.7.1. Полимеры добавления и конденсации  2.7.2. Механизм полимеризации  2.7.3. Биоразлагаемый полимер  2.7.4. Проводящие и умные полимеры
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Лиганды и координационные соединения  3.1.2. Теория кристаллического поля  3.1.3. Теория молекулярных орбиталей в координационных соединениях  3.1.4. Искажение Яна–Тейлора  3.2. Main Group Chemistry  3.2.1. Щелочные и щелочноземельные металлы  3.2.2. Галогены и благородные газы  3.2.3. Переходные металлы и их комплексы  3.2.4. Лантаниды и актиниды  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Кристаллические решетки и элементарные ячейки  3.3.2. Дефекты в твердых телах  3.3.3. Электрические и магнитные свойства  3.3.4. Сверхпроводимость  3.4. Биоорганическая химия  3.4.1. Ионы металлов в биологии  3.4.2. Энзиматические реакции с металлами  3.4.3. Отравление металлами и детоксикация  3.4.4. Металлопротеины и Металлоэнзимы
  4. Физическая химия  4.1. Квантовая химия  4.1.1. Дуализм волны и частицы  4.1.2. Уравнение Шрёдингера  4.1.3. Квантовые числа и орбитали  4.1.4. Атомная и молекулярная спектроскопия  4.2. Statistical mechanics  4.2.1. Распределение Максвелла-Больцмана  4.2.2. Функции разложения  4.2.3. Статистика Бозе–Эйнштейна и Ферми–Дирака  4.3. Химическая термодинамика  4.3.1. Энергия Гиббса  4.3.2. Фазовый переход  4.3.3. Термодинамическая эффективность  4.4. Поверхностная химия  4.4.1. Абсорбция и катализ  4.4.2. Коллоиды и эмульсии
  5. Аналитическая химия  5.1. Classical methods  5.1.1. Гравиметрический анализ  5.1.2. титриметр  5.2. Инструментальные методы  5.2.1. Хроматография  5.2.2. Спектроскопия  5.2.3. Электроанализаторные методы  5.2.4. Рентгеновская дифракция
  6. Промышленная химия  6.1. Нефтехимия  6.2. Принципы химической инженерии  6.3. Зеленая химия  6.4. Фармацевтика и синтез лекарств
  7. Биохимия  7.1. Углеводы  7.2. Белки и ферменты  7.3. Липиды и мембраны  7.4. Нуклеиновые кислоты  7.5. Метаболизм и биоэнергетика  7.6. Кинетика и механизм ферментов

Студент бакалавриата ↓


Органическая химия


Органическая химия — это раздел химии, занимающийся изучением структуры, свойств, состава, реакций и синтеза соединений, содержащих углерод. Это включает в себя не только углеводороды (соединения углерода и водорода), но и соединения, содержащие многие другие элементы, такие как азот, кислород, галогены, фосфор, кремний и сера. Термин «органический» изначально использовался для описания соединений, которые считалось, что они получены из живых организмов. Однако это определение эволюционировало, включая синтетические соединения.

Основные концепции

Фундаментальная идея в органической химии — это способность атомов углерода образовывать четыре ковалентные связи. Эта уникальная особенность позволяет атомам углерода образовывать огромный спектр молекул, от простых алканов до сложных белков и ДНК.

Структура органических соединений

Структура органических соединений может быть представлена различными методами, включая формулы угловых линий и структурные формулы.

Формула угловых линий

    CCCC

Это упрощенное представление бутана, четырехуглеродного алкана. Каждая вершина в формуле угловых линий представляет собой атом углерода, а линии представляют связи между ними.

Структурная формула

    hhhh,
    HCCCCH,
    hhhh

Структурная формула бутана показывает каждую связь между атомами и предоставляет полное представление молекулы.

Функциональные группы

Функциональные группы — это специфические группы атомов в молекулах, которые отвечают за специфические химические реакции этих молекул. К ним относятся следующие:

  • Спирты: Содержат -OH группу. Примеры: этанол (CH3CH2OH).
  • Карбоновые кислоты: Содержат -COOH группу. Примеры: уксусная кислота (CH3COOH).
  • Амины: Содержат -NH2 группу. Примеры: метиламин (CH3NH2).

Химические реакции в органической химии

Органические реакции часто связаны с разрывом и образованием связей углерод-углерод (C-C) или углерод-водород (C-H). Их можно классифицировать на несколько типов:

Реакции замещения

В реакции замещения атом или группа атомов в молекуле заменяются другим атомом или группой атомов. Примером может служить замена водорода в метане (CH4) на атом хлора с образованием хлорметана (CH3Cl).

Реакции присоединения

Реакции присоединения включают присоединение атомов или групп атомов в двойных или тройных связях. Рассмотрим добавление бромоводорода (HBr) к этилену (C2H4) с образованием бромэтана (C2H5Br).

    C2H4 + HBr → C2H5Br

Реакции элиминирования

В реакциях элиминирования элементы удаляются из молекулы, что часто приводит к образованию двойной связи. Примером может служить дегидратация этанола с образованием этилена и воды.

    2H2O + 2O

Изомерия

Изомеры — это соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но различное расположение атомов. Существует несколько типов изомерии:

Структурная изомерия

Структурные изомеры различаются в ковалентном расположении своих атомов. Бутан и изобутан являются примерами. Бутан имеет прямую цепную структуру, в то время как изобутан имеет разветвленную структуру.

    Бутан: C4H10
    Изобутан: C4H10

Стереоизомерия

Стереоизомеры имеют одинаковую структурную формулу, но различаются в пространственной конфигурации атомов. Это может включать геометрическую и оптическую изомерию.

Геометрическая изомерия

Геометрические изомеры обычно наблюдаются в соединениях, содержащих двойные связи, где вращение ограничено. Например, цис-бутен и транс-бутен:

HH C=C CH3 CH3 цис-бутен H CH3 C=C CH3 H транс-бутен

Оптическая изомерия

Оптические изомеры — это стереоизомеры, которые различаются тем, как они вращают плоскополяризованный свет. Молекулы с хиральными центрами, такие как молочная кислота, могут иметь несуперпонимаемые зеркальные изображения, известные как энантиомеры.

Макромолекулы

Макромолекулы — это большие молекулы, образованные полимеризацией меньших субъединиц. Примеры включают белки, нуклеиновые кислоты и синтетические полимеры, такие как пластмассы.

Белки

Белки — это полимеры аминокислот, связанных пептидными связями. Они играют важную роль в биологических процессах. Последовательность аминокислот определяет структуру и функцию белка.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, являются полимерами нуклеотидов. Они хранят и передают генетическую информацию в клетках.

Синтетические полимеры

Полимеры, такие как полиэтилен и полистирол, изготавливаются из мономерных единиц. Они используются в различных продуктах: от упаковки до одежды.

    Полиэтилен: —(CH2—CH2)n—
    Полистирол: —(C8H8)n—

Органическая химия в повседневной жизни

Органическая химия является основой для многих аспектов современной жизни. Она занимает центральное место в фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве и разработке новых материалов. Органические соединения также жизненно важны для жизни, влияя на все: от метаболических путей, поддерживающих жизнь, до структуры клеточных мембран.


Студент бакалавриата → 2


U
username
0%
завершено в Студент бакалавриата

← Предыдущий (1.12.5)
Теория переходного состояния
Следующий (2.1) →
Структура и взаимосвязь

Комментарии 



Органическая химия

https://www.chemistryelite.com/ug/2?ceal=ru