Строение 3.2 · Функциональные группы: классификация органических соединений

Этот раздаточный материал охватывает выбранные темы SL для курса, впервые оцениваемого в 2025; он не является полным syllabus (учебной программой).

Предварительные требования: читать указанные количества и единицы, использовать арифметику и моделированные условия ниже.

Примеры являются оригинальными и вымышленными: они не представляют собой реальные измерения или реальные студенческие исследования.

Что могло бы объяснить это наблюдение?

• Два соединения могут иметь одинаковую молекулярную формулу, но различаться по структуре. Их функциональные группы помогают предсказать, какие реакции они претерпевают.

Постройте модель

• Гомологический ряд имеет общую функциональную группу и общую формулу.
• Структурные изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но различаются соединением атомов.
• Алкены содержат двойную связь углерод-углерод.
• Функциональная группа: группа атомов, определяющая характерные реакции.
• Изомер: соединение с той же формулой, но отличающееся по структуре.

Выберите доказательства для проверки гипотезы

• Различайте присоединение, замещение, окисление и полимеризацию, отслеживая связи до и после реакции.
• Условия и реагенты относятся к стрелке реакции; они не являются взаимозаменяемыми метками.

В лаборатории: рисуйте развёрнутые или структурные формулы, соблюдая правильное число связей у каждого атома углерода. Используйте подсчёт атомов углерода для проверки предложенного синтеза. На продвинутом уровне отслеживайте реагенты и условия на многоэтапных схемах.

Работайте с известными величинами

• Известно: этен присоединяет бром по двойной связи.
• Двухуглеродный скелет сохраняется, каждый атом углерода получает один атом брома, образуя 1,2-дибромэтан.
• Один моль этена реагирует с одним молем брома в этой реакции присоединения.

Ваш ход: Сколько молей брома полностью реагирует со 0.15 моль этена?

Проверьте вывод и его границы применимости

• Обесцвечивание бромной воды является доказательством наличия ненасыщенности в соответствующем тесте.
• Это не доказывает, что неизвестный образец именно этен.

Неверно: соединения с одинаковой молекулярной формулой всегда имеют одинаковые свойства. Одинаковая молекулярная формула — это не одно и то же вещество: изомеры, такие как бутан и 2-метилпропан, имеют C4H10, но разные структуры и разные физические свойства. Свойства определяет структура, а не только формула.

Ключевые моменты:

• Гомологический ряд имеет общую функциональную группу и общую формулу.
• Различайте присоединение, замещение, окисление и полимеризацию, отслеживая связи до и после реакции.
• Обращайте внимание: обесцвечивание бромной воды является доказательством наличия ненасыщенности в соответствующем тесте.

Записать из 0.25 моль брома

• Этилен присоединяет бром в молярном соотношении 1 к 1.
• Найдите количество вещества брома, реагирующего со 0.25 моль этилена. Одна и та же молекулярная формула может принадлежать разным соединениям.