Главная » Разное » Как научиться решать задачи по химии 10 класс органическая химия

Как научиться решать задачи по химии 10 класс органическая химия


Презентация к уроку по химии (10 класс) на тему: Учимся решать задачи по органической химии

Слайд 1

УЧИМСЯ РЕШАТЬ ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ (алгоритмы задач)

Слайд 2

СОДЕРЖАНИЕ Вывод формулы вещества по его относительной плотности и массовым долям элементов. Вывод формулы вещества по его относительной плотности и массе (объему или количеству вещества) продуктов сгорания.

Слайд 6

С Х Н У О Z +О 2 → СО 2 + Н 2 О 114 г/моль 0 , 57 г. 1,76г 44 г/моль 0,81г. 18 г/моль

Слайд 7

С Х Н У О Z +О 2 → СО 2 + Н 2 О 0 , 57 г. 1,76г. 0,81г. 18 г/моль 44 г/моль 114 г/моль

Слайд 8

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Слайд 9

1.Выведите формулу вещества, содержащего: 82,75% углерода и 17,35% водорода. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2. 1.Выведите формулу вещества, содержащего: 81,8% углерода и 18,2% водорода. Относительная плотность этого вещества по водороду равна 22. 2. В ыведите формулу углеводорода, содержащего: 85,71% углерода и 14,29% водорода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 21. 2.Выведите формулу вещества, содержащего: 85,7% углерода. Относительная плотность данного вещества по водороду равна 14. Самостоятельная работа. Решение задач. 1 вариант 2 вариант

Learnhive | ICSE 10 класс Химия Органическая химия

Химия / Органическая химия

  • Карбон - универсальный элемент. Он образует большое разнообразие соединений благодаря своей четырехвалентности и свойству катенации .
  • Органическая химия - это раздел химии, связанный с соединениями углерода.
  • Изучение всех других соединений подпадает под Неорганическая химия .
  • Углеводороды - это соединения, состоящие из атомов углерода и водорода. Они могут быть насыщенными или ненасыщенными.
  • Функциональная группа - это атом или группа атомов, определяющая структуру и свойства органического соединения.
  • Изомеры - это соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но другую структурную формулу.
  • Гомологичная серия - группа органических соединений, имеющих аналогичную структуру и аналогичные химические свойства, в которых следующие друг за другом соединения отличаются группой CH 2 .
  • Узнайте больше о получении , свойствах и использовании алканов, алкенов, алкинов, спиртов и карбоновой кислоты.
Упражнения
Темы
Упражнения
Темы

  • Органическая химия - SmartTest

    Органическая химия

    • Обращались: 748 студентов
    • Среднее время: 00:04:06
    • Средняя оценка: 51.61
    • Вопросы: 95
    • Введение в органические соединения
    • Уникальная природа атомов углерода
    • Типы органических соединений
    • Классификация углеводородов
    • Функциональные группы
    • Изомеры
    • Гомологическая серия
    • Номенклатура органических соединений
    • Источники алканов и изомерия
    • Получение метана и этана
    • Физические свойства метана и этана
    • Химические свойства метана и этана
    • Использование алканов
    • Введение в алкены
    • Изомеры алкенов
    • Получение Ethene
    • Физико-химические свойства алкенов
    • Использование этена
    • Введение в алкины
    • Получение этина
    • Физико-химические свойства этина
    • Применение этина
    • Введение в спирты
    • Получение метанола и этанола
    • Свойства спиртов
    • Использование спиртов
    • Введение в карбоновые кислоты
    • Получение уксусной кислоты
    • Свойства уксусной кислоты
    • Использование уксусной кислоты
    • Тест на уксусную кислоту
.

10 советов по выживанию в органической химии

  2. Образование
  3. Наука
  4. Химия
  5. 10 советов по выживанию в органической химии

Артур Винтер

Органическая химия имеет репутацию сложного курса. Но вот то, о чем часто не упоминают: органическая химия - это предмет, в котором каждый может разбираться. Однако, чтобы добиться успеха, нужно работать не только усердно, но и эффективно. Вот десять практических советов о том, как учиться максимально эффективно, чтобы вы могли хорошо учиться в классе.

Хорошее отношение

Даже если вы не в восторге от идеи изучать органическую химию и не думаете, что когда-либо будете использовать ее в какой бы то ни было карьере, вам нужно приходить в класс с позитивным настроем. Если вы решите добиться лучших результатов в классе и узнать как можно больше, учеба станет намного проще. При хорошем настроении органическая химия может оказаться довольно забавной, а если вам это интересно, вам будет легче заставить себя сесть и изучить материал.При плохом отношении учиться в классе было бы труднее, чем пытаться заставить 10-летнего ребенка не двигаться для повторной инъекции.

Работа над проблемами

Конечно, если у вас отличное отношение к делу, но вы не тратите время на решение проблем, результаты все равно будут ужасными. Никто не может освоить органическую химию, не решив проблем. И вы не только должны работать над проблемами, но и честно решать их - то есть вы должны попробовать их самостоятельно, не заглядывая в руководство по решениям, пока не решите проблему.Недостаточно взглянуть на руководство по решениям и сказать себе: «Да, черт возьми, я могу это сделать. Конечно, выглядит как правильно ». Потому что на экзамене у вас не будет небольшого флажка, который говорит: «Этот ответ вам подходит? Отметьте да или нет ». Это будет вопрос с небольшим пустым пространством, которое неуклюже смотрит на вас, ожидая своего заполнения. В большинстве учебников есть проблемы, встроенные в текст глав, и они часто помогают увидеть, освоили ли вы критические концепции этого раздела.Решайте эти задачи, когда читаете книгу.

Некоторые люди находят работу в группах полезной, а некоторые исследования показывают, что работа в группах - один из лучших способов обучения. Кроме того, взять на себя обязательства перед группой - все равно что найти партнера для упражнений. Труднее отказаться от учебного занятия, если вы запланировали с кем-то другим заниматься два раза в неделю. Просто убедитесь, что в вашей группе нет плохих шаблонов (например, один человек выполняет всю работу, а остальные копируют).Группа, вероятно, не поможет вам запомнить функциональные группы, но она может помочь вам узнать, как решать проблемы, если все в группе откликнутся. Если вы раньше работали в группах и знаете, что группы хорошо работают на вас - особенно если вы знаете людей, которые будут в группе - тогда это здорово. Используйте групповую работу в своих интересах.

Но независимо от того, как вы решите учиться, вы не сможете пройти через органическую химию без решения задач.

Не отстать

Органическая химия, вероятно, самый быстрый курс, который вы пройдете в бакалавриате.Учебники по органическим технологиям обычно занимают тысячу страниц и более, и большая часть из них, вероятно, будет рассмотрена за два семестра (и это не совсем то же самое, что листать роман Стивена Кинга). Если вы отстанете, наверстать упущенное будет практически невозможно. Итак, составьте расписание и каждый день занимайтесь органической химией.

Чтобы не отставать, нужно воспользоваться вашим самым ценным ресурсом: временем. В идеальном мире - мире, в котором, по мнению многих профессоров, живут студенты, - у вас будет достаточно времени, чтобы понять и усвоить все концепции и идеи органической химии.В реальном мире (где студенты работают неполный рабочий день, работают в других классах, в семье и в неотложной медицинской помощи и - поймите - в жизни) не всегда так получается.

Врачи в отделениях неотложной помощи используют концепцию, называемую принципом сортировки , для распределения ресурсов, когда их недостаточно. Человек с огнестрельным ранением получает медицинские ресурсы за счет человека с головной болью. Время - ваш самый ценный ресурс. Тратьте его с умом, используя этот принцип сортировки.Например, если до экзамена осталось мало времени, вместо того, чтобы тратить три часа на запоминание таблицы данных, которая может быть представлена ​​одной задачей на экзамене, используйте то же количество времени, чтобы усвоить важную идею органического синтеза, которая будет представлена ​​на половине экзамена. Другими словами, во время учебы будьте практичны.

Просмотр старых экзаменов, которые находятся в файле, - это чрезвычайно полезное занятие, потому что вы получаете представление о

.

ИК-спектроскопия: 4 практических задачи

Практические проблемы ИК-спектроскопии

Сама по себе , инфракрасная (ИК) спектроскопия не является отличным методом для определения структуры неизвестной молекулы. Однако мы увидели, что ИК-спектроскопия может быть отличным методом для идентификации определенных функциональных групп в неизвестной молекуле, особенно функциональных групп, содержащих ОН или С = О.

Например, в более ранней публикации об определении структуры феромона предплюсневой железы оленя мы видели, как авторы исследования использовали ИК-спектроскопию для определения присутствия функциональной группы лактона (т.е.е. циклический эфир) по его характеристической оптической плотности при 1775 см -1 .

Кроме того, если вы сузили структуру до нескольких возможностей, это может быть очень полезно для исключения различных возможностей .

В этом посте мы рассмотрим четыре (простых) практических задачи, где вам будет предоставлен ИК-спектр и молекулярная формула, а затем будет поручена задача выяснить, какая молекула лучше всего подходит для . спектр.

Все, что вам нужно знать об ИК-диапазоне для решения нижеприведенных проблем, было представлено в предыдущем посте о том, как проводить быстрый анализ ИК-спектров, поэтому вернитесь и прочтите это, если вы еще этого не сделали.

Приступим.

(ответы на каждую проблему вместе с анализом находятся внизу сообщения. Не заглядывайте, пока не проанализируете каждую проблему ).

Содержание

  1. Первая проблема
  2. Вторая проблема
  3. Третья проблема
  4. Четвертая проблема
  5. Ответы

Проблема № 1: Неизвестная молекула с молекулярной формулой C 5 H 10 О.Какая из этих пяти молекул наиболее вероятна?

Проблема № 2: Неизвестная молекула с молекулярной формулой C 6 H 12 О.

Проблема № 3: Неизвестная молекула с молекулярной формулой C 6 H 14 О.

Проблема № 4: Неизвестная молекула с формулой C 4 H 8 O 2 (Также пахнет рвотой)

Ответы

:

  • Вам дана молекулярная формула: C 5 H 10 O.Это соответствует индексу дефицита водорода (IHD), равному 1, поэтому в молекуле присутствует либо двойная связь, либо кольцо. Это сразу же исключает d) , чья ИГД равна нулю и, следовательно, имеет молекулярную формулу C 5 H 12 O.
  • Глядя на спектр, мы видим широкий пик на 3300 см -1 и не доминирующий пик около 1700 см -1 (Этот пик на полпути вниз около 1700 см -1 ? Он слишком слаб, чтобы быть C = O.)
  • Этот широкий пик на 3300 говорит нам, что у нас есть алкоголь (группа ОН) .Единственный вариант, который имеет смысл, - это e) (циклопентанол), поскольку у него есть и группа OH, и IHD, равные 1. Это не может быть b ) , поскольку в этой молекуле отсутствует OH.
  • a) и c) далее исключаются из-за отсутствия C = O; B исключается из-за присутствия ОН при 33oo

Проблема 2:

  • Молекулярная формула C6h22O соответствует IHD, равному 1, поэтому в молекуле присутствует либо двойная связь, либо кольцо.
  • Нет сильного пика ОН около 3200-3400 см -1 (этот небольшой всплеск около 3400 см -1 слишком слаб, чтобы быть ОН). Мы можем сразу исключить a ) и e ) .
  • Однако мы действительно видим пик немного выше 1700 см -1 , который является одним из самых сильных пиков в спектре. Это учебник C = O пик. Мы можем смело исключить b) , в котором отсутствует карбонил.
  • Единственный вариант, который имеет смысл: d) (2-гексанон) начиная с c) не соответствует молекулярной формуле (два атома кислорода, пять атомов углерода).
  • Отметьте также, что область C-H показывает все пики ниже 3000 см. -1 , что мы ожидаем от насыщенного («алифатического») кетона.

Задача 3 :

  • Молекулярная формула C 6 H 14 O соответствует IHD, равному нулю. В молекуле нет двойных связей или колец.
  • Используя это, мы можем сразу исключить d) и e) , поскольку их структуры не могут соответствовать молекулярной формуле (они оба C 6 H 12 O)
  • Нет видимого пика OH около 3200. -3400 см -1 .Мы можем исключить а) и б) .
  • Остается c) . Это эфир.
  • Полезный совет: эфиры «молчат» в заметных частях ИК-спектра; эту функциональную группу лучше всего определить с помощью дедукции. Если увидеть в формуле O, но нет пиков OH или C = O, единственный логичный выбор - c) .
  • Заключительное примечание: e) представляет собой циклический эфир, называемый «эпоксидом». Важным ключом к различению c ) и e) был тот факт, что нам была дана молекулярная формула.В отсутствие этой информации было бы трудно определить разницу без подробного ознакомления с таблицей пиков ИК-излучения.

Задача 4:

  • Немедленная распродажа - запах рвоты. Это точно масляная кислота!
  • Если серьезно: формула C 4 H 8 O 2 соответствует IHD, равному 1. Мы можем сразу исключить c) .
  • Глядя на ИК-спектр, мы видим огромный пик в области 3300–2600 см –1 , который затмевает все остальное.Это похоже на типичную для карбоновых кислот "волосатую бороду" из учебника, но давайте поищем больше информации, прежде чем подтверждать это. Мы можем по крайней мере исключить а) , в котором отсутствуют пики ОН.
  • Мы также видим сильный пик немного выше 1700 см -1 , который типичен для C = O. Мы можем смело исключить e) , в котором полностью отсутствуют карбонильные группы.
  • Это оставляет нам два разумных выбора: b) (карбоновая кислота) и d) кетон / спирт. Как выбрать между двумя? «Волосатая борода» диагностическая. Пики ОН спирта не заполняют 600 единиц волнового числа, как пики карбоновых кислот. [Вернитесь и посмотрите несколько примеров из предыдущего поста, если хотите подтверждения] Более тонкий способ различить их может быть положение пика карбонила, но карбоновых кислот (1700-1725 см -1 ) обнаруживаются в основном в том же диапазоне, что и кетоны (1705-1725 см, -1 ).

Как вы могли заметить, в каждом из этих четырех примеров мы следовали простой процедуре:

  1. Поскольку нам дана молекулярная формула, мы рассчитали индекс дефицита водорода . Это быстрый расчет, который дает нам полезную информацию. Мы смогли использовать его, чтобы «исключить» несколько ответов, которые вы могли бы классифицировать как «вопросы с подвохом».
  2. Затем мы исследовали гидроксильную область около 3200-3400 см на широких закругленных пиков («язычков»), типичных для групп ОН. Самый важный вопрос, на который мы хотим ответить: «присутствует ли ОН»?
  3. Затем мы посмотрели на карбонильную область примерно с 1650 - 1830 см на острых, сильных пиков («мечи»), типичных для групп C = O.Здесь мы хотим быстро узнать, присутствуют ли какие-либо группы C = O.
  4. Используя эти три части информации, мы могли затем исключить различные варианты, которые нам были предоставлены, сужая возможные варианты. Конечно, это были относительно простые примеры (только C, H и O), но важен мыслительный процесс.

Два заключительных примечания:

  • Приятно иметь возможность получить положительный идентификатор для функциональной группы, но ru также может быть ценным. Отсутствие пика OH или C = O (или обоих) по-прежнему является полезной информацией! Мы использовали это в задаче 3, чтобы вывести о существовании эфира по отсутствию OH или C = O.
  • Связанный момент: информация, которую вы получаете о молекуле из различных источников (например, молекулярная формула, УФ-видимая область, ИК-спектр, масс-спектрометрия, 13-C и 1H ЯМР), непротиворечива и не противоречит. Мне нравится думать об определении структуры как о попытке вывести структуру трехмерного объекта путем анализа теней, которые он отбрасывает от источников света под разными углами (или с разными длинами волн , если использовать более подходящую аналогию). С помощью логики и дедукции (и, возможно, одного или двух интуитивных прыжков) мы можем использовать различные уровни информации для работы в обратном направлении к форме объекта, который в первую очередь отбрасывает тень.

Очень важно иметь возможность объединить каждый из этих источников информации вместе. В этом посте мы видели примеры использования индекса ненасыщенности и IR вместе, чтобы сделать выводы о функциональных группах, присутствующих в молекуле. По мере того, как мы приближаемся к все более сложной спектральной технике, этот навык «интеграции» будет становиться все более важным! Как мы увидим, решение структуры неизвестного немного похоже на заполнение одного из тех «логических квадратов», с которыми вы, вероятно, сталкивались в начальной школе.

Вероятно, есть место для третьего поста по ИК-спектроскопии, охватывающего некоторые более редко встречающиеся функциональные группы и другие мелочи. Но пока мы собираемся перейти к следующему методу, масс-спектрометрии , (МС) в следующей публикации этой серии.

.

9 Условные обозначения, которые необходимо знать - Мастер органической химии

Изучение химической номенклатуры может быть неприятным. Это серия соглашений, которые объединялись в течение длительного периода времени, некоторые из которых относятся к XIX веку. Язык содержит архаичные термины, которые прошли свой полезный период, но глубоко укоренились в языке химии и почти невозможно исключить на данный момент. Цель этой статьи - выйти за рамки общепринятых терминов цис , транс , (E, Z), (S, R) - которые являются абсолютными , которые необходимо знать , - чтобы указать на некоторые из менее часто встречающихся столкнулись с аспектами номенклатуры, которые могут заставить вас нахмуриться и спросить: «Что означает , что ?»

1.Обозначение скобок.

  • Когда используется: В сокращенных формулах.
  • Что это означает: Означает, что заместитель присоединен непосредственно к предшествующему атому углерода.
  • Пример : Ch4C (O) Ch3Ch4 (2-бутанон)
  • Почему это полезно: Без скобок структура будет написана Ch4COCh3Ch4, что можно спутать с эфиром. Скобка проясняет, что это кетон.
  • Примечания : Хотя это и не совсем неясно, это аспект номенклатуры, который может привести к путанице.

2. n- , s- и t-

  • Когда используется: для короткоцепочечных алканов и спиртов.
  • Что это означает: n- означает «нормальный» - неразветвленная цепь с функциональной группой (если есть) в позиции 1. с - означает «вторичный», т - означает « трет ».
  • Почему это полезно: Просто сокращенный способ описания различных структурных изомеров.
  • Примечания : n -гексан - еще одно часто встречающееся название, которое просто представляет линейную шестиуглеродную цепь. «Гексаны», которые вы можете увидеть в лаборатории, относятся к смеси различных (разветвленных) изомеров гексана (он очищается дистилляцией, и изомеры имеют очень похожие точки кипения, поэтому он продается как «гексаны». Чистый n -гексан дороже, потому что отделение его от изомеров - настоящая головная боль).

3. Префикс N-

  • Когда он используется: для аминов и амидов.
  • Что это означает : N - означает, что заменитель связан с азотом.
  • Пример : N -метилбутиламин, N, N -диметилформамид.
  • Почему это полезно : устраняет двусмысленность. «Метилбутиламин», например, может относиться к изомеру, в котором метильная группа находится на углеродной цепи.
  • Банкноты; , когда в азоте присутствуют разные заместители, терминология - N- ( заместитель ), N- ( заместитель ), например N -метил, N -этилбутиламин.

4. L и D

  • Когда используется : для сахаров и аминокислот.
  • Что это означает : Это восходит к Эмилю Фишеру, который обозначил два энантиомера глицеральдегида (простейшего сахара) L-глицеральдегидом и D-глицеральдегидом. В то время (1890 г.), когда методы для определения абсолютной структуры не были доступны, он УГДАЛ (!) , что структура левераторной (левовращающейся) и правовращающей (правовращающейся) структур глицеральдегида изображена в проекции Фишера. , и присвоил им префиксы L и D соответственно.К счастью, когда была разработана рентгеновская кристаллография, оказалось, что его предположение было правильным. В L-сахарах кислород на втором от конца углероде находится в левой части проекции Фишера. В D-сахарах кислород находится справа.
  • Почему это полезно : Первоначально он использовался для сопоставления абсолютной структуры сахаров с двумя глицеральдегидами. Он больше не используется для этой цели, но, как и приложение, он все равно остается. Как и приложение, его замечают только тогда, когда возникают проблемы.
  • Примечания: Эти обозначения вызывают большую путаницу. То, что что-то обозначено буквой «D», не означает, что оно вращает поляризованный свет вправо и наоборот [это функция (+) - и (-)]. Например, D-фруктоза вращает поляризованный свет влево (-). Более того, любая корреляция между L / D и S / R составляет случайных . 20 незаменимых аминокислот в организме - это L-аминокислоты. Все они (S), за исключением цистеина, который является (R) (из-за того, что сера имеет более высокий приоритет в правилах Кана-Ингольда-Прелога).Рацематы обозначаются как DL (например, DL-глюкоза - это рацемическая смесь).

5. (+) и (-)

  • Когда используется: для любого оптически активного соединения
  • Что это означает: (+) и (-) относятся к направлению, в котором чистый энантиомеры этого соединения вращают плоско-поляризованный свет. (+) - указывает вращение по часовой стрелке, а (-) - указывает вращение против часовой стрелки.
  • Пример: (+) - глюкоза, (-) - цистеин
  • Почему это полезно : показывает направление оптического вращения.
  • Примечания: Рацемические смеси обозначаются как (+/–), например (+/–) - фруктоза

6. Vicinal и Geminal ( vic - и gem- )

  • Когда это используется: часто используется в ЯМР для изображения отношений между атомами водорода, также используется для описания определенных типов продуктов (например,грамм. бромирование дает vic -дибромидов).
  • Что это означает: Vicinal относится к двум функциональным группам на соседних атомах углерода. Geminal относится к двум функциональным группам одного и того же углерода .
  • Почему это полезно: Вместо того чтобы говорить «протоны на соседних атомах углерода» или «протоны на тех же атомах углерода», вы можете сказать «протоны вицинальные» или «протоны близнецы».
  • Примечания: запомните «драгоценный камень», такой как «Близнецы», созвездие и астрологический знак, означающее «близнецы».

7. Метил, метилен, метин

  • Когда он используется: чаще всего относится к протонам в ЯМР
  • Что это означает: метильных протонов находятся на первичном углероде (Ch4). Протоны метилена находятся на вторичном углероде (Ch3). Протоны метина находятся на третичном атоме углерода (СН).
  • Почему это полезно: В случае метина, удобное сокращение для выражения «протон на третичном углероде».

8.Альфа и бета (α / β)

  • Когда используется: Преимущественно встречается в наименованиях сахаров. Также используется для стероидов.
  • Что это означает: Когда сахар вытягивается в показанной ориентации (атомы углерода с 1 по 5 следуют по ac по часовой стрелке ), если аномерный кислород UP (экваториальный), это «бета», а если «Вниз» это альфа. [ РЕДАКТИРОВАТЬ: , как отмечает Брюс, это неполно и работает только для D-сахаров. Более правильно, сахар является «альфа», если C-1 OH и заместитель на предпоследнем атоме углерода (CH 2 OH, присоединенный к C5) находятся на противоположных сторонах кольца, и «бета», если эти два заместителя являются на той же стороне.См. «Проклятый пост сахарной номенклатуры» для более подробного описания. ]
  • Почему это полезно: Полезное сокращение для описания ориентации аномерного кислорода, которая может иметь решающее значение в биохимии. Целлюлоза и крахмал отличаются только тем, как субъединицы глюкозы связаны друг с другом. Мы можем переваривать крахмал (α-связанный), но не целлюлозу (β-связанный)
  • Примечания: Сахар должен быть нарисован в этой конкретной ориентации, чтобы применить α, β (это соглашение).

9. Эритро и трео

  • Когда он используется: Вроде старомодно, но указывает на диастереомерные отношения между двумя соединениями с соседними стереоцентрами.
  • Что это означает: Эритроза и треоза - это 4-углеродные альдозы, и они являются диастереомерами. В эритрозе атомы кислорода ориентированы с одной стороны в проекции Фишера. Фактически они ориентированы на транс. Префиксы erythro- и Treo - обобщают эту взаимосвязь на другие диастереомеры.
  • Почему это полезно. Честно говоря, если вы не выходите за рамки органической химии для второкурсников, это, вероятно, не так уж и полезно.

Вопросы, комментарии, чего-либо не хватает - как всегда, я хочу услышать об этом.

.

Смотрите также