Introducere in studiul chimiei organice
Chimia Organică= ştiinţa care studiazăhidrocarburile şi derivaţii acestora
Structura chimică =aranjament molecular complex care oferă informaţii despre:
•natura şi numărul atomilor dintr-o moleculă
•aşezarea atomilor şi modul de legare aacestora în moleculă
•influenţele reciproce care se manifestă
între ei.
In 1809 J. Berzelius realizeaza un tratat de chimie in care clasifica substantele in :
- substante organice ( provenite din mediul animal si vegetal )
- substante anorganice ( provenite din mediul mineral )
Clasificarea nu are la baza un criteriu stiintific, ci se bazeaza pe observatii empirice. Introduce notiunea de forta vitala, forta inaccesibila omului, ce sta la baza formarii substantelor organice. Teoria vitala arata imposibilitatea crearii substantelor organice de catre om si a dominat prima treime a secolului al XIX-lea.
In 1828 Wöhler realizeaza prima sinteza organica, printr-o simpla incalzire, transformand cianatul de amoniu (sare tipic anorganica) in uree diamida H2CO3- compus tipic organic
Compuşii organici ai hidrogenului cu carbonul poartă denumirea dehidrocarburi. Analizele moderne arată că teoretic şi în mare parte practic, toţi compuşii organici pot fi sintetizaţi din hidrocarburi, aceşti compuşi denumindu-se derivaţi ai hidrocarburilor.Derivaţii hidrocarburilor: compuşi organici rezultaţi prin înlocuirea unuiasau mai multor atomi de hidrogen cu atomi sau grupuri de atomi ai elementelor organogene organizaţi în funcţiuni.Elemente organogene : elemente care se găsesc în compuşii organici, suntnemetale C, H, O, N, S, P, X ( halogeni : F ,Cl, Br,I)
,,Organogene’’ = dau naştere la compuşi organici
Compuşii organici pot fi sintetizaţi din hidrocarburi, aceşti compuşi denumindu-se derivaţi ai hidrocarburilor.
Derivaţii hidrocarburilor: compuşi organici rezultaţi prin înlocuirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen cu atomi sau grupuri de atomi ai elementelor organogene organizaţi în funcţiuni.
Chimia organică – chimia hidrocarburilor şi a derivaţilor acestora.
Obiectul chimiei organice îl constituie :
•izolarea şi purificarea substanţelor organice.
•stabilirea compoziţiei şi structurii lor.
•cunoaşterea proprietăţilor lor şi a posibilităţilor detransformare.
•sinteza de laborator a compuşilor organici ce prezintă importanţă
Formula structurală este o prezentare schematică a unei molecule, cu legăturile atomice, preluate din formula chimică. Formula structurală indică așezarea orientativă a atomilor, electronilor, scheletul moleculei în spațiu.
"Compoziţia" unei substanţe chimice organice, tradusă prin formula procentuală se poate transpune în formulă brută (adică elementele care constituie compusul organic şi raportul atomic dintre aceştia) şi ulterior în formulă moleculară(adică elementele care constituie compusul organic şi numărul real al atomilor care intră în componenţa moleculei acestuia).
Aplicatie :
O substanţă organică A conţine: 40%C, 6,66%H, având masa moleculară MA=60 g/mol. Determinaţi formula moleculară a substanţei A. Se cunosc masele atomice pentru C - 12, H - 1, O - 16.
Rezolvare
1. Verifică existenţa oxigenului în compoziţia substanţei date, ca diferenţa dintre 100% şi suma procentelor substanţelor organogene date:
%O=100 - (%C+%H)=100 - 46,66=53,34%O
OBS Dacă %O este foarte mic (sub 1%) se consideră că substanţa luată în discuţie nu conţine oxigen.
2. Împarte conţinutul procentual al fiecărui element la masa atomică a elementului respectiv:
C: 40:12=3,33
H:6,66:1=6,66
O:53,34:16=3,33
3. Împarte rezultatele obţinute la pasul anterior la cel mai mic dintre ele:
C: 3,33:3,33=1
H:6,66:3,33=2
O:3,33:3,33=1
OBS Rezultatele obţinute se rotunjesc, dacă este cazul, la cel mai apropiat întreg. Acestea reprezintă raportul atomic al elementelor componente ale substanţei A.
4. Scrie formula brută folosind raportul atomic obţinut la pasul anterior:
FB: (CH2O)n
5. Determină valoarea indicelui n ca fiind raportul dintre MA si masa moleculară a formulei brute:
n=MA/Mfb, unde Mfb=12x1+1x2+16x1=30 de unde obţinem n=2.
6. Scrie formula moleculară a substanţei A înmulţind numărul de atomi ai fiecărui element din formula brută cu valoarea indicelui n determinată la pasul anterior:
FM: C2H4O2
În vedere determinării compoziţiei şi proprietăţilor substanţelor organice, asupra probelor de substanţă necunoscută se efectuează mai multe seturi de analize. Analizele la care este supusă proba pot fi clasificate în trei categorii, în funcţie de întrebarea la care răspund:
1. Analiza calitativă - răspunde la întrebarea "Care sunt elementele chimice din care este compusă substanţa analizată?" 2.Analiza cantitativă - răspunde la întrebarea "Ce cantitate din fiecare element determinat se găseşte în substanţa analizată?"
3.Analiza funcţională - răspunde la întrebarea "Ce grupări funcţionale determină proprietăţile substanţei analizate?"