0: Добрый день, дорогие друзья. Меня зовут Оксана. Я рада приветствовать вас на уроке по химии. Сегодня у нас 2 тема из курса органической химии. Это теория строения органических соединений.

1: Когда мы говорим о теории строения органических соединений, мы не можем упомянуть имена 3 великих учёных, которые во многом поспособствовали тому, чтобы эта теория была и чтобы сегодня мы её изучали, это немецкий.

2: Учёный кекуле это английский учёный купер, и это наш отечественный русский учёный бутлеров, который собрал все положения этой теории вместе и поспособствовал тому, чтобы она была оформлена вот в теорию органических соединений, так как

3: Мы её сегодня знаем, но прежде чем мы приступим к изучению положений теории органических соединений, давайте немножечко вспомним об углероде. Что это за атом такой, да, и попробуем охарактеризовать его так как

4: Мы делали в далёком далёком прошлом, в 8 классе, в соответствии с его положением в периодической системе, в периодической таблице. Значит, смотрите, углерод, да, вот он такой большой, как мы помним, он у нас нахо

5: Находится во 2 периоде в 4 группе и имеет порядковый номер 6. Если вы помните, с курса 8 класса порядковый номер, да, и период и группа все это вот что-то значит об атоме, об его строении. Давайте вспомним, что именно

6: Порядковый номер говорит нам о том, каков заряд ядра и сколько электронов в атоме есть порядковый номер периода, в котором расположен этот атом говорит о том, сколько электронных слоёв.

7: Есть у этого атома и номер группы говорит нам о том, сколько электронов на внешнем электронном слое у этого атома. Давайте ещё раз проговорим. Да, все это для углерода. Вот тут у нас углерод порядковый номер, его + 6.

8: Номер у него просто 6, да, но заряд его ядра будет положительным. Заряд его ядра будет + 6. Поскольку атом это у нас электронейтральная частица, как мы с вами помним, да, суммарный заряд атома 0, то у нас должно быть 6 же электронов со знаком минус.

9: Собственно, вот они и есть, да, они у нас расположены по 2 электронным слоям, поскольку углерод находится во 2 периоде, и на внешнем электронном уровне у атома углерода 4 электрона, поскольку у него группа

10: Номер 4, да, кроме того, мы с вами помним, что у нас есть вот электронные уровни, но есть ещё и электронные подуровни в рамках каждого из уровней. Если вы помните, мы их обозначали вот такими вот квантовыми ячейками, а каждый электрон в рамках квантовой ячейки мы обозначали стрело.

11: Стрелочкой вверх или стрелочкой вниз. Да, кроме того, мы помним с вами, что в 1 квантовой ячейке может быть минимум только 2 электрона, только 2 электрона и не больше. И более того, ещё такой 3 пункт, который мы с вами наверняка помним с 8 класс.

12: Что электроны стремятся для начала занять как можно больше квантовых ячеек. То есть сначала мы располагаем в рамках 1 электронного подуровня по 1 электрону, в каждой ячейке, а уже потом по 2 с противоположным спином, да, с противоположным направлением. То есть сначала

13: Например, идут вверх, потом стрелочки вниз, либо наоборот, да, вот, как мы видим, у нас здесь на слайде, и ещё такая вот система записи, да, которой мы тоже пользовались в 8 классе. Электронная формула, значит, электронная формула, она общая здесь, да, для всего атома углерода. А вот, вот эти квант,

14: Ячейки, они только для внешнего электронного уровня. Именно поэтому там, да, вот 4 этих стрелочки, то есть 4 электрона расположены у нас на внешнем электронном уровне. Итак, мы видим с вами, что электронной формулы атома углерода

15: Будет 1 с 2, да, что означает, что на 1 электронном уровне, на с, под уровне у атома углерода 2 электрона 2 с 2, что означает, что на 2 электронном уровне, на с под уровне у атома углерода 2 электрона. Вот мы их видим в квантовой ячеечке сверху.

16: И 2 п. 2, что означает, что на 2 электронном уровне на p. Подуровне у атома углерода также 2 электрона. Кроме того, мы можем заметить, что эти 2 электрона, они неспаренные, да, и тоже мы с вами помним из курса 8 класса, что неспаренные электроны это такой

17: Такое место для подвига, да, место для образования химической связи. Неспаренные электроны. Они тяготеют к тому, чтобы образовывать пары с неспаренными электронами других атомов. И это вот именно то, как возникает ковалентная связь. Угу. Кроме того,

18: Атом углерода может быть у нас в возбуждённом состоянии. Что это означает? Это означает, что некоторые из электронов атома углерода получают энергию, какую-то дополнительную энергию. Значит, смотрите, в базовом состоянии, да, у нас атом углерода, как мы только что выяснили на предыду,

19: Slider выглядит так, его внешний электронный уровень выглядит вот таким образом, в возбуждённом состоянии оно обозначается вот так вот да, звёздочкой в возбуждённом состоянии, когда электронам атомы углерода придают какую-то энергию, они распариваются.

20: И занимают как можно больше квантовых ячеек. Да, мы с вами уже тоже немножко вспомнили, что атомы, что электроны, извините, что электроны всегда тяготеют к тому, чтобы занять как можно больше квантовых ячеек. Таким образом, в возбуждённом состоянии у атома углерода

21: 4 неспаренных электрона, что означает, что атом углерода хочет образовать 4 связи, да, этими неспаренными углеродами он хочет найти пару таких же, хочет найти пару в элементе у которого тоже есть неспаренный электрон.

22: И таким образом образовать связь. Вот такая вот особенность атома углерода, да, это 1 из немногих атомов во всей периодической системе, которая обладает такой особенностью, она позволяет атому углерода образовывать длинные цепочки.

23: Углеродные цепи и эти углеродные цепи бывают разных видов. Давайте посмотрим, каких видов они бывают. Углеродные цепи. Бывают линейные углеродные цепи, бывают разветвлённые и замкнутые, либо циклические.

24: Вот, собственно, с этими электронными, с этими углеродными, извините, цепями мы будем иметь дело в течение всего курса органической химии, да, и вот эта вот особенность атома углерода образовывать химические связи благодаря его 4 неспаренным углеродам она и послужила тому, что органическую химию

25: Часто называют химию углерода. Вот, ну, такой особенный атом в периодической системе. И вот его особенность как раз в этом. Давайте теперь попробуем немножко потренироваться, да, какие из углеродных цепей здесь будут разветвлёнными, какие циклическими и какие

26: Линейными. Вот, значит, здесь у нас есть молекула, написанная и на 1 взгляд может показаться, что она разветвлённая, да, но если мы присмотримся к ней немножко детальнее, то мы увидим, что атомы углерода, то у нас

27: Расположены линейно, да, то есть углерод, углерод, углерод. Вот все ровненько. И вот это вот разветвление, оно содержит оаш, группу, да, то есть углерода там нет. Вот такое вот немножко хитрое задание, кажется.

28: То это разветвлённый тип цепи, но на самом деле это линейный тип цепи, да, потому что атомы углерода расположены по линии, и тип углеродных цепей. Здесь будет линейный следующий пример. Ну, не сложно догадаться. Я думаю, да, что поскольку нету здесь конца,

29: Края начала и конца в этой формуле нет, то это циклический или замкнутый тип углеродной цепи. И ещё 1 пример, да, это такая полная структурная формула. Мы с вами ещё поговорим о том, какие формулы встречаются у нас в органической химии. Это

30: Также пример линейной углеродной цепи валентность. Да, теперь мы подошли к понятию валентность. Если мы помним с неорганической химии, то валентность это такая способность атомов образовывать связи.

31: Для углерода, да, мы будем говорить о том, что он в органических соединениях всегда четырехвалентен, поскольку у него есть 4 неспаренных электрона, и каждый из 4 неспаренных электронов хочет образовать по 1 связи. То есть углерод образует в органических соединениях 4 связи. Вот.

32: Да, например, у нас простейший пример вообще самой, самой, самой простой органической молекулы. Это молекула метана. Мы с ней очень детально познакомимся с вами через 1 занятие. Мы видим, что углерода, да, вот 4 связи, которые обозначены чёрточками, соответственно, валентность углерода в этой молле,

33: Равна 4. Также мы здесь видим атомы водорода. Давайте подумаем, чему равна их валентность? Да, от каждого атома водорода отходит по 1 чёрточке. Значит, валентность атомов водорода здесь равна 1 и дальше мы с вами будем говорить.

34: О химическом строении, да, поскольку вот эта теория бутлерова, кеку ли купера, она объясняет именно химическое строение органических соединений, поэтому неплохо бы дать определение тому, что есть химическое строение. Химическое строение это порядок соединения.

35: Атомов химических элементов в молекуле, согласно их валентностям, да, как мы только что с вами видели, вот в простейшей органической молекуле, молекуле метана, углерод и водород соединены друг с другом в соответствии с тем, какими валентностями они обладают.

36: Итак, давайте перейдём к 1 постулату вот этой вот большой органической теории бутлерова, ккули купера. 1 правило гласит, что атомы в молекулах соединены в определённой последовательности, согласно их валентностям. Да, это

37: Немножко дублирует определение химического строения. Вот. Но, тем не менее, бутлеров дал 1 пункт своей теории. Вот именно в таком виде атомы в молекулах веществ соединены в определённой последовательности, согласно их валентности, 2 пункт

38: Говорит о том, что свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от строения строения их молекул, молекул, органических веществ, и это подводит нас к 1 очень важному понятию.

39: Но прежде давайте разберёмся немножко, о чем здесь. Да, вот у нас есть 2 органических молекулы, и вы можете прямо сейчас поставить на паузу это видео и посчитать атомы углерода и атомы водорода в каждой из них, если вы уже посчитали

40: То атомов углерода в каждой из этих молекул, да что в жёлтой, что в белой по 4 и атомов водорода по 10. Это говорит о том, что их качественный и количественный состав идентичен, да, ц, 4 аш 10 абсолютно одинаковый, однако.

41: Свойства их будут различаться. Почему? Потому что их строение разное. Да, это вот то как раз, о чем нам говорит этот пункт теории органического строения бутлеров кекуле купера. И это подводит нас к понятию. Изомерии давайте

42: Говорим о том, что такое изомерия и о том, что такое изомеры, изомеры, это вещества как раз такие, да, которые имеют общий качественный количественный состав, одинаковый другими словами, но разное строение и, следовательно, разные свойства. Вот это очень важно.

43: Что их свойства и отвечают их строению. То есть строение разное, свойства тоже разные. Собственно, вот эти вот вещества, да, которые мы видели, их же на предыдущем слайде Бутан и 2 метил пропан, они имеют одинаковый качественный и количественный состав, как мы уже сказал.

44: Но разные строения, и поэтому разные свойства, разные свойства их ещё обусловлены тем, что, да, вот, ну мы чисто геометрически видим. 1 молекула линейная, другая разветвлённая, поскольку в органические реакции вступают молекулы целиком, да, то

45: Как бы молекула должна подойти к молекуле. Грубо говоря, мы видим, что к верхней молекуле, да, с какой стороны, не подойди, ты как бы, ну вот подойдёшь к ней геометрически 2 молекула сложнее, да, то есть, ну и там уже достать некоторые атомы может быть сложнее, в общем, в том числе и этим

46: Обусловлены их разные реакционные способности, то есть разные свойства. Изомеры бывают очень разными. И сейчас мы немного поговорим о классификации изомеров. Да, сейчас у нас тут определение явления изомерия тоже, ну, собственно, изомерия.

47: Это явление существования изомеров, о которых мы уже поговорили. Итак, немножко о классификации изомеров. Изомеры бывают структурные и пространственные. Это 2 больших группы, структурные изомеры, это такие изомеры.

48: Которые имеют различный порядок соединения атомов в молекуле, различный порядок соединения атомов в молекуле. Вот, например, на этом слайде у нас приведены структурные структурные замеры, да, о чем говорит фраза различная

49: Различный порядок соединения атомов в молекуле о том, что, например, вот, да, двойная связь, которая есть в молекуле бутена, 1, может быть немножко в другом месте, и это уже будет другая совершенно молекула, это будет молекула бутена. 2 с другими свойствами, с другими реакционными способностями.

50: Либо вот, да, наши уже с вами знакомые Бутан и 2 метилпропан, это тоже относится к структур, они тоже относятся к структурным изомерам. Соответственно, они имеют разную структуру, различный порядок соединения атомов в молекуле, либо вот

51: Вот ещё, да, такой хороший пример с атомом кислорода. Здесь мы видим, что атом кислорода соединён с атомом углерода, двойной связью, да, а вот немного. Далее мы видим, что атом кислорода соединён с атомом углерода одинарной связью, но зато своей 2 связью.

52: Атом кислорода соединён с атомом водорода, да, если вы поставите опять же на паузу и посчитаете в каждой паре количество атомов кислорода, углерода, водорода, вы увидите, что оно абсолютно везде идентично, да, то есть качественный и количественный состав

53: Этих веществ органических, он идентичен, но их строение разное, да, вот они описываются разными структурными формулами, и их свойства тоже разные. Следующий тип изомеров это пространственные замеры, пространственные изомеры, они имеют

54: Одинаковые заместители у каждого из атомов водорода, но отличаются их взаимным расположением в пространстве. Это немного сложнее себе представить, но сейчас мы с вами попробуем это сделать. Итак, цис, трансизомеры или геометрические изомеры

55: Это 1 из типов пространственных изомеров да, здесь мы видим, что у каждого из атомов водорода абсолютно одинаковые заместители, да, то есть, ну, если мы как бы вот поделим каждую молекулу пополам, они одинаковые, но в cis изомере одинаковые заместители будут находиться оба.

56: Сверху, да, а в транс изомере 1 из одинаковых заместителей находится сверху, а другой находится снизу. Собственно, вот в этом смысл. Цис и транс. Изомерии, да, что в 1 из этих случаев одинаковые заместители находятся в 1 плоскости, а в другом

57: Из этих случаев они находятся в разных плоскостях. Следующий тип пространственной изомерии это оптическая изомерия. Оптические изомеры характеризуются тем, что у каждого из них есть асимметрический атом углерода, асимметрический атом углерода. Это такой атом углерода, у которого

58: 4 разных заместителя, да, вот если мы посмотрим, вот есть атом углерода, да, и вот эти вот все штуки, с которыми он соединён, они все имеют разные строения. Вот, ц, о, аш группа, да, вот наш 2 группа, вот там просто водородик, вот, ц h3 группа, то есть они все

59: 4 эти штуки разные. И поэтому центральный атом углерода, он асимметрический, и оптические замеры являются зеркальным отражением 1 другого, да, вот здесь это показано на слайде и даже есть вот это вот зеркало, да, то есть 1

60: Зеркальное отражение другого очень велико их значение в природе и, ну, как бы в мире и жизни человека. Дело в том, что оптическими оптические замеры, все изомеры, да, обладают разными свойствами, оптические замеры подчас обладают настольк.

61: Отличными свойствами, как, например, 1 из них может быть лекарством. 1 из этих изомеров, да, а другой изомер из пары может быть ядовитым веществом. Их сложнее отличить друг от друга, чем, допустим, какие-то структурные изомеры. И с этим связано несколько историй в развитии фармации.

62: Например, давайте перейдём к 3 и 4 положению теории строения органических соединений бутлерова, кекуле купера. 3 пункт говорит нам о том, что атомы в молекулах оказывают взаимное влияние друг на друга. Мы не

63: Сейчас много говорить об этом, поскольку это такая тема, которую мы будем вспоминать. Вот изучая каждый класс органических соединений в течение всего 10 класса в течение всего учебного года. И 4 пункт этой теории это то, что

64: Определить состав и строение химического вещества можно по продуктам химических превращений, то есть по продуктам реакции. Этим тоже нам предстоит заниматься в течение всего учебного года. Собственно, все, спасибо за внимание. До встречи на следующем уроке призываю

65: Вас выучить все 4 пункта теории органических строений бутлерова наизусть, вот понять, что такое изомеры, выучить классификацию изомеров и повспоминать немножко про углерод, убедиться, что все, что было сказано

66: В этом видео вам понятно?