Изомерия Автор: Силантьева Е. 10 классМОУ СОШ №2МО «город Барыш»Ульяновской областиРуководитель: Рысина Л.А.
Перед вами два вещества. Сравните их.Что общего в их строении и составе и что отличает их друг от друга? Сделайте вывод: одно и тоже это вещество или эти вещества разные.
Способность атомов углерода соединяться в различном порядке друг с другом и с атомами других элементов обуславливает явление изомерииИЗОМЕРИЯ греч. isos – одинаковый, meros – часть одно из важнейших понятий в органической химии
Вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав молекул, но отличающиеся по своей структуре и свойствам, называются изомерами
Изомерия была впервые обнаружена Ю.Либихом в 1823, который установил, что серебряные соли гремучей и изоциановой кислот: Ag-О-N=C и Ag-N=C=O имеют одинаковый состав, но разные свойства. Термин «Изомерия» в 1830 ввел И. Берцелиус, предположивший, что различия в свойствах соединений одинакового состава возникают из-за того, что атомы в молекуле расположены в неодинаковом порядке.
Представления об изомерии окончательно сформировались после создания А.М.Бутлеровым теории химического строения (1860-е).
Изомерия углеродного скелетаСТРУКТУРНАЯ ИЗОМЕРИЯ ИЛИ ИЗОМЕРИЯ ЦЕПИИзомерия углеродного скелета обусловлена различным порядком связи между атомами углерода, образующими скелет молекулы.
Правело построения структурных изомеров1.Запишите линейную цепь состоящую из 6-ти атомов углерода 2. Укоротите цепь на один атом углерода и мысленно делите полученную цепь пополам.3. Проставьте атом углерода к любому атому в цепи кроме крайнего, не заходя за пунктирную линию.4. Еще раз укоротите цепь, разделите ее пунктирной линией и проставьте атомы углерода к любому из атом углерода в цепи кроме крайних не заходя за пунктирную линию.5. Просмотрите как еще можно расставить атомы углерода в цепи и расставьте их с учетом пунктирной линии.6. Осталось расставить атомы водорода с учетом валентности атома углерода.
У вас на столах имеются пластилин, и соединительные палочкиУчитывая валентность атомов С, Н, Сl, а также то что углеродные цепи могут быть неразветвленные, разветвленные и циклические, изготовьте из шариков пластилина шаростержневые модели молекул отвечающей формуле С4Н9Cl.Хлор может присоединяться к любому из атомов углерода. Каждому атому в соединении должен соответствовать свой цвет пластилина.Перенесите свою модель в тетрадь в виде развернутой структурной формулы
С увеличением числа атомов углерода в молекуле число изомеров быстро растёт.
Насыщенные углеводороды, содержащие от одного до трех атомов углерода (метан, этан, пропан), не имеют изомеров. С увеличением числа атомов углерода в цепи число изомеров непропорционально растетОпределите на какое число изомеров отличаются между собой гептан и октан
Два соединения одинакового состава считают изомерами, если их молекулы нельзя совместить в пространстве так, чтобы они полностью совпадали. Совмещение, как правило, проделывают мысленно.
Определите какие из приведенных веществ являются гомологами, а какие изомерами:
Изомерия положения Изомерия положения возникает в тех случаях, когда функциональные группы, отдельные гетероатомы или кратные связи расположены в различных местах углеводородного скелета.
Последовавший затем синтез всех изомеров бутанола и определение их свойств стали убедительным подтверждением теории.
Нередко различия в строении изомеров положения столь очевидны, что не требуется даже мысленно совмещать их в пространстве, например, изомеры бутена или дихлорбензола.Изомеры бутена и дихлорбензола
Структурные изомеры могут принадлежать к разным классам органических соединений, поэтому они могут различаться не только физическими, но и химическими свойствами. Примером служат три изомера для соединения С3Н8О, два из них – спирты, а третье – простой эфир
Межклассовая изомерия Межклассовая изомерия обусловлена различным положением и сочетанием атомов в молекулах веществ, имеющих одинаковую молекулярную формулу, но принадлежащих различным классам.
Геометрическая изомерия (цис-транс-изомерия)Цис-транс-изомерия наблюдается в соединениях, содержащих кратные связи или плоские циклы. В отличие от простой связи, кратная связь не позволяет вращать вокруг нее отдельные фрагменты молекулы.
Для того чтобы определить тип изомера, через двойную связь мысленно проводят плоскость и далее анализируют то, как размещаются заместители относительно этой плоскости
Составьте цис – и транс – изомеры для следующих веществ:
Оптическая изомерия Оптическая изомерия возникает в тех случаях, когда два изомера, представляют собой зеркальное отражение друг друга. Таким свойством обладают молекулы, которые могут быть представлены в виде одиночного атома углерода, имеющего четыре различных заместителя
Если при совмещении молекул в пространстве совпадения не происходят, то молекулы данных веществ являются изомерами
Если при совмещении молекул происходит совпадение всех атомов в молекуле данного вещества в пространстве, то вы имеете дело с одним и тем же веществом
давайте обобщим 1. Какие виды изомерии вы знаете?2. Чем отличается пространственная изомерия от структурной?3. Какие виды изомерии возможны для соединений, имеющих следующие формулы: а) C6H14 в)C4H10O д)C4H9Cl б) C3H8O г)C4H8
С п а с и б о з а у р о к