有机化学——之一:有机物特点、结构
第一章 绪 论
第一节 有机化合物特点
1.有机化合物的范围——碳氢化合物及其衍生物。
2.有机化合物的特点:
1)可燃烧:a.绝大多数有机物燃烧炭化变黑,完全燃烧掉无残渣。
b. 如混有无机物燃烧则有残渣,为无机物残留。
c.有不燃的有机物——如Ccl4等。
2)熔点低:固体有机物以微弱范德华力(短距离色散力)吸引,熔点<400°C。(无机物正、负离子以静电引力相吸,熔点高——如Nacl为800°C,氧化铝为2050°C。)
3)不导电:一般不导电——如糖、油脂,有导电的——如有机酸等。
4)难溶于水:结构相似者相溶,有机物极性弱或无极性,易溶于有机溶剂。水极性很强,少数极性强的有机物能溶于水——如葡萄糖、醋酸、酒精等。
5)反应速度慢:主要是分子间反应。(无机物多是离子间反应,速度快。)
6)有机反应复杂,常伴副反应,产生混合物。
7)多种异构:结构异构、几何异构、旋光异构等。
第二节 结 构
一、共价键结合:碳是周期表第二周期第四主族元素,价电子为4,不易获得或失去电子,故碳与其他原子以共价键(电子云重迭)结合。
二 、杂化:不同类型、能量相近的电子轨道混杂形成一组新轨道,利于电子云重迭,成键能力及键稳定性增加。
杂化类型:
1. SP3杂化 :由一个2S轨道和三个2Px、2Py、2Pz 轨道杂化形成正四面体形电子云,即单键化合物分子中碳的四个价键,如甲烷 C-H键。
2.SP2杂化:由一个2S轨道和二个2Px、2Py轨道杂化形成平面形电子云,一个2Pz未杂化电子轨道与这一平面垂直,如乙烯C=C。
3.SP杂化:由一个2S轨道和一个2Px轨道杂化形成直线形电子云,两个未杂化的2Py、2Pz轨道与杂化轨道相互垂直,如乙炔C≡C。
三、共价键属性:
1.极性:电子云的不均衡性,是内在永久性的,如 C-H键电负性差值为0.4,C-O键电负性差值为1.0。
2.极化性:共价键在外电场影响下,键内电子云密度重新分布,键的极性发生改变,是一种暂时现象。
3.键长:共价键两原子核间距离,易受外界影响而发生极化,是键稳定性的一个指标,键长越长,越易断裂,如C-C键长1.54埃(0.154纳米),C=C键长1.34埃(0.134纳米)
4.键能:破坏一摩尔共价化合物中某一特定键所需能量,也是键稳定性的一个指标,键能越小越易断裂,如C-C键能83千卡/摩尔,C=C键能146千卡/摩尔。
5.键角:共价键有方向性,如甲烷中碳的键角为109°28′,水分子中氧的键角为104.5°。
【稳定性:C—H>C—O>C—C>C—cl>C—N】
*注:文中上、下小标及化学键表示法,在编辑及发表过程中存在一定变异,带来不便敬请谅解!