Материал: 5677

Оствальда, который, в свою очередь, является частным случаем закона действующих масс в применении к диссоциации слабых электролитов,

Поскольку значение α в растворах слабых электролитов мало, то для приближённых расчётов можно в знаменателе пренебречь величиной α и принять

Кд = Сα2,

или

α = √ .

Из этого выражения видно, что если концентрация вещества увеличится в 100 раз, то степень его диссоциации уменьшится в 10 раз, и наоборот. Таким образом, закон разбавления устанавливает зависимость между α и Кд и позволяет вычислить одну из этих величин, если известна другая.

Степень диссоциации можно определить по данным, характеризующим электропроводность растворов. Известно, что в растворах переносят электричество только ионы, и поэтому электропроводность возрастает пропорционально количеству свободных ионов, т. е. степени электролитической диссоциации. Обозначим через μ молекулярную электропроводность раствора (т. е. электропроводность слоя раствора толщиной 1 см, содержащего 1 моль электролита). При бесконечно большом разбавлении раствора диссоциация становится полной, все ионы принимают участие в проведении электрического тока, и молекулярная электропроводность достигает наибольшего предельного значения μ().

Отношение молекулярной электропроводности при данном разбавлении μ(γ) к молекулярной электропроводности при бесконечно большом разбавлении равно степени диссоциации α:

α = .

ГЛАВА 6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 6.1. Классификация и номенклатура

органических соединений

Органическая химия – раздел химии, изучающий соединения углерода. Термин был введён шведским химиком Й.Я. Берцелиусом в 1808 году.

Органическая химия изучает свойства органических соединений и методы их получения. Органические соединения – это углеводороды и их производные. Производные углеводородов содержат функциональные группы – атомы или

66

группы атомов, определяющих характерные химические свойства соединения и принадлежность к определённому классу соединений.

Основными признаками классификации органических соединений являются строение углеродного скелета, наличие функциональной группы и степень насыщенности соединений.

По строению углеродного скелета различают ациклические, карбоциклические и гетероциклические соединения. По степени насыщенности подразделяют на насыщенные, ненасыщенные и ароматические соединения.

Ациклические соединения содержат открытую цепь атомов углерода. Карбоциклические соединения содержат замкнутую цепь углеродных атомов и подразделяются на алициклические и ароматические. Гетероциклические соединения содержат циклы, включающие наряду с атомами углерода один или несколько гетероатомов, и также могут быть насыщенными, ненасыщенными и ароматическими, как и карбоциклические соединения.

Классификация органических соединений по строению углеродной цепи:

Органические соединения

алициклические ароматические пятичленные шестичленные конденсированные

По природе функциональных групп органические соединения делятся на классы. Например, свойства карбоновых кислот определяется главным образом наличием в молекуле карбоксильной группы -СООН, алифатических спиртов наличием гидроксильной группы – ОН и т.д. В таблице приведены основные классы органических соединений.

67

Соединения определённых классов объединяются в гомологические ряды. Гомологический ряд – это ряд соединений, в котором каждый последующий представитель отличается от предыдущего на группу СН2 , называемой гомологической разностью. Например, гомологический ряд алифатических одноатомных спиртов: СН3-ОН – метиловый,

С2Н5-ОН – этиловый, С3Н7-ОН – пропиловый, С4Н9-ОН – бутиловый и т.д.

Номенклатура органических соединений складывалась на протяжении всего периода развития органической химии. В настоящее время общепринятыми являются три номенклатурные системы: тривиальная, радикало-функциональная и заместительная (систематическая номенклатура), разработанная Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC).

Тривиальная номенклатура состоит из исторически сложившихся названий, которые не отражают состава и строения вещества. Они являются случайными и отражают природный источник вещества (лимонная и янтарная кислоты, мочевина), характерные свойства (глицерин, гремучая кислота), способ получения (пировиноградная кислота, серный эфир), имя первооткрывателя (кетон Михлера) и т.д. Преимуществом тривиальных названий является их лаконичность, поэтому употребление некоторых из них разрешено правилами

IUPAC.

Радикало-функциональная номенклатура используется для названия простых моно- и бифункциональных соединений, некоторых классов природных соединений: спиртов, кетонов, простых эфиров, аминов и др. Основу названия составляет название данного класса соединений или одного из членов гомологического ряда с указанием заместителей. Названия соединений по радикало-функциональной номенклатуре строятся по следующему алгоритму: 1) перечисляются радикалы; 2) называется функциональная группа соответствующего класса соединений. Например, СН2=СН-ОСН3 винилметиловый эфир; СН3-СО-С6Н5 метилфенилкетон; (СН3)3С-NH-CH(СН3)2 третбутилизопропиламин. В радикало-функциональной номенклатуре наряду с

69

цифрами сохранилось обозначение положения заместителей греческими буквами: α, β,γ и т.д. Например, α,αI-дихлородиметиловый эфир ClСН2-О-СН2Cl; СН3-СН(NH2)-COОН α-аминопропионовая кислота. В симметрично построенных соединениях перед названием соответствующего радикала ставят префикс ди-: СН2 =СН-СН= СН2 дивинил.

Заместительная (систематическая) номенклатура более универсальна.

Название органического соединения состоит из трёх частей – префикса (приставки), корня и суффикса. Корнем названия является название родоначальной структуры. Родоначальной структурой могут быть наиболее

-углеводородные радикалы и характеристические группы, обозначаемые только в префиксе;

-характеристические группы, обозначаемые как в префиксе, так и в суффиксе;

НАЗВАНИЯ АЛКАНОВ И АЛКИЛЬНЫХ РАДИКАЛОВ, ПРИНЯТЫЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОЙ НОМЕНКЛАТУРОЙ IUPAC

70