Хими гэх мэт сонирхолтой сэдвийг судлахдаа анхан шатны мэдлэг, тухайлбал химийн нэгдлүүдийн ангилал, нэршилээс эхлэх ёстой. Энэ нь танд ийм нарийн төвөгтэй шинжлэх ухаанд төөрөлдөхгүй, бүх шинэ мэдлэгийг байранд нь оруулахад тусална.
Гол зүйлсийн талаар товчхон
Химийн нэгдлүүдийн нэршил гэдэг нь химийн бодисын бүх нэрс, бүлэг, анги, дүрмийг багтаасан систем бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар нэрсийн үг үүсэх үйл явц явагддаг. Үүнийг хэзээ боловсруулсан бэ?
Химийн анхны нэршил. нэгдлүүдийг 1787 онд A. L. Lavoisier-ийн удирдлаган дор Францын химичүүдийн комисс боловсруулсан. Тэр үеийг хүртэл бодисуудад дур мэдэн нэр өгдөг байсан: зарим шинж тэмдгээр, олж авах аргын дагуу, нээгчийн нэрээр гэх мэт. Бодис бүр хэд хэдэн нэртэй байж болно, өөрөөр хэлбэл ижил утгатай. Комисс аливаа бодисыг зөвхөн нэг нэртэй байх ёстой гэж шийдсэн; нийлмэл бодисын нэр нь төрлийг харуулсан хоёр үгээс бүрдэж болноболон холболтын хүйс, хэлний хэм хэмжээнд харшлах ёсгүй. Химийн нэгдлүүдийн энэхүү нэршил нь 19-р зууны эхэн үед янз бүрийн үндэстэн, тэр дундаа Оросын нэр томъёог бий болгох загвар болсон. Үүнийг цаашид хэлэлцэх болно.
Химийн нэгдлүүдийн нэршлийн төрөл
Хими ойлгох боломжгүй юм шиг санагддаг. Гэхдээ хэрэв та хоёр төрлийн химийн нэршилийг авч үзвэл. холболтууд, бүх зүйл тийм ч төвөгтэй биш гэдгийг харж болно. Энэ ангилал юу вэ? Энд хоёр төрлийн химийн нэгдлүүдийн нэршил байна:
- органик;
- органик.
Тэд юу вэ?
Энгийн бодис
Органик бус нэгдлүүдийн химийн нэршил нь бодисын томъёо, нэрс юм. Химийн томъёо гэдэг нь Дмитрий Иванович Менделеевийн үечилсэн системийг ашиглан бодисын найрлагыг тусгасан тэмдэг, үсгийн дүрс юм. Нэр нь тодорхой үг эсвэл бүлэг үгсийг ашиглан бодисын найрлагын дүрс юм. Томьёо бүтээх ажлыг химийн нэгдлүүдийн нэр томъёоны дүрмийн дагуу гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийг ашиглан тэмдэглэгээг өгдөг.
Зарим элементийн нэр нь эдгээр нэрсийн язгуураас латин хэлээр үүссэн. Жишээ нь:
- С - Нүүрстөрөгч, лат. carboneum, үндэс "нүүрс ус". Нэгдлүүдийн жишээ: CaC - кальцийн карбид; CaCO3 - кальцийн карбонат.
- N - Азот, лат. азот, үндэс "нитр". Нэгдлүүдийн жишээ: NaNO3 - натрийн нитрат; Ca3N2 - кальцийн нитрид.
- H - Устөрөгч, лат. устөрөгч,усан үндэс. Нэгдлүүдийн жишээ: NaOH - натрийн гидроксид; NaH - натрийн гидрид.
- O - Хүчилтөрөгч, лат. хүчилтөрөгч, үндэс "үхэр". Нэгдлүүдийн жишээ: CaO - кальцийн исэл; NaOH - натрийн гидроксид.
- Fe - Төмөр, лат. ferrum, үндэс "ferr". Нийлмэл жишээ: K2FeO4 - калийн феррат гэх мэт.
Угтварыг нэгдэл дэх атомын тоог тодорхойлоход ашигладаг. Жишээлбэл, хүснэгтэд органик болон органик бус химийн бодисуудыг авч үзсэн болно.
| Атомын тоо | Утгалт | Жишээ |
| 1 | моно- | нүүрстөрөгчийн дутуу исэл - CO |
| 2 | ди- | нүүрстөрөгчийн давхар исэл - CO2 |
| 3 | гурван- | натрийн трифосфат - Na5R3O10 |
| 4 | тетро- | натрийн тетрахидроксоалюминат - Na[Al(OH)4] |
| 5 | пента- | пентанол - С5Н11OH |
| 6 | hexa- | гексан - C6H14 |
| 7 | гепта- | гептен - C7H14 |
| 8 | окта- | октин - C8H14 |
| 9 | нона- | nonane - C9H20 |
| 10 | дека- | Дийн - C10H22 |
Органикбодис
Органик химийн нэгдлүүдийн хувьд бүх зүйл органик бус бодисуудтай адил энгийн зүйл биш юм. Органик нэгдлүүдийн химийн нэршлийн зарчмууд нь нэг дор гурван төрлийн нэршил дээр суурилдаг нь баримт юм. Эхлээд харахад энэ нь гайхмаар, ойлгомжгүй мэт санагдаж байна. Гэсэн хэдий ч тэд маш энгийн байдаг. Химийн нэгдлийн нэршлийн төрлүүд энд байна:
- түүхэн эсвэл өчүүхэн;
- системтэй эсвэл олон улсын;
- ухаалаг.
Одоогоор тэдгээрийг тодорхой нэг органик нэгдэлд нэр өгөхөд ашигладаг. Тэдгээрийг тус бүрээр нь авч үзээд химийн нэгдлүүдийн үндсэн ангиллын нэршил нь санагдсан шиг тийм ч төвөгтэй биш эсэхийг шалгацгаая.
Өчүүхэн
Энэ бол бодисын ангилал, тэдгээрийн нэгдлүүдийн бүтцийн онол байхгүй үед органик химийн хөгжлийн эхэн үед гарч ирсэн хамгийн анхны нэршил юм. Органик нэгдлүүдийг үйлдвэрлэлийн эх үүсвэрийн дагуу санамсаргүй нэрээр өгсөн. Жишээлбэл, алимны хүчил, оксалийн хүчил. Түүнчлэн нэрсийг ялгах шалгуур нь өнгө, үнэр, химийн шинж чанар юм. Гэсэн хэдий ч сүүлийнх нь шалтгаан нь ховор байсан, учир нь энэ хугацаанд органик ертөнцийн боломжуудын талаар харьцангуй бага мэдээлэл мэддэг байсан. Гэсэн хэдий ч энэхүү нэлээд эртний бөгөөд нарийн нэршлийн олон нэрийг өнөөг хүртэл ашигладаг. Жишээ нь: цууны хүчил, мочевин, индиго (ягаан талстууд), толуол, аланин, бутирик хүчил болон бусад олон.
Онцтой
Энэ нэршилОрганик нэгдлүүдийн бүтцийн ангилал, нэгдмэл онол гарч ирснээс хойш үүссэн. Энэ нь үндэсний шинж чанартай. Органик нэгдлүүд нь химийн болон физик шинж чанараараа (ацетилен, кетон, спирт, этилен, альдегид гэх мэт) хамаарах төрөл, ангиасаа нэрээ авдаг. Одоогийн байдлаар ийм нэршил нь тухайн нэгдлийн талаар харааны, илүү нарийвчилсан санаа өгдөг тохиолдолд л ашиглагддаг. Жишээлбэл: метил ацетилен, диметил кетон, метилийн спирт, метиламин, хлор цууны хүчил гэх мэт. Тиймээс нэрнээс нь харахад органик нэгдэл нь юунаас бүрдэх нь шууд тодорхой болох боловч орлуулагч бүлгүүдийн яг байршлыг хараахан тодорхойлох боломжгүй байна.
Олон улсын
Түүний бүтэн нэр нь химийн нэгдлүүдийн олон улсын системчилсэн нэршил юм IUPAC (IUPAC, Олон улсын цэвэр ба хэрэглээний химийн холбоо, Олон улсын цэвэр болон хэрэглээний химийн холбоо). Үүнийг 1957, 1965 онд IUPAC-ын их хурлаар боловсруулж, санал болгосон. 1979 онд хэвлэгдсэн олон улсын нэршлийн дүрмийг Цэнхэр дэвтэрт цуглуулсан.
Химийн нэгдлүүдийн системчилсэн нэршлийн үндэс нь органик бодисын бүтэц, ангиллын орчин үеийн онол юм. Энэхүү систем нь нэршлийн үндсэн асуудлыг шийдвэрлэхэд чиглэгддэг: бүх органик нэгдлүүдийн нэрэнд орлуулагч (функц) ба тэдгээрийн дэмжлэг - нүүрсустөрөгчийн зөв нэрс байх ёстой.араг яс. Энэ нь бүтцийн цорын ганц зөв томьёог тодорхойлоход ашиглах боломжтой байх ёстой.
Органик нэгдлүүдийн нэгдмэл химийн нэршил бий болгох хүсэл XIX зууны 80-аад оноос үүссэн. Энэ нь Александр Михайлович Бутлеров химийн бүтцийн онолыг бий болгосны дараа болсон бөгөөд үүнд молекул дахь атомуудын дараалал, изомеризмын үзэгдэл, бодисын бүтэц, шинж чанаруудын хоорондын хамаарлын тухай өгүүлдэг дөрвөн үндсэн заалт байдаг. түүнчлэн атомуудын бие биендээ үзүүлэх нөлөө. Энэ үйл явдал 1892 онд Женев хотод болсон химичүүдийн конгрессын үеэр болж, органик нэгдлүүдийн нэр томъёоны дүрмийг баталсан. Эдгээр дүрмийг Женевийн нэршил гэж нэрлэгддэг органик бодисуудад оруулсан болно. Үүний үндсэн дээр алдартай Beilstein лавлах номыг бүтээсэн.
Мэдээжийн хэрэг, цаг хугацаа өнгөрөх тусам органик нэгдлүүдийн хэмжээ өссөн. Энэ шалтгааны улмаас нэр томъёо нь улам бүр төвөгтэй болж, 1930 онд Льеж хотод болсон дараагийн их хурлаар зарлаж, баталсан шинэ нэмэлтүүд гарч ирэв. Инноваци нь тохь тухтай, товчлол дээр суурилдаг байв. Одоо олон улсын системчилсэн нэршил нь Женев болон Льежийн зарим заалтыг өөртөө шингээсэн.
Тиймээс эдгээр гурван төрлийн системчилэл нь органик нэгдлүүдийн химийн нэршлийн үндсэн зарчим юм.
Энгийн нэгдлүүдийн ангилал
Одоо хамгийн сонирхолтой нь болох органик болон органик бус бодисын ангилалтай танилцах цаг боллоо.
Одоо дэлхийолон мянган төрлийн органик бус нэгдлүүд мэдэгдэж байна. Тэдний бүх нэр, томъёо, шинж чанарыг мэдэх нь бараг боломжгүй юм. Тиймээс органик бус химийн бүх бодисыг ижил төстэй бүтэц, шинж чанарын дагуу бүх нэгдлүүдийг бүлэглэдэг ангилалд хуваадаг. Энэ ангиллыг доорх хүснэгтэд үзүүлэв.
| Органик бус бодис | |
| Энгийн | Метал (метал) |
| Металл бус (металл бус) | |
| Амфотер (амфиген) | |
| Эрхэм хий (аэроген) | |
| Цогцолбор | Оксид |
| Гидроксид (суурь) | |
| Давс | |
| Хоёртын нэгдэл | |
| Хүчил | |
Эхний хуваахдаа бодис хэдэн элементээс тогтдогийг ашигласан. Хэрэв нэг элементийн атомаас байвал энгийн, хоёр ба түүнээс дээш атомаас байвал нийлмэл болно.
Энгийн бодис тус бүрийг авч үзье:
- Металл гэдэг нь Д. И. Менделеевийн үелэх системийн нэг, хоёрдугаар, гуравдугаар бүлэгт (бороос бусад) оршдог элементүүд, мөн арван жилийн элементүүд, лантоноидууд, октиноидууд юм. Бүх металууд нь нийтлэг физик (уян хатан чанар, дулаан ба цахилгаан дамжуулалт, металл гялбаа) болон химийн (бууруулах, ус, хүчилтэй харилцан үйлчлэх гэх мэт) шинж чанартай байдаг.
- Металл бусд найм, долоо, зургаа дахь (полониумаас бусад) бүлгийн бүх элементүүд, түүнчлэн хүнцэл, фосфор, нүүрстөрөгч (тавдугаар бүлгийн), цахиур, нүүрстөрөгч (дөрөвдүгээр бүлгийн), бор зэрэг орно. (гурав дахьээс).
- АмфотерикНэгдлүүд нь металл бус ба металлын шинж чанарыг харуулж чаддаг нэгдлүүд юм. Жишээлбэл, хөнгөн цагаан, цайр, бериллий гэх мэт.
- Эрхэм (инерт) хийд наймдугаар бүлгийн элементүүд орно: радон, ксеон, криптон, аргон, неон, гели. Тэдний нийтлэг өмч нь идэвхжил багатай.
Бүх энгийн бодисууд үелэх системийн нэг элементийн атомуудаас бүрддэг тул тэдгээрийн нэр нь ихэвчлэн хүснэгтийн эдгээр химийн элементүүдийн нэртэй давхцдаг.
"Химийн элемент" ба "энгийн бодис" гэсэн ойлголтыг хооронд нь ялгахын тулд нэр нь ижил төстэй хэдий ч та дараахь зүйлийг ойлгох хэрэгтэй: эхнийх нь тусламжтайгаар нарийн төвөгтэй бодис үүсдэг бөгөөд энэ нь хоорондоо холбогддог. бусад элементийн атомуудыг тусад нь бодис гэж үзэх боломжгүй. Хоёрдахь үзэл баримтлал нь энэ бодис нь бусадтай холбоогүй, өөрийн гэсэн шинж чанартай гэдгийг бидэнд мэдэгддэг. Жишээлбэл, усны нэг хэсэг болох хүчилтөрөгч байдаг ба бидний амьсгалдаг хүчилтөрөгч байдаг. Эхний тохиолдолд бүхэл бүтэн нэг хэсэг болох элемент нь ус, хоёр дахь тохиолдолд амьд биетийн амьсгалдаг өөрөө бодис юм.
Одоо нийлмэл бодисын ангилал бүрийг авч үзье:
- Оксид нь хоёр элементээс тогтсон нийлмэл бодис бөгөөд тэдгээрийн нэг нь хүчилтөрөгч юм. Оксидууд нь: үндсэн (усанд уусвал суурь болж үүсдэг), амфотер (амфотер металлын тусламжтайгаар үүсдэг), хүчиллэг (+4-ээс +7 хүртэл исэлдэлтийн төлөвт металл бусаар үүсгэгддэг), давхар (усанд ууссан үед үүсдэг) төрөл бүрийн металлын оролцооисэлдүүлэх зэрэг) ба давс үүсгэдэггүй (жишээлбэл, NO, CO, N2O болон бусад).
- Гидроксид нь найрлагандаа OH (гидроксил бүлэг) бүлэгтэй бодисуудыг агуулдаг. Эдгээр нь: үндсэн, амфотер болон хүчиллэг.
- Давсыг ийм нийлмэл нэгдлүүд гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнд металлын катион ба хүчлийн үлдэгдлийн анион орно. Давс нь: дунд (металлын катион + хүчлийн үлдэгдэл анион); хүчиллэг (металл катион + орлоогүй устөрөгчийн атом(ууд) + хүчлийн үлдэгдэл); үндсэн (металл катион + хүчлийн үлдэгдэл + гидроксил бүлэг); давхар (хоёр металлын катион + хүчлийн үлдэгдэл); холимог (металлын катион + хоёр хүчлийн үлдэгдэл).
- Хоёр элементийн нэгдэл нь нэгээс илүүгүй катион, анион, комплекс катион, анион зэрэг хоёр элементийн нэгдэл эсвэл олон элементийн нэгдэл юм. Жишээлбэл, KF, CCl4, NH3 гэх мэт.
- Хүчилд катионууд нь зөвхөн устөрөгчийн ионууд байдаг ийм нарийн төвөгтэй бодисууд орно. Тэдний сөрөг анионуудыг хүчиллэг үлдэгдэл гэж нэрлэдэг. Эдгээр нийлмэл нэгдлүүд нь хүчилтөрөгчтэй эсвэл исэлгүй, нэг суурьтай эсвэл хоёр суурьтай (устөрөгчийн атомын тооноос хамаарч), хүчтэй эсвэл сул байж болно.
Органик нэгдлүүдийн ангилал
Таны мэдэж байгаагаар аливаа ангилал нь тодорхой шинж чанарууд дээр суурилдаг. Органик нэгдлүүдийн орчин үеийн ангилал нь хамгийн чухал хоёр шинж чанарт суурилдаг:
- нүүрстөрөгчийн араг ясны бүтэц;
- молекул дахь функциональ бүлгүүд байгаа эсэх.
Функциональ бүлэг нь бодисын шинж чанараас хамаардаг атомууд эсвэл атомуудын бүлэг юм. Тэд тодорхой нэгдэл аль ангилалд хамаарахыг тодорхойлдог.
| Нүүрс устөрөгч | ||
| Цахилгаангүй | Хязгаарлалт | |
| Хязгааргүй | Этилен | |
| Ацетилен | ||
| Diene | ||
| Цикл | Циклоалканууд | |
| Үнэртэй | ||
- архи (-OH);
- альдегид (-COH);
- карбоксилын хүчил (-COOH);
- амин (-NH2).
Нүүрс устөрөгчийг цикл ба циклик ангилалд хуваах тухай ойлголтын хувьд нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний төрлүүдтэй танилцах шаардлагатай:
- Шугаман (нүүрстөрөгч нь шулуун шугамын дагуу байрладаг).
- Салбарласан (Гинжний нэг нүүрстөрөгч нь бусад гурван нүүрстөрөгчтэй холбоо тогтоодог, өөрөөр хэлбэл салбар үүссэн).
- Хаалттай (нүүрстөрөгчийн атомууд нь цагираг эсвэл цикл үүсгэдэг).
Бүтэц нь мөчлөгтэй нүүрстөрөгчийг цикл, үлдсэнийг нь циклик гэж нэрлэдэг.
Органик нэгдлүүдийн ангилал тус бүрийн товч тайлбар
- Ханасан нүүрсустөрөгч (алкан) нь устөрөгч болон бусад элементүүдийг нэмэх чадваргүй. Тэдний ерөнхий томьёо нь C H2n+2. Алкануудын хамгийн энгийн төлөөлөгч бол метан (CH4). Энэ ангийн бүх дараагийн нэгдлүүд нь бүтэцээрээ метантай төстэй башинж чанартай боловч нэг буюу хэд хэдэн бүлгээрээ найрлагаараа ялгаатай -CH2-. Энэ хэв маягийг дагаж мөрддөг ийм цуврал нэгдлүүдийг гомолог гэж нэрлэдэг. Алканууд нь орлуулах, шатаах, задрах, изомержих урвалд орох чадвартай (салбарласан нүүрстөрөгч болж хувирах).
- Циклоалканууд нь алкантай төстэй боловч циклийн бүтэцтэй. Тэдний томъёо нь C H2n. Тэд нэмэлт урвалд (жишээлбэл, устөрөгч, алкан болох), орлуулах, усгүйжүүлэх (устөрөгчийг шингээх) оролцдог.
- Этилен цувралын ханаагүй нүүрсустөрөгчид (алкенууд) ерөнхий томьёо C H2n-тай нүүрсустөрөгчид орно. Хамгийн энгийн төлөөлөгч бол этилен - C2H4. Тэдний бүтцэд нэг давхар холбоо байдаг. Энэ ангийн бодисууд нь нэмэлт, шаталт, исэлдэлт, полимержих урвалд оролцдог (жижиг ижил молекулуудыг илүү том болгон нэгтгэх үйл явц).
- Диен (алкадиен) нүүрсустөрөгч нь C H2n-2 томьёотой. Тэд аль хэдийн хоёр давхар холбоотой бөгөөд нэмэлт болон полимержих урвалд орох чадвартай.
- Ацетилен (алкин) нь нэг гурвалсан холбоо байдгаараа бусад ангиллаас ялгаатай. Тэдний ерөнхий томьёо нь C H2n-2. Хамгийн энгийн төлөөлөгч - ацетилен - C2H2. Нэмэлт, исэлдэлт, полимержих урвалд оруулна.
- Үнэрт нүүрсустөрөгчид (арен) зарим нь тааламжтай үнэртэй байдаг тул ийнхүү нэрлэсэн байна. Тэд мөчлөгийн бүтэцтэй байдаг. Тэдний ерөнхий томьёо нь CH2n-6. Хамгийн энгийн төлөөлөгч нь бензол - C6H6. Тэдгээр нь галогенжих урвал (устөрөгчийн атомыг галоген атомаар солих), нитрлэх, нэмэх, исэлдүүлэх урвалд орж болно.
