Kimyo kabi qiziqarli fanni o'rganishni asosiy bilimlardan, ya'ni kimyoviy birikmalarning tasnifi va nomenklaturasidan boshlash kerak. Bu sizga bunday murakkab fanda adashib qolmaslik va barcha yangi bilimlarni o‘z o‘rniga qo‘yishga yordam beradi.
Asosiy narsalar haqida qisqacha
Kimyoviy birikmalar nomenklaturasi kimyoviy moddalarning barcha nomlari, ularning guruhlari, sinflari va qoidalarini oʻz ichiga olgan tizim boʻlib, ular yordamida ularning nomlarining soʻz yasalishi amalga oshiriladi. U qachon ishlab chiqilgan?
Kimyoning birinchi nomenklaturasi. birikmalar 1787 yilda A. L. Lavuazye boshchiligidagi frantsuz kimyogarlari komissiyasi tomonidan ishlab chiqilgan. Shu vaqtgacha moddalarga nomlar o'zboshimchalik bilan berilgan: ba'zi belgilarga ko'ra, olish usullariga ko'ra, kashfiyotchining nomiga ko'ra va hokazo. Har bir moddaning bir nechta nomlari, ya'ni sinonimlari bo'lishi mumkin. Komissiya har qanday modda faqat bitta nomga ega bo'lishi kerak degan qarorga keldi; murakkab moddaning nomi turini ko'rsatuvchi ikki so'zdan iborat bo'lishi mumkinva aloqa jinsi va til normalariga zid kelmasligi kerak. Kimyoviy birikmalarning ushbu nomenklaturasi 19-asr boshlarida turli millatlar, shu jumladan rus nomenklaturalarini yaratish uchun namuna bo'ldi. Bu batafsil muhokama qilinadi.
Kimyoviy birikmalar nomenklaturasining turlari
Kimyoni tushunishning iloji yo'qdek tuyuladi. Ammo kimyoviy nomenklaturaning ikki turiga qarasangiz. ulanishlar, hamma narsa unchalik murakkab emasligini ko'rishingiz mumkin. Bu tasnif nima? Kimyoviy birikmalar nomenklaturasining ikki turi mavjud:
- noorganik;
- organik.
Ular nima?
Oddiy moddalar
Noorganik birikmalarning kimyoviy nomenklaturasi moddalarning formulalari va nomlaridir. Kimyoviy formula - bu Dmitriy Ivanovich Mendeleevning davriy tizimidan foydalangan holda moddaning tarkibini aks ettiruvchi belgilar va harflar tasviridir. Ism - ma'lum bir so'z yoki so'zlar guruhi yordamida moddaning tarkibining tasviri. Formulalarni qurish kimyoviy birikmalar nomenklaturasi qoidalariga muvofiq amalga oshiriladi va ulardan foydalangan holda belgilash beriladi.
Ba'zi elementlarning nomi lotincha bu nomlarning ildizidan tuzilgan. Masalan:
- S - Uglerod, lat. karbon, ildiz "uglevod". Aralashmalarga misollar: CaC - k altsiy karbid; CaCO3 - k altsiy karbonat.
- N - Azot, lat. azot, ildiz "nitr". Aralashmalarga misollar: NaNO3 - natriy nitrat; Ca3N2 - k altsiy nitridi.
- H - Vodorod, lat. vodorod,gidro ildiz. Birikmalarga misollar: NaOH - natriy gidroksid; NaH - natriy gidrid.
- O - Kislorod, lat. oksigeniy, ildiz "ho'kiz". Aralashmalarga misollar: CaO - k altsiy oksidi; NaOH - natriy gidroksid.
- Fe - Temir, lat. ferrum, ildiz "ferr". Murakkab misollar: K2FeO4 - kaliy ferrat va boshqalar.
Prefikslar birikmadagi atomlar sonini tavsiflash uchun ishlatiladi. Misol uchun, jadvalda ham organik, ham noorganik kimyo moddalari olingan.
| Atomlar soni | Prefiks | Misol |
| 1 | mono- | uglerod oksidi - CO |
| 2 | di- | karbonat angidrid - CO2 |
| 3 | uch- | natriy trifosfat - Na5R3O10 |
| 4 | tetro- | natriy tetrahidroksoalyuminat - Na[Al(OH)4] |
| 5 | penta- | pentanol - S5N11OH |
| 6 | hexa- | geksan - C6H14 |
| 7 | gepta- | gepten - C7H14 |
| 8 | okta- | oktin - C8H14 |
| 9 | nona- | nonane - C9H20 |
| 10 | deka- | Dekan - C10H22 |
Organikmoddalar
Organik kimyo birikmalari bilan hamma narsa noorganik moddalardagi kabi oddiy emas. Gap shundaki, organik birikmalarning kimyoviy nomenklaturasi tamoyillari bir vaqtning o'zida uch turdagi nomenklaturaga asoslanadi. Bir qarashda, bu hayratlanarli va chalkash ko'rinadi. Biroq, ular juda oddiy. Kimyoviy birikmalar nomenklaturasining turlari:
- tarixiy yoki ahamiyatsiz;
- tizimli yoki xalqaro;
- ratsional.
Hozirda ular ma'lum bir organik birikmaga nom berish uchun ishlatiladi. Keling, ularning har birini ko'rib chiqamiz va kimyoviy birikmalarning asosiy sinflari nomenklaturasi ko'rinadigan darajada murakkab emasligiga ishonch hosil qilamiz.
Arzimas
Bu organik kimyo rivojlanishining boshida moddalarning tasnifi ham, ularning birikmalarining tuzilishi nazariyasi ham mavjud boʻlmaganda paydo boʻlgan birinchi nomenklaturadir. Organik birikmalarga ishlab chiqarish manbasiga ko'ra tasodifiy nomlar berildi. Masalan, olma kislotasi, oksalat kislotasi. Shuningdek, ismlarni ajratib turuvchi mezon rang, hid va kimyoviy xususiyatlar edi. Biroq, ikkinchisi kamdan-kam hollarda sabab bo'lib xizmat qildi, chunki bu davrda organik dunyoning imkoniyatlari haqida nisbatan kam ma'lumot ma'lum edi. Biroq, bu juda eski va tor nomenklaturaning ko'plab nomlari bugungi kungacha ko'pincha ishlatiladi. Masalan: sirka kislotasi, karbamid, indigo (binafsha kristallar), toluol, alanin, butirik kislota va boshqalar.
Ratsional
Ushbu nomenklaturaorganik birikmalar tuzilishining tasnifi va yagona nazariyasi paydo bo'lgan paytdan boshlab vujudga keldi. U milliy xususiyatga ega. Organik birikmalar kimyoviy va fizik xususiyatlariga koʻra (atsetilenlar, ketonlar, spirtlar, etilenlar, aldegidlar va boshqalar) qaysi turga yoki sinfga mansub boʻlsa, oʻz nomlarini oladi. Hozirgi vaqtda bunday nomenklatura faqat ko'rib chiqilayotgan birikma haqida vizual va batafsilroq tasavvur beradigan hollarda qo'llaniladi. Masalan: metil asetilen, dimetil keton, metil spirt, metilamin, xloroasetik kislota va boshqalar. Shunday qilib, nomidan organik birikma nimadan iboratligi darhol aniq bo'ladi, ammo o'rnini bosuvchi guruhlarning aniq joylashuvini hali aniqlab bo'lmaydi.
Xalqaro
Uning toʻliq nomi kimyoviy birikmalarning tizimli xalqaro nomenklaturasi IUPAC (IUPAC, Xalqaro sof va amaliy kimyo ittifoqi, Xalqaro sof va amaliy kimyo ittifoqi). U 1957 va 1965 yillarda IUPAC kongresslari tomonidan ishlab chiqilgan va tavsiya etilgan. 1979 yilda nashr etilgan xalqaro nomenklatura qoidalari "Moviy kitob"da to'plangan.
Kimyoviy birikmalarning sistematik nomenklaturasining asosini organik moddalarning tuzilishi va tasnifining zamonaviy nazariyasi tashkil etadi. Ushbu tizim nomenklaturaning asosiy muammosini hal qilishga qaratilgan: barcha organik birikmalarning nomi o'rnini bosuvchi moddalarning (funktsiyalarning) to'g'ri nomlarini va ularni qo'llab-quvvatlash - uglevodorodni o'z ichiga olishi kerak.skelet. U shunday bo'lishi kerakki, u yagona to'g'ri struktura formulasini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Organik birikmalarning unitar kimyoviy nomenklaturasini yaratish istagi XIX asrning 80-yillarida vujudga kelgan. Bu Aleksandr Mixaylovich Butlerov tomonidan kimyoviy tuzilish nazariyasini yaratgandan keyin sodir bo'ldi, unda molekuladagi atomlarning tartibi, izomeriya hodisasi, moddaning tuzilishi va xususiyatlari o'rtasidagi bog'liqlik haqida gapiradigan to'rtta asosiy qoida mavjud edi. shuningdek, atomlarning bir-biriga ta'siri. Bu voqea 1892 yilda Jenevada bo'lib o'tgan kimyogarlar kongressida organik birikmalar nomenklaturasi qoidalarini tasdiqlagan. Ushbu qoidalar Jeneva nomenklaturasi deb nomlangan organiklarga kiritilgan. Uning asosida mashhur Beylshteyn ma'lumotnomasi yaratildi.
Tabiiyki, vaqt o'tishi bilan organik birikmalar miqdori ortib bordi. Shu sababli, nomenklatura har doim murakkablashdi va yangi qo'shimchalar paydo bo'ldi, ular 1930 yilda Lyej shahrida bo'lib o'tgan navbatdagi kongressda e'lon qilindi va qabul qilindi. Innovatsiyalar qulaylik va ixchamlikka asoslangan edi. Va endi tizimli xalqaro nomenklatura Jeneva va Liejning ba'zi qoidalarini o'zlashtirdi.
Shunday qilib, tizimlashtirishning ushbu uch turi organik birikmalar kimyoviy nomenklaturasining asosiy tamoyillari hisoblanadi.
Oddiy birikmalar tasnifi
Endi eng qiziqlari bilan tanishish vaqti keldi: organik va noorganik moddalarning tasnifi.
Endi dunyominglab turli noorganik birikmalar ma'lum. Ularning barcha nomlarini, formulalarini va xususiyatlarini bilish deyarli mumkin emas. Shuning uchun noorganik kimyoning barcha moddalari barcha birikmalarni o'xshash tuzilish va xususiyatlarga ko'ra guruhlaydigan sinflarga bo'linadi. Bu tasnif quyidagi jadvalda koʻrsatilgan.
| Noorganik moddalar | |
| Oddiy | Metal (metall) |
| Nometall (metall bo'lmagan) | |
| Amfoter (amfigenlar) | |
| Asli gazlar (aerogenlar) | |
| Kompleks | Oksidlar |
| Gidroksidlar (asoslar) | |
| Tuzlar | |
| Ikkilik birikmalar | |
| Kislotalar | |
Birinchi boʻlimda biz moddaning nechta elementdan iboratligidan foydalandik. Agar bitta element atomlaridan bo'lsa, u oddiy, ikkita yoki undan ko'p bo'lsa - murakkab.
Har bir oddiy moddalar sinfini ko'rib chiqamiz:
- D. I. Mendeleyev davriy sistemasining birinchi, ikkinchi, uchinchi guruhlarida joylashgan elementlar (bordan tashqari) metallar, shuningdek, dekadalar, lantonoidlar va oktinoidlar elementlari. Barcha metallar umumiy jismoniy (egiluvchanlik, issiqlik va elektr o‘tkazuvchanligi, metall yorqinligi) va kimyoviy (qaytaruvchi, suv, kislota bilan o‘zaro ta‘sir qilish va hokazo) xossalariga ega.
- Nometalllarga sakkizinchi, ettinchi, oltinchi (poloniydan tashqari) guruhlarning barcha elementlari, shuningdek, mishyak, fosfor, uglerod (beshinchi guruhdan), kremniy, uglerod (toʻrtinchi guruhdan) va bor kiradi. (uchinchidan).
- AmfoterikAralashmalar - bu metall bo'lmagan va metallarning xususiyatlarini ko'rsata oladigan birikmalar. Masalan, alyuminiy, sink, berilliy va boshqalar.
- Noble (inert) gazlarga sakkizinchi guruh elementlari kiradi: radon, kseon, kripton, argon, neon, geliy. Ularning umumiy xususiyati past faollik.
Barcha oddiy moddalar davriy sistemaning bir xil elementi atomlaridan tuzilganligi sababli ularning nomlari odatda jadvalning ushbu kimyoviy elementlarining nomlari bilan mos keladi.
"Kimyoviy element" va "oddiy modda" tushunchalarini farqlash uchun, nomlarning o'xshashligiga qaramay, siz quyidagilarni tushunishingiz kerak: birinchisining yordami bilan murakkab modda hosil bo'lib, u bilan bog'lanadi. boshqa elementlarning atomlari, uni alohida moddalar deb hisoblash mumkin emas. Ikkinchi kontseptsiya bizga bu moddaning boshqalar bilan bog'lanmagan holda o'ziga xos xususiyatlariga ega ekanligini bilish imkonini beradi. Masalan, suvning bir qismi bo'lgan kislorod bor va biz nafas olayotgan kislorod mavjud. Birinchi holda, element butunning bir qismi sifatida suv, ikkinchi holatda esa, tirik mavjudotlar organizmi nafas oladigan o'z-o'zidan modda sifatida.
Endi murakkab moddalarning har bir sinfini koʻrib chiqing:
- Oksidlar ikki elementdan tashkil topgan murakkab modda boʻlib, ulardan biri kisloroddir. Oksidlar quyidagilardir: asosiy (suvda eriganida asoslar hosil bo'ladi), amfoter (amfoter metallar yordamida hosil bo'ladi), kislotali (+4 dan +7 gacha oksidlanish darajasida metall bo'lmaganlar hosil qiladi), qo'sh (suvda erigan holda, ular bilan hosil bo'ladi). metallarning turli xildagi ishtirokioksidlanish darajalari) va tuz hosil qilmaydigan (masalan, NO, CO, N2O va boshqalar).
- Gidroksidlar tarkibiga OH (gidroksil guruhi) guruhi bo'lgan moddalar kiradi. Ular: asosiy, amfoter va kislotali.
- Tuzlar metall kationi va kislota qoldig'ining anionini o'z ichiga olgan bunday murakkab birikmalar deb ataladi. Tuzlar: o'rtacha (metall kation + kislota qoldig'i anioni); kislotali (metall kation + almashtirilmagan vodorod atom(lar)i + kislota qoldig'i); asosiy (metall kation + kislota qoldig'i + gidroksil guruhi); er-xotin (ikkita metall kation + kislota qoldig'i); aralash (metall kation + ikkita kislota qoldig'i).
- Ikkilik birikma ikki elementli birikma yoki koʻp elementli birikma boʻlib, ular orasida bittadan ortiq boʻlmagan kation yoki anion yoki kompleks kation yoki anion mavjud. Masalan, KF, CCl4, NH3 va hokazo.
- Kislotalarga kationlari faqat vodorod ionlari bo'lgan shunday murakkab moddalar kiradi. Ularning manfiy anionlari kislota qoldiqlari deyiladi. Bu murakkab birikmalar kislorodli yoki anoksik, bir asosli yoki ikki asosli (vodorod atomlari soniga qarab), kuchli yoki kuchsiz bo'lishi mumkin.
Organik birikmalar tasnifi
Ma'lumki, har qanday tasnif ma'lum xususiyatlarga asoslanadi. Organik birikmalarning zamonaviy tasnifi ikkita eng muhim xususiyatga asoslanadi:
- uglerod skeletining tuzilishi;
- molekulada funksional guruhlar mavjudligi.
Funktsional guruh - bu moddalarning xossalari bog'liq bo'lgan atomlar yoki atomlar guruhi. Ular muayyan birikma qaysi sinfga tegishli ekanligini aniqlaydi.
| Uglevodorodlar | ||
| Asiklik | Limit | |
| Cheksiz | Etilen | |
| Asetilen | ||
| Diene | ||
| Tsiklik | Sikloalkanlar | |
| Aromatik | ||
- spirtli ichimliklar (-OH);
- aldegidlar (-COH);
- karboksilik kislotalar (-COOH);
- aminlar (-NH2).
Uglevodorodlarning siklik va asiklik sinflarga birinchi boʻlinishi tushunchasi uchun uglerod zanjirlarining turlari bilan tanishish kerak:
- Chiziqli (uglerodlar to'g'ri chiziq bo'ylab joylashgan).
- Tarmoqlangan (zanjirning uglerodlaridan biri qolgan uchta uglerod bilan bog'lanadi, ya'ni shoxcha hosil bo'ladi).
- Yopiq (uglerod atomlari halqa yoki sikl hosil qiladi).
Tuzilishida sikl boʻlgan uglerodlar siklik, qolganlari esa asiklik deyiladi.
Har bir organik birikmalar sinfining qisqacha tavsifi
- Toʻyingan uglevodorodlar (alkanlar) vodorod va boshqa elementlarni qoʻshishga qodir emas. Ularning umumiy formulasi: C H2n+2. Alkanlarning eng oddiy vakili metan (CH4). Bu sinfning barcha keyingi birikmalari tuzilishida metanga o'xshaydi vaxossalari, lekin tarkibi jihatidan undan bir yoki bir nechta guruhlar -CH2- bilan farqlanadi. Ushbu naqshga bo'ysunadigan bunday birikmalar turkumi gomologik deyiladi. Alkanlar almashinish, yonish, parchalanish va izomerlanish reaksiyalariga (tarmoqlangan uglerodlarga aylanish) kirishishi mumkin.
- Sikloalkanlar alkanlarga o'xshaydi, lekin tsiklik tuzilishga ega. Ularning formulasi C H2n. Ular qo'shilish reaktsiyalarida (masalan, vodorod, alkanlarga aylanish), o'rnini bosish va suvsizlanishda (vodorodni olish) ishtirok etishi mumkin.
- Etilen qatorining toʻyinmagan uglevodorodlariga (alkenlar) umumiy formulasi C H2n boʻlgan uglevodorodlar kiradi. Eng oddiy vakili etilen - C2H4. Ularning tuzilishida bitta qo'sh bog' mavjud. Bu sinfga kiruvchi moddalar qo'shilish, yonish, oksidlanish, polimerlanish reaksiyalarida (kichik bir xil molekulalarni kattaroq molekulalarga birlashtirish jarayoni) ishtirok etadi.
- Dien (alkadienlar) uglevodorodlari C H2n-2 formulasiga ega. Ular allaqachon ikkita qo'sh bog'ga ega va qo'shilish va polimerizatsiya reaktsiyalariga kirisha oladilar.
- Asetilen (alkinlar) boshqa sinflardan bir uchlik bogʻlanishga egaligi bilan farq qiladi. Ularning umumiy formulasi: C H2n-2. Eng oddiy vakili - asetilen - C2H2. Qo'shish, oksidlanish va polimerlanish reaksiyalariga kiring.
- Aromatik uglevodorodlar (arenlar) shunday nomlangan, chunki ularning ba'zilari yoqimli hidga ega. Ular tsiklik tuzilishga ega. Ularning umumiy formulasi CH2n-6. Eng oddiy vakili benzol - C6H6. Ular galogenlanish reaksiyalariga (vodorod atomlarini galogen atomlari bilan almashtirish), nitrlanish, qo‘shilish va oksidlanish jarayonlariga kirishishi mumkin.
