19. Organická chemie

19. ORGANICKÁ CHEMIE

• věda zabývající se strukturou, reaktivitou, vlastnostmi, přípravou a použitím organických sloučenin

VITALISTICKÁ TEORIE
• organické látky vznikají pouze v živých organismech působením živé síly = vitalis
• pochází z počátku 19. století
• vyvrácena Friedrichem Wöhlerem - německý chemik; roku 1828 poprvé připravil organickou sloučeninu močovinu tepelným rozkladem kyanatanu amonného

ORGANICKÉ SLOUČENINY
• sloučeniny uhlíku (kromě CO, CO2,H2CO3, HCO3-, CO32-)
• ORGANOGENNÍ PRVKY: C, H, O, N; X, P, S, kovy

• UHLOVODÍKY: jejich molekuly obsahují pouze atomy uhlíku a vodíky
• DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ: jejich molekuly obsahují ještě atomy jiného prvku nebo prvků a lze je teoreticky odvodit spojením uhlovodíkového zbytku s funkční skupinou; uhlovodíkový zbytek vzniká odtržením jednoho nebo více atomů vodíků z molekuly uhlovodíku, obecně se označuje symbolem R; funkční skupina (charakteristická skupina) = atom nebo skupina atomů, která nahrazuje vodík nebo vodíky v molekule uhlovodíku a uděluje derivátům uhlovodíků jejich charakteristické vlastnosti

DŮKAZ PRVKŮ
• UHLÍK: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
• VODÍK: 5H2O + CuSO4 CuSO4 · 5H2O
• DUSÍK: převádí se na amoniak (zápach, zabarvení indikátoru)

ZDROJE
• Z PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ (dřevo, ropa, ..) × SYNTETICKÁ
• FOSILNÍ (vznikly dlouhodobou přeměnou těl rostlin a živočichů) × RECENTNÍ (dnešní zdroje: tuk, dřevo, plody rostlin, biomasa)

VLASTNOSTI
• málo stálé při vyšších teplotách
• nevedou elektrický proud
• jsou rozpustnou především v organických rozpouštědlech
• často jsou hořlavé a jedovaté

STRUKTURNÍ TEORIE
• autorem je ruský chemik Butlerov
• popisuje chování uhlíku v látkách

1. uhlík je čtyřvazný (4 jednoduché vazby / 1 dvojná 2 jednoduché / 1 jednoduchá 1 trojná / 2 dvojné)

2. uhlík tvoří neomezeně dlouhé uhlovodíkové řetězce (jednoduché / dvojné / trojné)

3. všechny jednoduché vazby, které vychází z atomu uhlíku, jsou rovnocenné (stejné)

4. vlastnosti organických sloučenin závisí na složení a struktuře


TYPY VZORCŮ

1. EMPIRICKÝ / STECHIOMETRICKÝ • vyjadřuje nejmenší možný poměr atomů ve sloučenině

2. SUMÁRNÍ / MOLEKULOVÝ / SOUHRNNÝ • udává skutečný poměr atomů ve sloučenině

3. RACIONÁLNÍ / FUNKČNÍ • vyjedřuje charakteristická atomová uskupení

4. STRUKTURNÍ VZOREC • udává pořadí prvků a vazby
ve sloučenině

5. ELEKTRONOVÝ VZOREC • udává volné elektronové páry

6. GEOMETRICKÝ /PROSTOROVÝ VZOREC • udává volné elektrony

MODELY MOLEKUL V ORGANICKÉ CHEMII
• přesná představa o uspořádání atomů a vazeb (velikosti vazebných úhlů v molekule)
• KALOTOVÝ × TYČINKOVÝ × KULIČKOVÝ

IZOMERIE
• izomery = látky se stejným sumárním vzorcem, ale jinou strukturou a vlastnostmi

KONSTITUČNÍ IZOMERIE
1. ŘETĚZCOVÉ • látky, které se liší uspořádáním uhlíkatého řetězce; pouze u uhlovodíků