Orgaaniline keemia (0)

Keemia 2012
Orgaaniline keemia

• Keemia jaguneb anorgaaniliseks ja orgaaniliseks keemiaks.
  
• Anorgaaniline keemia – eluta looduse keemia.
  
• Orgaaniline keemia – elusorganismiest pärinevate ühendite keemia.
  
• Orgaanilised ühendid sisaldavad kõik süsinikku.
  
• Õigem definitsioon on elusorganismides olevate või elusorganismide elutegevuse tulemusena tekkivate süsinikuühendite keemia.
  

Koostis:

• Orgaanilised ühendid – C; H; O; N; S.
  
• Anorgaanilised ühendid – kõik keemilised elemendid.
  
• Anorgaanilised ühendid – ca 100 tuhat .
  
• Orgaanilised ühendid – üle 10 miljoni ja pidevalt kasvab.
  
• Orgaanilised ühendid – sulamis temperatuur on reeglina madal.
  
• Anorgaaniliste ühendite tuleohtlikus on madal, aga orgaanilistel ühenditel on tuleohtlikus väga kõrge.
  
• Termiline püsivus on orgaanilistel ühenditel madal, ja anorgaanilistel ühenditel kõrge.
  
• VALENTS – mitu keemilist sidet elemendid moodustavad. Süsiniku valents on 4.
  
• Molekuli valem – näitab molekuli elemendilise koostise.
  
• Struktuurvalem - näitab molekuli ehituse e. Aatomite paigutuse.
  

Orgaaniliste ühendite struktuuri teooria:

• Igal ühendil on kindel koostis ja temale omane ehitus.
  

SÜSIVESINIKUD
Koostis:

• C ; H
  

Liigid:

• Alkaanid – nafta ; maagaas – mootorikütused; lahustid .
  
• Alkeenid – nafta; maagaas – plastmass ; lahustid.
  
• Alküünid – nafta;maagaas – plastmass.
  
• Alkadeenid – nafta; kautšuk – plastmass; kumm .
  

SÜSIVESINIKE HOMOLOOGILINE RIDA
OMADUS

S Ü S I V E S I N I K U D

ALKAANID
ALKEENID
ALKÜÜNID
Üldvalem
CnH2n+2
CnH2n
CnH2n-2
Side
Süsiniku aatomite vahel kovalentne üksikside
Süsiniku aatomite vahel 1 kovalentne kaksikside
Süsiniku aatomite vahel 1 kovalentne kolmikside
Nimetuse tunnus
- aan
- een
- üün
HOMOLOOGILINE RIDA
Metaan CH4
Etaan C2H6
CH3 –CH3
Eteen C2H4
CH2 =CH2
Etüün C2H2
CH CH
Propaan C3H8
CH3 –CH2 –CH3
Propeen C3H6
CH3 =CH –CH3
Propüün C3H4
CH C –CH3
Butaan C4H10
CH3 – CH2 –CH2 –CH3
Buteen C4H8
CH2 = CH –CH2 –CH3
Butüün C4H6
CH  C –CH2 –CH3
Pentaan C5H12
CH3 – CH2 – CH2 –CH2 –CH3
Penteen C5H10
Pentüün C5H8
Heksaan C6H14
CH3 – CH2– CH2 – CH2 –CH2 –CH3
Hekseen C6H12
Heksüün C6H10
Heptaan C7H16
CH3 – CH2 – CH2– CH2 – CH2 –CH2 –CH3
Hepteen C7H14
Heptüün C7H12
Oktaan C8H18
CH3 – CH2– CH2– CH2– CH2 – CH2 –CH2 –CH3
Okteen C8H16
Oktüün C8H14
Nonaan C9H20
CH3 – CH2– CH2– CH2– CH2– CH2 – CH2 –CH2 –CH3
Noneen C9H18
Nonüün C9H16
Dekaan C10H22
CH3 – CH2– CH2– CH2– CH2– CH2– CH2 – CH2 –CH2 –CH3
Dekeen C10H20
Deküün C10H18
Radikaalid
.... on orgaanilised ühendid, kus molekulis leidub üks vaba valents (side). Tänu vabale sidemele on radikaalid väga reaktsioonivõimelised ja liituvad kergesti orgaaniliste ühenditega. Radikaalid saadakse, kui süsivesinike molekulist eemaldada üks vesiniku aatom .
Süsivesinik
Radikaal
Metaan CH4
H

H C H

H
Metüül CH3 
H

H C 

H
Etaan C2H6
CH3 –CH3
Etüül C2H5 
CH3 –CH2 
Propaan C3H8
CH3 –CH2 –CH3
Propüül C3H7 
CH3 –CH2 –CH2 
Isopropüül  CH –CH3

CH3
Butaan C4H10
CH3 – CH2 –CH2 –CH3
Butüül C4H9 
CH3 – CH2 –CH2 –CH2 
Isobutüül CH3 – CH –CH2 

CH3
Jne.
Süsivesinikest moodustunud radikaale nimetatakse alküüdradikaalideks.
Radikaalideks võivad olla ka halogeenid :
Kloro Cl 
Bromo Br 
Jodo I 
Fluoro F 
ÜLESANDED.

Mitu mooli O2 kulub 80g propeeni põlemiseks?
C3H6 + 4,5O2  3CO2 + 3H2O
n=m/M=80g/42g/mol=1,9mol
m=n*M=(3*12+6)=42g/mol
x=8,55g/mol

Mitu dm3 propaani saab põletada 10 mooli hapnikuga?
C3H8 + 5O2  3CO2 +4 H2O
x=2mol
V=n*Vm=44,8dm3

Mitu dm3 O2 kulub 5 mooli heksaani põlemisel?
C6H14 + 5,5O2  6CO2 + 7H2O
V=1064dm3

Mitu dm3 O2 kulub 224 dm3 pentaani põlemisel?
C5H12 + 7,5O2  5CO2 + 6H2O
n=10mol
x=80mol
V=1792dm3

Mitu dm3 CO2 tekib 200g butaani põlemisel?
C4H10 + 6,5O2  4CO2 + 5H2O
m=5,8g/mol
n=3,5mol
x=14mol
V=313,6dm3

Mitu mooli etaani saab põletada 672dm3 õhuga, mis sisaldab 20% hapniku?
C2H6 + 3,5O2  2CO2 + 3H2O
n=6mol
x=1,7mol C2H6
Nomentlatuur
Külgahelad e. Alküünrühmad.

Metüül CH3 

Etüül C2H5 
CH3 – CH2 

Propüül C3H7 
CH3 – CH2 – CH2 

Kloro Cl 

Bromo Br 

Jodo J 

Fluoro F 

Otsin valemist üles kõige pikema ahela, ehk tüvi ahela.
CH3 – CH2 – CH – CH3

Määran tüvi ahela nimetuse.
Hekseen

Määran külgahelate nimetused.
Metüül

Nummerdan tüviahela süsinikud niiet iseloomulikud tunnused saaksid võimalikult väikese asukoha nr-i.
Bromobutaan

Kirjutan välja nimetuse – külgahela asukoha nr. siis tema nimetus ja kõige lõppu kirjutatakse tüviahela nimetused.
3metüül, 2hekseen
CH3 – CH2 – C – CH – CH = CH2 CH3 – CH – CH2 – CH – CH3
3 – bromo, 3 – kloro, 1 – penteen 2,4 – dimetüülheksaan
CH3 – C – C = C – CH – CH – CH2 – CH3
CH3 – CH = CH – C – CH – CH3
5 – etüül, 2,2 – dikloro, 6 – metüül, 3 – oktüün | 4 – bromo, 4 – kloro, 5 – metüül, 2-okteen
B. 1) Kirjuta ritta nii mitu süsiniku sümbolit kui on neid vastava süsivesiniku molekulist.
2) Märgi süsiniku aatomite vahele vajalikud sidemed.
3) Märgi külgahelad vastava numbriga süsiniku aatomite juurde.
4) Süsiniku vabad valensid täidan süsiniku aatomitega.
2 – bromobutaan 2 – bromo, 3 – kloro, 2 - pentaan
CH3 – CH – CH2 – CH3 CH3 – C = C – CH2 – CH3
3 – bromo – 4 – etüül – 3 – metüül – 1 – hekseen
CH2 = CH2 – C – C – CH2 – CH3
ANNA NIMETUS
CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH3
ALKOHOLID
Alkoholid on orgaanilised ühendid mille molekulis asuvad hüdroüksüül rühmad. Nimetuse tunnuseks on –ool. Alkoholid tekivad kui alkaani molekulis asendada 1 või mitu vesiniku aatomit hüdroksüül rühmaga.

• Metanool – metüülalkoholid – rahvakeeles puu piiritus , füüsikalised omadused: värvusetta, iseloomuliku alkoholi lõhnaga vedelik, ülimürgine, põleb, on väga hea lahusti.Süütevedelik,kütus. Lahusti kasutamine, puhastusvahendid , kütuse lisandid.
  
• Etanool – etüülalkoholid – Värvusetu, iseloomuliku alkoholi lõhnaga vedelik, põleb , kõige vähem mürgisem alkohol , 200gr puhast. Segu mis koosneb 96-98% etanoolist, ja 2-4% veest nimetatakse piirituseks. Hüdroskoopne – imab vett endasse. Defitseerija, konvenseerija. Väga hea lahusti, tema kasutus alad on laialdased. Mootori kütus , kütuse lisandid. Süütevedelik. Termomeeter . Suhkruid sisaldavaid ainete kääritamine, maagaasi sisalduvast eteenist . Puidust sisalduvast tselluloosist.
  
• Propanool – propaantriool – (glütserool) värvusetu siirupi taoline vedelik, veega seguneb väga hästi. Ei ole mürgine! Kuid lahtistava toimega. Saadakse seda seebi tootmisel kõrval produktina. Kasutatakse naha hooldus vahendites( kreemid , salvid, puhastus vahendid).
  
• Eeter – eetritel on alkoholidele sarnased ühendid, vesinik on asendatud mõne muu rühmaga. Süttib kergesti.
  
• Dietüüleeter – kõige tuntum eeter. Iseloomuliku lõhnaga vedelik, madala keemis ja aurustamis temperatuuriga. Narkootilise toimega, kasutati narkoosi toimega.
  
• Nomenklatuur -
  

Polümeeride liigid.
Polümeerid jaotatakse struktuuri alusel:

• Termoplastid
  
• Termoreaktiivid
  
• Elastomeerid
  
• Polümeeride valmistamse käigus liidetakse monomeetri ketiks või võrguks st. Polümeeritakse.
  

CH2=CH-CH3+CH2=CH-CH3+CH2=CH-CH3 – POLÜMERISATSIOON.
Termoplastsed polümeerid:

• Molekulide ahelad on väga pikad ja püsivad koos füüsikaliste jõudude mõjul.
  
• Temperatuuri mõjul võivad ahelad üksteise suhtes liikuda .
  
• Võimaldab sulatada ja töödelda neid mitmeid kordi .
  
• Puudub kindel sulamistemperatuur, on sulamispiirid.
  

****sulamispiiride vahemikus on võimalik plastikuid väänata, keerata, keevitada. 50kraadi on pehmenemis vahemik, ehk sulamis piir, sel ajal on võimalik plastikud väänata.****
Termoreaktiivsed polümeerid:

• Molekulide ahelad on lühikesed ja omavahel seotud põiksidemetega.
  
• Sulades struktuur hävineb ja ei ole enam uuesti töödeldav.
  
• Põiksidemete pärast kõvemad kui termoplastsed polümeerid.
  
• Bakeliit, polüester, FF-valigud.(fenoolfariin)
  

Elastomeerid:

• Elastsus saavutatakkse vulkaniseerimise või mõne muu meetodiga.
  
• Ahelate vahel elastsed põiksidemed
  
• Sünteetiline kumm
  

Lisandid plastmassides:

• Pehmendajad
  
• Stabilisaatorid
  
• Plastifikaatorid
  
• Antistaatilised lisandid
  
• Täitematerjalid
  
• Lisaained töödeldavuse parandamiseks.
  

Plastmasside omadused

• Kergus 0,6 – 1,5g/cm3
  
• Läbipaistvus (optika)
  
• Isolatsiooniomadused
  
• Dielektrikud
  
• Keemiline püsivus
  
• Veepüsivus
  
• Hõõrdetegur
  
• Elektri- ja soojusjuhtivus
  
• Kasutamistemperatuur: -10+170kraadi. (-80+270kraadi)
  

Polüvinüülkloriid:

• Levinum plümeer
  
• Lahustile vastupidav
  
• Vähene kuumakindlus.(