Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Базисные элементы

Органическая химия – это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углерода (кроме его оксидов, угольной кислоты и солей угольной кислоты) и их превращения.

Органические вещества - углеродсодержащие вещества (кроме оксидов углерода, угольной кислоты и солей угольной кислоты), образующиеся как в живых организмах, так и которые синтезируют. Их насчитывается более 13 млн. Состоят из С, H, О, S. P, Cl. Br и др.

Причины многообразия органических веществ – способность атомов углерода соединяться друг с другом с образованием самых различных цепей (прямых, разветвлённых, замкнутых; соединённые одинарными, кратными, ароматическими связями).

Химическое строение – последовательность соединения атомов в молекуле (типы химических связей, соединяющих атомы в молекуле).

Углеродный скелет (каркас)- последовательность соединения атомов углерода в органических веществах.

Молекулярные формулы - показывают только состав вещества (например, С₄Н₁₀, С₂Н₅ОН и др.)

Структурные формулы - показывают как состав вещества, так и химическое строение

(например, Н₂С=СН₂, СН₃-СН₃, СН₃-СН₂-ОН и др.)

Гомологический ряд- это ряд органических соединений, сходных по строению и свойствам, в котором каждый следующий член ряда отличается от предыдущего на группу - СН₂ - (гомологическая разность).

Гомологи- вещества, сходные по строению и свойствам, но отличающиеся в основной углеродной цепи на одну или несколько групп СН_2.

Изомерия – это такое явление, при котором могут существовать несколько веществ, имеющих один и тот же состав и одну и ту же молекулярную массу, но различающихся строением молекул.

Изомеры - вещества, одинаковые по составу (молекулярной формуле), но различные по строению (структурной формуле) и следовательно, свойствам.

Реакции замещения- реакции, в результате которых осуществляется замена одного атома или группы атомов в исходной молекуле (субстрате) на другие атомы или группы атомов.

Реакция отщепления- реакции, в результате которых из молекулы исходного соединения образуются молекулы нескольких новых веществ.

Реакция присоединения - реакции, в результате которых две или более молекул реагирующих веществ соединяются в одну.

Реакция изомеризации (перегруппировки) - реакции, в результате которых из молекул одного вещества образуется молекулы других веществ того же качественного и количественного состава, т.е. с той же молекулярной формулой.

400 – 600 °С, Al₂O₃

Реакция дегидрирования- (отщепление водорода) этана: СН₃ СН₃ --------------------→ СН₂ = СН₂ + Н₂

Pt

Реакция гидрирования- присоединения молекулы водорода по кратной связи: СН₃ – СН = СН₂ + Н₂ → СН₃ – СН₂ - СН₃

пропен пропан

170 °С, Н₂SO₄

Реакция дегидратации - (отщепление воды) этанола: СН₃ – СН₂ОН ----------------→ СН₂ = СН₂ + Н₂О

t, Н₃РO₄

Реакция гидратации - присоединение воды: СН₂ = СН₂ + Н₂О -------------→ СН₃ – СН₂ОН

Реакция полимеризации - это процессы соединения множества молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные

УФ-свет, R·

молекулы (макромолекулы) полимера: _n(СН₂ = СН₂) ------------→ (- СН₂ - СН₂ -) _n

мономер (этилен) полимер (полиэтилен)

Реакция поликонденсации- реакции, в результате которых из низкомолекулярных веществ образуются высокомолекулярные, причем этот процесс сопровождается выделением побочного продукта (воды, аммиака, хлороводорода и др.)

Н Н

\ /

ОН‌‌ С ОН ОН ОН

│ ║ │ │ │

Н Н О Н Н Н СН₂ Н

+ + ------------→

-Н₂О

Реакция этерификации – взаимодействие карбоновых кислот со спиртами с образованием сложных эфиров.

О О

║ ║

R – С – ОН + R¹ - ОН → R – С - ОR¹ + Н₂О

Алканы (парафины) – углеводороды с общей формулой С_nН_2n+2, которые не присоединяют водород и другие элементы.

Радикалы - частицы, имеющие неспаренные электроны и обладающие в связи с этим неиспользованными валентностями.

Углеводородный радикал - остаток углеводорода, связанный с функциональной группой. (- СН₃ –)

метил

Цепные реакции - реакции, в результате которых происходит цепь последовательных превращений.

Алкены - углеводороды с общей формулой С_nН_2n, в молекулах которых между атомами углерода имеется одна двойная связь.

Диеновые углеводороды (алкадиены) - это органические соединения с общей формулой, в молекулах которых имеются две двойные связи. (СН₂ = СН – СН = СН₂)

дивинил

Ароматические углеводороды (арены) – это соединения углерода с водородом, в молекулах которых имеется бензольное кольцо, или ядро.

Бензол

Нефть - маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. С₅ - С₅₀

Детонационная устойчивость – способность горючего выдержать сильное сжатие в двигателе.

Крекинг – это процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

Пиролиз – это разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре.

Коксование – это нагревание угля без доступа воздуха.

Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами. R – ОН

Функциональные группы – это группы атомов, которые обусловливают характерные химические свойства данного класса веществ. – ОН О О - NH₂ - NО₂

гидроксил // // аминогруппа нитрогруппа

Фенолы – это производные ароматических углеводородов, в молекулах которых гидроксильные группы связаны с бензольным ядром.

О

//

Альдегиды – органические вещества, содержащие функциональную группу - С (альдегидную группу).

\

Н

Карбоновые кислоты – это органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом или водородным атомом. О

//

R - С

\

ОН

Сложные эфиры – это органические вещества, которые образуются в реакциях кислот со спиртами, идущими с отщеплением воды. О

//

R₁ - С

\

О – R₂

Жиры - природные соединения, которые представляют собой сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот.

Углеводы - органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся в них, как правило, в таком же соотношении, как и в молекуле воды (2:1).С_n(Н₂О)_m

Амины - органические производные аммиака, в молекуле которого один, два или все три атома водорода замещены углеводородным остатком. NH₂ – CH₃

метиламин

Аминокислоты - гетерофункциональные соединения, которые обязательно содержат две функциональные группы: аминогруппу – NH₂ и карбоксильную группу – СООН, связанные с углеводородным радикалом.

Белки - называют высокомолекулярные (молекулярная масса варьирует от 5 – 10 тыс. до 1 млн и более) природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью.

Базисные элементы

Базисом называется совокупность элементов, с помощью которых схемотехнически можно реализовать устройство любой сложности. Простым языком базис - это те элементы, при помощи которых можно сделать любое устройство цифровой техники. Интересно, что этих базисных элементов всего 2.

Базис "И-НЕ"

И-НЕ - это схема И и схема НЕ, сложенные вместе. Операция, которую производит такой элемент называется инверсией логического умножения или отрицанием логического умножения, или инверсией конъюнкции и еще штрих Шеффера. Штрихом она называется потому, что в виде формулы операция И-НЕ записывается так: y = x₁ | x₂. Вертикальная черта между иксами и есть штрих.

Логический элемент И-НЕ на схемах ЦУ изображается так:

Таблица истинности:

Сначала как бы умножаем (логически), а потом все это отрицаем (логически). Если к элементу И (см. выше) прицепить на выход инвертор, то получим такой вот элемент И-НЕ. Ну и если к элементу И-НЕ прицепить на выход инвертор, то получим элемент И. Если у элемента И-НЕ замкнуть входы, то получится тот самый инвертор.