У цьому параграфі ви дізнаєтеся:
• яку валентність завжди має атом Карбону в органічних сполуках;
• що таке карбоновий скелет і яким він буває;
• якою формулою виражають будову органічної сполуки.
Будова атома Карбону. Особливості будови атома Карбону полягають у тому, що в основному (нормальному) стані він має два неспарені електрони, а в збудженому стані, у який він переходить у результаті поглинання світлової або теплової енергії, — чотири неспарені електрони:
В органічних речовинах атоми Карбону є чотиривалентними. Вони сполучаються один з одним, утворюючи «каркас» молекули, який називають карбоновим скелетом, або карбоновим ланцюгом. Ланцюги бувають відкритими (нерозгалуженими, або нормальними, і розгалуженими), а також замкнутими (циклічними):
Другою важливою особливістю атомів Карбону, що входять до складу органічних сполук, є їхня спроможність утворювати хімічні зв’язки між собою — одинарні, подвійні та потрійні:
Ці властивості атомів Карбону зумовлюють велику різноманітність органічних сполук. Проте вони мають і деякі спільні властивості.
Структурні формули. Кожна органічна речовина має тільки їй притаманну будову, яку виражають лише однією структурною формулою. Останню записують у скороченій формі, де зв’язки з атомами Карбону позначають валентними рисками, або в розгорнутій формі, де зображують усі хімічні елементи та всі хімічні зв’язки. Склад молекул пропану, пропену та пропіну відповідно в скороченій та розгорнутій формах можна подати в такому вигляді:
За допомогою структурних формул можна передати лише послідовність сполучення атомів у молекулі тієї чи іншої речовини, але не розміщення їх у просторі:
Основні поняття. Основний і збуджений стан атома Карбону. Карбоновий скелет. Розгалужений, нерозгалужений і циклічний ланцюги. Структурна формула.
Запитання та завдання
°1. Який стан атома Карбону називають основним? Як перевести атом Карбону в збуджений стан?
°2. Якими властивостями Карбону зумовлена різноманітність органічних речовин?
°3. Яку валентність виявляє атом Карбону в органічних сполуках?
4. Що називають карбоновим ланцюгом молекули органічної речовини? Наведіть приклади відкритого та замкнутого ланцюга молекули із шести атомів Карбону.
5. Що можна передати за допомогою структурної формули органічної речовини: послідовність сполучення атомів у молекулі чи їхнє розміщення в просторі?
*6. Подайте склад молекули бутану C4H10 у вигляді структурної формули, зображеної в скороченій і розгорнутій формах.
*7. Визначте ступінь окиснення атома Карбону в органічних сполуках CH8OH, C2H2, CH4, HCOOH, C3H8.
Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Бутенко (поглиблений рівень)