Кратко
Органические вещества классифицируют:
- По составу — углеводороды и их производные.
- По строению углеродного скелета — ациклические и циклические.
- По типу связей — предельные, непредельные, ароматические.
- По функциональной группе — спирты, альдегиды, кислоты, амины и другие.
- По числу функциональных групп — одно-, двух- и многофункциональные.
Конспект
1. Органические вещества
Органические вещества — это соединения углерода, обычно содержащие также водород, кислород, азот, серу, галогены и другие элементы.
К органическим обычно не относят некоторые простые соединения углерода:
\(\mathrm{CO}\), \(\mathrm{CO_2}\), угольную кислоту и её соли, карбиды.
2. Классификация по составу
1) Углеводороды
Состоят только из атомов углерода и водорода:
\[ \mathrm{C_xH_y} \]
Примеры:
- \(\mathrm{CH_4}\) — метан;
- \(\mathrm{C_2H_4}\) — этен;
- \(\mathrm{C_6H_6}\) — бензол.
2) Производные углеводородов
Получаются, если один или несколько атомов водорода в углеводороде заменены другими атомами или группами атомов.
Примеры:
- \(\mathrm{CH_3Cl}\) — хлорпроизводное;
- \(\mathrm{C_2H_5OH}\) — спирт;
- \(\mathrm{CH_3COOH}\) — карбоновая кислота;
- \(\mathrm{CH_3NH_2}\) — амин.
3. Классификация по строению углеродного скелета
А. Ациклические вещества
Имеют открытую цепь атомов углерода.
Цепь может быть:
- неразветвлённой:
\[ \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3} \]
- разветвлённой:
\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_3} \]
Б. Циклические вещества
Имеют замкнутую цепь — цикл.
Карбоциклические
В цикле находятся только атомы углерода.
- Алициклические — циклические непредельные или предельные соединения, не обладающие ароматическими свойствами:
\[ \text{циклогексан } \mathrm{C_6H_{12}} \]
- Ароматические — содержат устойчивую ароматическую систему, например бензольное кольцо:
\[ \text{бензол } \mathrm{C_6H_6} \]
Гетероциклические
В цикле, кроме углерода, есть атомы других элементов — например азота, кислорода или серы.
Примеры: пиридин, фуран.
4. Классификация углеводородов по типу связей
1) Предельные углеводороды
Содержат только одинарные связи между атомами углерода.
- Алканы — открытая цепь:
\[ \mathrm{CH_4},\ \mathrm{C_2H_6} \]
- Циклоалканы — замкнутая цепь:
\[ \mathrm{C_3H_6},\ \mathrm{C_6H_{12}} \]
2) Непредельные углеводороды
Содержат двойные или тройные связи.
- Алкены — одна двойная связь:
\[ \mathrm{C=C} \]
Пример: \(\mathrm{CH_2=CH_2}\).
- Алкадиены — две двойные связи:
\[ \mathrm{C=C-C=C} \]
- Алкины — одна тройная связь:
\[ \mathrm{C\equiv C} \]
Пример: \(\mathrm{HC\equiv CH}\).
3) Ароматические углеводороды
Содержат бензольное кольцо.
Пример:
\[ \mathrm{C_6H_6} \]
5. Классификация по функциональным группам
Функциональная группа — атом или группа атомов, определяющая основные химические свойства вещества.
| Класс веществ | Функциональная группа | Пример |
|---|---|---|
| Галогенопроизводные | \(\mathrm{-Cl,\ -Br,\ -I}\) | \(\mathrm{CH_3Cl}\) |
| Спирты | \(\mathrm{-OH}\) | \(\mathrm{C_2H_5OH}\) |
| Фенолы | \(\mathrm{-OH}\) у бензольного кольца | \(\mathrm{C_6H_5OH}\) |
| Простые эфиры | \(\mathrm{-O-}\) | \(\mathrm{CH_3-O-CH_3}\) |
| Альдегиды | \(\mathrm{-CHO}\) | \(\mathrm{CH_3CHO}\) |
| Кетоны | \(\mathrm{>C=O}\) внутри цепи | \(\mathrm{CH_3COCH_3}\) |
| Карбоновые кислоты | \(\mathrm{-COOH}\) | \(\mathrm{CH_3COOH}\) |
| Сложные эфиры | \(\mathrm{-COO-}\) | \(\mathrm{CH_3COOC_2H_5}\) |
| Амины | \(\mathrm{-NH_2}\), \(\mathrm{-NHR}\), \(\mathrm{-NR_2}\) | \(\mathrm{CH_3NH_2}\) |
| Аминокислоты | \(\mathrm{-NH_2}\) и \(\mathrm{-COOH}\) | \(\mathrm{NH_2CH_2COOH}\) |
Обозначения:
- \(R\), \(R'\) — углеводородные радикалы;
- \(Ar\) — ароматический радикал.
6. По числу функциональных групп
Монофункциональные — содержат одну функциональную группу:
\(\mathrm{C_2H_5OH}\).Дифункциональные — содержат две функциональные группы:
этиленгликоль \(\mathrm{HO-CH_2-CH_2-OH}\).Полифункциональные — содержат несколько функциональных групп:
глицерин \(\mathrm{HOCH_2-CHOH-CH_2OH}\).
Если вещество содержит разные функциональные группы, оно называется гетерофункциональным. Например, аминокислота содержит аминогруппу \(\mathrm{-NH_2}\) и карбоксильную группу \(\mathrm{-COOH}\).
Как классифицировать вещество
- Определи, есть ли в составе только углерод и водород.
- Посмотри, открытая цепь или цикл.
- Найди кратные связи: \(\mathrm{C=C}\), \(\mathrm{C\equiv C}\).
- Определи функциональную группу.
- Укажи количество функциональных групп.
Пример
\[ \mathrm{CH_3-CH_2-OH} \]
Это:
- производное углеводорода;
- ациклическое вещество;
- кислородсодержащее соединение;
- одноатомный спирт;
- монофункциональное вещество;
- углеродный скелет предельный, так как между атомами углерода только одинарная связь.
Важно: одно вещество можно классифицировать сразу по нескольким признакам.
