Lucrări practice pe tema „Realizarea modelelor de molecule - reprezentanți ai diferitelor clase de compuși organici”. Structura materiei Modele de molecule de diferite substanțe
Astăzi vom desfășura o lecție nu numai de modelare, ci și de chimie și vom modela modele de molecule din plastilină. Bilele de plastilină pot fi imaginate ca atomi, iar chibriturile obișnuite sau scobitorii vor ajuta la prezentarea legăturilor structurale. Această metodă poate fi utilizată de profesori atunci când explică materiale noi în chimie, părinți - atunci când verifică și studiază temele și copiii înșiși interesați de subiect. Poate că nu poate fi găsit un mod mai ușor și mai accesibil de a crea material vizual pentru vizualizarea mentală a micro-obiectelor.
Iată reprezentanți din lumea chimiei organice și anorganice ca exemplu. Prin analogie cu acestea, pot fi realizate și alte structuri, principalul lucru este să înțelegem toată această diversitate.
Materiale pentru lucru:
- plastilină de două sau mai multe culori;
- formulele structurale ale moleculelor din manual (dacă este necesar);
- chibrituri sau scobitori.
1. Pregătiți plastilină pentru sculptarea atomilor sferici din care se vor adăuga molecule, precum și chibrituri - pentru a reprezenta legăturile dintre ele. Bineînțeles, este mai bine să arătați atomi de diferite tipuri într-o culoare diferită, pentru a face mai clar să vă imaginați un obiect specific al micro-lumii.
2. Pentru a face bile, ciupiți numărul necesar de porțiuni de plastilină, frământați în mâini și rotiți cifrele în palme. Pentru a sculpta molecule de hidrocarburi organice, puteți folosi bile roșii mai mari - acesta va fi carbon, iar albastru mai mic - hidrogen.
3. Pentru a modela o moleculă de metan, introduceți patru chibrituri în bila roșie, astfel încât acestea să fie direcționate către vârfurile tetraedrului.
4. Pune mingi albastre pe capetele libere ale meciurilor. Molecula de gaz natural este gata.
5. Pregătește două molecule identice pentru a-i explica copilului cum să obțină următoarea moleculă de hidrocarbură - etanul.
6. Conectați cele două modele scoțând un chibrit și două bile albastre. Ethan este gata.
7. Apoi, continuați-vă activitatea distractivă și explicați cum se formează conexiunea multiplă. Îndepărtați cele două bile albastre și faceți dubla legătura dintre carboni. În mod similar, puteți modela toate moleculele de hidrocarburi necesare ocupării.
8. Aceeași metodă este potrivită pentru modelarea moleculelor lumii anorganice. Aceleași bile de plastilină vor ajuta la realizarea planului.
9. Luați atomul central de carbon - bila roșie. Introduceți două chibrituri în ea, setând forma liniară a moleculei, atașați două bile albastre la capetele libere ale chibriturilor, care în acest caz reprezintă atomi de oxigen. Astfel, avem o moleculă de dioxid de carbon liniară.
10. Apa este un lichid polar, iar moleculele sale sunt formațiuni unghiulare. Acestea sunt compuse dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen. Structura unghiulară este determinată de perechea izolată de electroni de pe atomul central. De asemenea, poate fi descris ca două puncte verzi.
Acestea sunt lecții creative distractive care ar trebui practicate împreună cu copiii. Elevii de orice vârstă vor fi interesați de chimie și vor înțelege mai bine subiectul dacă, în procesul de studiu, li se oferă un ajutor vizual realizat manual.
prima este o moleculă de apă, a doua este o moleculă de dioxid de carbon, a treia este o moleculă de metan, iar a patra este o moleculă de dioxid de sulf.
Bună, te rog ajută-mă să rezolv testul 2 la chimieclasa a 8-a
pe tema „Substanțe simple. Cantitatea de substanță ”.
Opțiunea 1.
A1. Semnul elementului care formează o substanță simplă este un nemetal:
1) Na 2) C 3) K 4) Al
A2. Substanță simplă - metal:
1) oxigen 2) cupru 3) fosfor 4) sulf
A3. Starea de agregare a unei substanțe simple de mercur sub ordinare
condiții:
1) solid 2) lichid 3) gazos
A4. Legătura chimică este nepolară covalentă
în substanță:
1) fier 2) clor 3) apă 4) cupru
A5. Modificarea alotropică a oxigenului:
1) grafit 2) fosfor alb 3) ozon 4) cărbune
A6. Înregistrarea 3O2 înseamnă:
1) 2 molecule de oxigen
2) 3 molecule de oxigen
3) 5 atomi de oxigen
4) 6 atomi de oxigen
A7. Masa a 3 mol de hidrogen sulfurat H2S este:
1) 33 g. 2) 34 g. 3) 99 g. 4) 102 g.
A8. Volumul care ia 2 mol dintr-o substanță gazoasă cu
formula SO2 (n.y):
1) 22,4 litri. 2) 33,6 litri. 3) 44,8 litri. 4) 67,2 litri.
A9. Un grup de substanțe cu un tip ionic de legătură chimică:
1) Cl2, H2, O2 2) KCl, NaBr, CaI2
3) H2O, CO2, NaCI 4) K2O, MgO, NaI
A10. Volumul molar este. ... ...
1) volumul oricărui gaz la n.a. 2) volumul a 2 g de orice gaz la standard
3) volumul a 1 mol de orice gaz în condiții normale 4) volumul a 12 * 1023 molecule în condiții normale
A11. 3 molecule de clor:
1) 3Cl2 2) 3Cl 3) Cl2 4) 6Cl
B1 Identificați o substanță moale dură care lasă o urmă pe hârtie, are un luciu metalic slab, conductiv electric:
1) diamant 2) cărbune 3) grafit 4) fosfor alb
AT 2. Numărul de molecule din 2 mmol de apă este:
1) 12*1023. 2) 12*1020. 3) 18*1020 4) 12*1018
LA 3. Substanțe în ordine crescătoare de nemetalice
proprietăți:
1) K, Na, Rb, Li 2) Li, Na K, Rb 3) Rb, K, Na, Li 4) Na, Rb, K, Li
C1. Calculați volumul de 140 kg. azot N2 în condiții normale
A.Na B.C B.K G.Al
2) Substanță simplă - metal:
A. oxigen B. Cupru C. Fosfor D. Sulfur
3) Starea fizică a unei substanțe simple de mercur în condiții normale:
A. Solid B. Lichid C. Gazos
4) Legătura chimică este covalentă nepolară într-o substanță:
A. Fier B. Lichid C. Gazos
5) Modificarea alotropică a oxigenului:
A. Grafit B. Ozon
B. Fosfor alb D. Diamant
6) Un atom al unui element care formează o substanță simplă - metal, corespunde unui circuit electronic:
A. +18))) B. +3)) V. +6)) G. +15)))
288 21 24 285
7) Înregistrarea ZO2 înseamnă:
A. 2 molecule de oxigen
B. 3 molecule de oxigen
B. 5 atomi de oxigen
D. 3 atomi de oxigen
8) Masa a 3 mol de hidrogen sulfurat H2S este: (cu o soluție)
A. 33 B. 34 C. 99 G. 102
9) Volumul care ia 2 mol dintr-o substanță gazoasă cu formula SO2 (n.a.): (cu o soluție)
A. 22,4 litri. B. 33,6 l. H. 44,8 litri. G. 67,2 l.
10) cantitatea de dioxid de carbon CO2 substanță, care conține 36 * 10 (23) molecule, este egală cu: (cu o soluție)
11) Corelați:
Tipul legăturii chimice:
1. Ionic B. Polar covalent C. Metalic
Formula chimică a substanței:
A.CI2 B.K B.NaCI G.Fe D.NH3
12) Calculați volumul de oxigen O2 cântărind 160 g (n.a.) (cu soluție)
13) Completați definiția: "Alotropia este un fenomen ..."
14) Selectați proprietățile care caracterizează grafitul.
A. Solid
B. Moale, lasă urme pe hârtie.
B. Incolor, transparent.
D. Are un luciu metalic slab.
D. Conductiv electric.
nivelul 3 electroni?
1) Mg și Al 2) O și S 3) N și S 4) B și Al
2. Atomul unui element care formează o substanță simplă - un nemetal, corespunde
circuit electronic?
1) +11)2)8)1 2) +8)2)6 3) +12)2)8)2 4) +4)2)2
3. Azotul prezintă cea mai ridicată stare de oxidare atunci când este combinat cu formula:
1) NO2 2) NO 3) NH3 4) N2O5
4. Care dintre substanțe are o legătură nepolară covalentă?
1) O2 2) H2O 3) CaCl2 4) Ba
5. Formula electronică 1s2 2s2 2p1 corespunde atomului:
1) beriliu 2) siliciu 3) carbon 4) bor
6. Cu o creștere a sarcinii nucleilor atomici din seria F -Cl - Br -I, nemetalică
proprietăți?
1) crește 2) slăbește 3) nu se schimbă 4) se schimbă periodic
7. indicați formula unui compus cu o legătură chimică polară covalentă:
1) H2 2) NH3 3) Ca3N2 4) C
8. Starea de oxidare a fosforului în compușii P2O5, PH3, respectiv Ca3P2
egal?
1) +3, -3, +5 2) -3, +3, +5 3) +5, +5, -3 4) +5, -3, -3
9. Sunt adevărate următoarele afirmații?
A. În perioadă, proprietățile metalice ale atomilor elementelor cu o creștere a ordinalului
numerele sunt îmbunătățite.
B. În perioadă, proprietățile metalice ale atomilor elementelor cu o creștere a ordinalului
numerele scad.
1) numai A este adevărat 2) Ambele afirmații sunt adevărate 3) numai B este adevărat 4) ambele afirmații nu sunt adevărate
sunt adevărate
10. Element chimic, în atomul căruia electronii sunt distribuiți peste straturi după cum urmează:
2,8,8,2, în sistemul periodic este:
A) în a 4-a perioadă, al 2-lea grup al subgrupului lateral
B) în a 4-a perioadă, al 2-lea grup al subgrupului principal
B) în a 3-a perioadă, al 5-lea grup al subgrupului principal
D) în a 3-a perioadă, al 5-lea grup al subgrupului lateral
chimie organică molecula izologie
Acum se acceptă în general că o linie dreaptă care leagă doi atomi denotă o legătură cu doi electroni (legătură simplă), a cărei formare ia o valență din fiecare dintre atomii legați, două linii - o legătură cu patru electroni (legătură dublă), trei linii - o legătură cu șase electroni (legătură triplă).
Imaginea unui compus cu un ordin cunoscut de legături între toți atomii care utilizează legături de acest tip se numește formula structurală:
Pentru a economisi timp și spațiu, sunt adesea folosite formule prescurtate, în care unele dintre legături sunt implicite, dar nu sunt scrise:
Uneori, în special în seriile carbociclice și heterociclice, formulele sunt și mai simplificate: nu doar unele legături nu sunt scrise, dar unii dintre atomii de carbon și hidrogen nu sunt descriși, ci doar implicați (la intersecția liniilor); formule simplificate:
Model tetraedric al atomului de carbon
Conceptele de bază ale structurii chimice stabilite de A. M. Butlerov au fost completate de Van't Hoff și Le-Belle (1874), care au dezvoltat ideea aranjării spațiale a atomilor într-o moleculă organică și au ridicat problema configurației spațiale și conformației moleculelor. Lucrarea lui Van't Hoff „Chimia în spațiu” (1874) a pus bazele direcției fructuoase a chimiei organice - stereochimia, adică studiul structurii spațiale.
Figura: 1 - Modele Van't Hoff: metan (a), etan (b), etilenă (c) și acetilenă (d)
Van't Hoff a propus un model tetraedric pentru atomul de carbon. Conform acestei teorii, cele patru valențe ale atomului de carbon din metan sunt direcționate către cele patru colțuri ale tetraedrului, în centrul căruia există un atom de carbon, iar la vârfuri sunt atomi de hidrogen (a). Etanul, potrivit lui Van't Hoff, poate fi imaginat ca doi tetraedri conectați prin vârfuri și care se rotesc liber în jurul unei axe comune (6). Modelul unei molecule de etilenă este reprezentat de două tetraedre conectate prin margini (c), iar moleculele cu o legătură triplă sunt reprezentate printr-un model în care tetraedrul este în contact cu planurile (d).
Modele de acest tip s-au dovedit a fi foarte reușite și pentru moleculele complexe. Acestea sunt folosite cu succes astăzi pentru a explica o serie de probleme stereochimice. Teoria propusă de Van't Hoff, deși aplicabilă în aproape toate cazurile, nu a oferit, totuși, o explicație validă a tipului și naturii forțelor de legare din molecule.
Un mod inovator de dezvoltare a tehnologiei pentru crearea de noi medicamente
În primul rând, se creează un model computerizat al obiectului, iar modelarea computerizată este de asemenea utilizată pentru a forma molecule la locul de cercetare. Modelul poate fi fie bidimensional, fie tridimensional ...
Spectre infraroșii ale moleculelor
Spre deosebire de intervalele vizibile și ultraviolete, care sunt cauzate în principal de tranzițiile electronilor dintr-o stare staționară în alta ...
Investigarea structurii compușilor organici folosind metode fizice
Toate pozițiile posibile ale moleculelor în spațiul tridimensional sunt reduse la mișcare de translație, rotație și oscilatorie. O moleculă formată din N atomi are doar 3N grade de libertate de mișcare ...
Metoda de modelare în chimie
În prezent, puteți găsi multe definiții diferite ale conceptelor de „model” și „simulare”. Să luăm în considerare unele dintre ele. „Un model este înțeles ca afișarea faptelor, a lucrurilor și a relațiilor dintr-un anumit domeniu de cunoaștere sub forma unui ...
Bazele științifice ale reologiei
În general, starea de stres-deformare a unui corp este tridimensională și nu este realist să-i descriem proprietățile folosind modele simple. Cu toate acestea, în acele rare cazuri în care corpurile uniaxiale sunt deformate ...
Pe lângă observație și experiment, modelarea joacă un rol important în înțelegerea lumii naturale și a chimiei. Unul dintre principalele obiective ale observației este de a găsi modele în rezultatele experimentelor ...
Dizolvarea solidelor
Pentru marea majoritate a proceselor, funcția cinetică este invariantă în ceea ce privește concentrația reactivului activ și temperatura. Cu alte cuvinte, fiecare valoare a timpului adimensional x corespunde unei valori bine definite ...
Calculul parametrilor chimici cuantici ai PAS și determinarea relației structură-activitate folosind exemplul sulfonamidelor
Metoda refractometrică de analiză în chimie
Sinteza și analiza CTS în producția de benzină
Modelul chimic al procesului de cracare catalitică are o foarte vedere complexă... Să luăm în considerare cea mai simplă dintre reacțiile care apar pe parcursul procesului de cracare: СnН2n + 2\u003e CmH2m + 2 + CpH2p ...
Sinteza unui sistem tehnologic chimic (CTS)
Procesele de fabricație sunt diverse în ceea ce privește caracteristicile și gradul de complexitate. Dacă procesul este complex și descifrarea mecanismului său necesită mult efort și timp, folosiți o abordare empirică. Modele matematice ...
Compararea reactoarelor de tip plug-flow și complet amestecate în funcționare izotermă
Chimie organica.
2.1. Subiect: " Teoria structurii compușilor organici "
2.1.1. Principalele prevederi ale teoriei structurii compușilor organici și clasificării compușilor organici.
1. Substanțe organice naturale și sintetice. Un pic din istoria chimiei organice. Proprietățile generale ale substanțelor organice (compoziția, tipul legăturii chimice, structura cristalină, solubilitatea, atitudinea față de încălzire în prezența oxigenului și fără acesta).
2. Teoria structurii compușilor organici AM Butlerov. Dezvoltarea teoriei și semnificația ei.
3. Clasificarea substanțelor organice.
Substanțele organice și-au luat numele deoarece primele substanțe studiate din acest grup făceau parte din organismele vii. Majoritatea substanțelor organice cunoscute în prezent nu se găsesc în organismele vii, sunt obținute (sintetizate) în laborator. Prin urmare, se disting substanțele organice naturale (naturale) (deși cele mai multe dintre ele pot fi acum obținute în laborator), iar substanțele organice care nu există în natură sunt substanțe organice sintetice. Acestea. denumirea de „substanțe organice” este istorică și nu are o semnificație specială. Toți compușii organici sunt compuși ai carbonului. Substanțele organice includ compuși de carbon, cu excepția celor studiați în cursul chimiei anorganice substanțe simpleformat din carbon, oxizii săi, acidul carbonic și sărurile sale. Cu alte cuvinte: chimia organică este chimia compușilor de carbon.
O scurtă istorie a dezvoltării chimiei organice:
Berzelius, 1827, primul manual de chimie organică. Vitalisti. Doctrina „forței de viață”.
Primele sinteze organice. Wöhler, 1824, sinteza acidului oxalic și a ureei. Kolbe, 1845, acid acetic. Berthelot, 1845, gras. Butlerov, 1861, substanță de zahăr.
Dar, ca știință, chimia organică a început cu crearea unei teorii a structurii compușilor organici. O contribuție semnificativă la aceasta a fost adusă de omul de știință german F.A. Kekule și scoțianul A.S. Cooper. Dar contribuția decisivă aparține, fără îndoială, chimistului rus A.M. Butlerov.
Dintre toate elementele, carbonul se remarcă prin capacitatea sa de a forma compuși stabili în care atomii săi sunt legați între ei în lanțuri lungi de diferite configurații (liniare, ramificate, închise). Motivul acestei abilități: aproximativ aceeași energie comunicare C-C și C-O (pentru alte elemente, a doua energie este mult mai mare). În plus, un atom de carbon poate fi într-unul din cele trei tipuri de hibridizare, formând, respectiv, legături simple, duble sau triple și nu numai între ele, ci și cu atomi de oxigen sau azot. Este adevărat, mult mai des (aproape întotdeauna) atomii de carbon sunt combinați cu atomii de hidrogen. Dacă compusul organic conține numai carbon și hidrogen, atunci compușii se numesc hidrocarburi. Toți ceilalți compuși pot fi considerați ca derivați ai hidrocarburilor, în care unii atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu alți atomi sau grupuri de atomi. Prin urmare, o definiție mai precisă este: Compușii organici sunt hidrocarburi și derivații lor.
Există o mulțime de compuși organici - mai mult de 10 milioane (anorganici aproximativ 500 de mii). Compoziția, structura și proprietățile tuturor substanțelor organice au multe în comun.
Materia organică are o compoziție calitativă limitată... Necesar C și H, adesea O sau N, mai rar halogeni, fosfor, sulf. Alte elemente sunt foarte rare. Dar numărul atomilor dintr-o moleculă poate ajunge la milioane, iar greutatea moleculară poate fi foarte mare.
Structura compușilor organici. pentru că compoziție - nemetale. \u003d\u003e Legătură chimică: covalentă... Non-polar și polar. Ionicul este foarte rar. \u003d\u003e Grila cristalină cel mai des molecular.
Proprietăți fizice generale: punctul de fierbere și punctul de topire scăzut. Substanțele organice includ gaze, lichide și solide slab topite. Adesea volatil, poate avea un miros. De obicei incolor. Majoritatea substanțelor organice sunt insolubile în apă.
Proprietăți chimice generale:
1) atunci când sunt încălzite fără acces la aer, toate substanțele organice sunt „carbonizate”; în acest caz, se formează cărbune (mai precis, funingine) și alte substanțe anorganice. Există o ruptură a legăturilor covalente, mai întâi polare, apoi nepolare.
2) Când sunt încălzite în prezența oxigenului, toate substanțele organice sunt ușor de oxidat, iar produsele finale de oxidare sunt dioxidul de carbon și apa.
Caracteristicile cursului reacțiilor organice. Moleculele sunt implicate în reacții organice; în timpul reacției, unele legături covalente trebuie să se rupă, iar altele se formează. Prin urmare, reacțiile chimice cu participarea compușilor organici sunt de obicei foarte lente, pentru a le efectua este necesar să se utilizeze o temperatură crescută, presiune și catalizatori. Reacțiile organice duc rar la producții mari (de obicei mai puțin de 50%). Ele sunt adesea reversibile, în plus, pot apărea nu una, ci mai multe reacții, concurente între ele, ceea ce înseamnă că produsele de reacție vor fi un amestec de compuși diferiți. Prin urmare, forma de înregistrare a reacțiilor organice este, de asemenea, oarecum diferită. Acestea. nu folosesc ecuații chimice, ci scheme de reacții chimice, în care nu există coeficienți, dar condițiile de reacție sunt indicate în detaliu. De asemenea, este obișnuit să scrieți numele organizației. substanțe și tipul de reacție.
Dar, în general, substanțele și reacțiile organice respectă legile generale ale chimiei, iar substanțele organice sunt transformate în anorganice sau se pot forma din cele anorganice. Aceasta subliniază încă o dată unitatea lumii din jurul nostru.
Principiile de bază ale teoriei structurii chimice, expuse de tânărul A.M. Butlerov la Congresul Internațional al Naturaliștilor din 1861
1). Atomii din molecule sunt conectați între ei într-o anumită ordine, în conformitate cu valența lor. Secvența unirii atomilor se numește structură chimică. .
Valența este capacitatea atomilor de a forma un anumit număr de legături (covalente). Valența depinde de numărul de electroni nepereche din atomul elementului, deoarece legăturile covalente se formează datorită perechilor de electroni împărtășite atunci când electronii sunt împerecheați. Carbonul din toate substanțele organice este tetravalent. Hidrogen - 1, oxigen - P, azot - III, sulf - P, clor - 1.
Metode pentru imagistica moleculelor organice.
Formula moleculară este o reprezentare convențională a compoziției unei substanțe. H 2 CO 3 - acid carbonic, C 12 H 22 O 11 - zaharoză. Astfel de formule sunt convenabile pentru calcule. Dar nu oferă informații despre structura și proprietățile substanței. Prin urmare, chiar și formulele moleculare din materia organică sunt scrise într-un mod special: CH 3 OH. Dar formulele structurale sunt folosite mult mai des. Formula structurală reflectă ordinea în care atomii sunt conectați într-o moleculă (adică structura chimică).Și orice moleculă organică se bazează pe scheletul de carbon este un lanț de atomi de carbon legați covalent.
Formule electronice ale moleculelor - legăturile dintre atomi sunt prezentate de perechi de electroni.
Formula structurală completă este prezentată cu liniuțe. O legătură chimică formată dintr-o pereche de electroni se numește o legătură simplă și este reprezentată de o singură liniuță în formula structurală. Legătura dublă (\u003d) este formată din două perechi de electroni. Triplul (≡) este format din trei perechi de electroni. Și numărul total al acestor legături trebuie să corespundă valenței elementului.
Într-o formulă structurală condensată, linii simple de legături sunt omise, iar atomii asociați cu un anumit atom de carbon sunt scrise imediat după acesta (uneori între paranteze).
Formulele scheletice sunt și mai prescurtate. Dar sunt folosite mai rar. De exemplu:
Formulele structurale reflectă doar ordinea în care sunt uniți atomii. Dar moleculele compușilor organici au rareori o structură plană. Imaginea 3D a unei molecule este importantă pentru înțelegerea multor reacții chimice. Imaginea unei molecule este descrisă folosind concepte precum lungimea legăturii și unghiul legăturii. În plus, este posibilă rotația liberă în jurul legăturilor simple. Modelele moleculare oferă o reprezentare vizuală.
