Природные и синтетические органические соединения » mozok.click

Вспомните: применение органических веществ (§ 22-38).

Природные и синтетические органические вещества на службе человечества

Вы уже ознакомились со многими органическими веществами: углеводородами, этанолом, глицеролом, этановой кислотой, жирами, углеводами и белками. Все эти органические соединения являются природными, поскольку они встречаются в природе. Но это не значит, что их нельзя синтезировать искусственно. В последние десятилетия большинство этих веществ синтезируют на предприятиях химической промышленности, поскольку выделить их из природных объектов в необходимом количестве невозможно: в природе просто нет столько веществ, сколько требуется современному обществу. Сырьем для синтеза многих веществ являются преимущественно нефть и природный газ.

Вам уже известно вещество, относящееся к органическим полимерам,— полиэтилен. Полиэтилен не встречается в природе. Ни один живой организм не может его синтезировать, поэтому такие вещества называют синтетическими.

Конечно, это не все вещества, известные человечеству. В этом параграфе мы рассмотрим еще некоторые природные и синтетические соединения, с которыми вы сталкиваетесь в повседневной жизни.

Природные органические соединения

Жизненно необходимыми органическими соединениями для человека являются витамины. Недаром это слово происходит от латинского vita — «жизнь». Хвоя и черная смородина содержат витамин С, семена подсолнечника — В₁ (тиамин хлорид), морковь — витамин А (ретинол) и др.

Лекарственные растения содержат различные природные органические соединения, среди которых выделяют группу алкалоидов. Их использование очень разнообразно: морфин — обезболивающее, кофеин — психостимулятор, кодеин — противокашлевое средство и др.

В местах повреждений на стволах хвойных деревьев часто вытекает густая смола — живица. Это ценный источник органических веществ. Из нее получают скипидар, канифоль, вещества для изготовления лечебных бальзамов и многое другое.

В Бразилии в 1754 году обнаружили уникальное дерево — гевею. Если млечный сок, вытекающий из разрезов на ее стволе, отстоять и подогреть, то получим латекс (или натуральный каучук). Путем обработки латекса получают различные виды резины.

Природным органическим соединением является воск. Он может быть растительным (масло жожоба) и животным (пчелиный). Из воска изготавливают свечи, косметические средства (мази, кремы, помады), защитные покрытия деревянных и мраморных изделий, взрывчатки. Для длительного хранения воском покрывают фрукты и сыры.

Большинство растений обладает неповторимым запахом. Путем особой обработки этот запах у растений «забирают» в виде эфирных масел: мятного, лавандового, эвкалиптового и др. Эти масла используют в парфюмерии, в качестве лекарственных средств и пищевых ароматизаторов.

Из некоторых природных объектов выделяют органические соединения, которые используют как пищевые добавки. Например, для сгущения блюд и приготовления желе используют уже известный вам крахмал (картофельный или кукурузный), желатин (выделяют из костей, копыт и рогов), агар-агар (выделяют из красных и бурых агаровых водорослей).

Синтетические органические соединения

Появление синтетических волокон произвело настоящую революцию в науке и технике. Они дешевле натуральных и позволяют изготавливать одежду, которую из натурального сырья не сделаешь: невозгораемые костюмы для пожарных, герметичные костюмы для космонавтов, прочные канаты и многое другое.

Издавна для стирки использовали мыло и кальцинированную соду. Но по эффективности они не идут ни в какое сравнение с современными синтетическими моющими средствами. Это средства для стирки в разной воде, ручной стирки или в автоматической машине, для мытья посуды, стекла и др.

С развитием промышленности натурального каучука уже не хватало для удовлетворения всех потребностей. Почти 100 лет назад открыли способ получения синтетического каучука, из которого после специальной обработки получают сотни сортов резины.

Благодаря различным добавкам из 20-30 органических полимеров изготавливают тысячи сортов пластмасс, которые могут заменить любой натуральный материал. А некоторые пластмассы по свойствам значительно лучше натуральных материалов и намного дешевле.

До открытия пенициллина в 1928 году даже обычная простуда могла стать смертельной. Антибиотики совершили переворот в медицине. И хотя Флеминг выделил пенициллин из натурального сырья, сегодня все антибиотики — это синтетические соединения. Их уже открыто очень много, и ученые работают над синтезом новых.

Растительное сырье уже не обеспечивает потребностей человечества в лекарствах. Поэтому многие фармацевтические компании синтезируют различные лекарственные вещества. Химические компании занимаются поиском новых лекарственных веществ для лечения заболеваний, которые сегодня считаются неизлечимыми.

До открытия М. Зининым дешевого способа получения анилина натуральные красители были очень дорогими. Сегодня натуральные красители почти не используют, их заменили синтетические красители. Они более устойчивы, не выгорают и, что очень важно, их можно получить любого цвета и оттенка.

Сегодня агрономы используют много различных пестицидов — средств химической защиты культурных растений от сорняков (гербициды), грибков (фунгициды) и др. Вы также пользуетесь инсектицидами, чтобы отгонять комаров и клещей.

Пищевая промышленность использует множество различных синтетических пищевых добавок. Это различные заменители сахара, антиоксиданты, ароматизаторы, пищевые красители, консерванты, эмульгаторы и стабилизаторы, усилители вкуса и многое другое.

Невозможно представить автомобилестроение или строительство без новых синтетических материалов, которые используют для соединения деталей, защиты от коррозии, герметизации стыков и т. п. Это синтетические лаки, эмали, краски, смолы, клеи, герметики и многое другое.

Из синтетических органических соединений изготавливают взрывчатые и пиротехнические материалы. К сожалению, их до сих пор используют для изготовления оружия, но также применяют и в мирных целях: при строительстве тоннелей, добыче полезных ископаемых и др.

Химики создали уникальное волокно, по строению похожее на паутину,— кевлар. Ткань из него устойчива к износу и ударам, поэтому ее используют для изготовления армирующих тканей для бронежилетов и бронешлемов, которыми пользуются военнослужащие Вооруженных сил Украины.

Современная химия нацелена на революцию в информационных технологиях. Миниатюризация электронных устройств обусловила необходимость проведения некоторых процессов на молекулярном уровне. Скоро появятся устройства для записи информации, в которых 1 бит информации будет хранить одна молекула.

Последнее десятилетие бурно развивается «юный» раздел химии — супрамолекулярная химия. Ученые синтезируют вещества, молекулы которых способны выполнять определенную механическую работу. Уже созданы прототипы молекул, которые «работают» как молекулярный мотор, пружина, лифт и т. п.

Защита окружающей среды от стойких органических загрязнителей

К сожалению, развитие цивилизации сопровождается загрязнением нашей планеты.

Во-первых, это отходы промышленных производств, которые выбрасываются в окружающую среду. Основными загрязнителями окружающей среды являются лакокрасочная, бумажная и коксохимическая отрасли. Их выбросы крайне токсичны, не разлагаются в природе, накапливаются в живых организмах, а в водной среде из них могут образовываться еще более опасные вещества.

Во-вторых, это синтетические органические вещества, «чуждые» природе, т. е. ни при каких обстоятельствах они не смогли бы образоваться в живых организмах. Таким веществом, например, является полиэтилен. Он, конечно, очень удобен в использовании. Но его преимущество — стойкость ко многим природным факторам — является и его недостатком. На мусорниках полимерные материалы не гниют, не разлагаются в течение 300 и более лет в отличие от бумаги, которая сгнивает в почве за 2-3 года.

Для решения этой проблемы сегодня разрабатывают новые материалы, которые смогут быстро разлагаться в почве,— биопластики.

Также большую угрозу представляют пестициды. С одной стороны, они защищают урожай, но с дождем попадают в почву, потом — в грунтовые воды, реки, моря и океаны. Они могут отравить обитателей Мирового океана или накапливаться в организмах рыб и других водных животных и вместе с пищей попасть в организм человека, вызывая отравления.

Одним из самых опасных пестицидов, относящихся к группе стойких органических загрязнителей (СОЗ), является ДДТ (дихлордифе-нил-трихлорэтан, бытовое название — дуст). Он очень эффективен

в борьбе с малярийными комарами и вредителями хлопчатника, сои и арахиса. Но он обладает канцерогенным и мутагенным действием. Для отравления достаточно 10-20 мг. Поэтому ДДТ запрещен для использования во многих странах мира, включая Украину.

Для защиты окружающей среды от СОЗ Организация Объединенных Наций инициировала мировую программу по химической безопасности, результатом которой в 2001 году в Стокгольме было подписание Конвенции по СОЗ. В соответствии с ней, запрещено производство и использование двенадцати химических веществ (так называемой «грязной дюжины веществ»). Украина ратифицировала эту Конвенцию в 2007 году.

Но для сохранения окружающей среды одних запретов мало. Необходимо модернизировать производства, воплощать в жизнь новые технологии очистки отходов или безотходные технологии. То, какой Земля будет через 50-100 лет, зависит от нас!

Рис. 39.3. Неподконтрольное и избыточное использование химических средств защиты растений, в частности пестицидов, приводит к загрязнению не только почвы, но и грунтовых вод, рек и морей и представляет угрозу для живых организмов

Ключевая идея

Природные органические соединения содержатся в природных объектах,

а синтетические вещества в природе не встречаются, их получают искусственно, и часто они являются источником загрязнения окружающей среды.

Контрольные вопросы

481. Какие органические соединения называют природными, а какие — синтетическими? Чем они отличаются?

482. Могут ли синтетические органические соединения встречаться в природе?

483. Перечислите и опишите применение природных и синтетических органических веществ.

484. Какие вещества называют стойкими органическими загрязнителями? В чем заключается проблема их использования? Предложите способы защиты окружающей среды от этих веществ.

Задания для усвоения материала

485*. В дополнительных источниках найдите информацию о Стокгольмской Конвенции и перечне веществ, относящихся к стойким органическим загрязнителям. Какие технологические процессы являются источником этих веществ, с какой целью используют эти вещества? Реален ли отказ от производства и использования этих веществ? Насколько актуальна проблема использования этой группы веществ для Украины?

Темы учебных проектов по теме «Начальные понятия об органических соединениях»:

• Использование полимеров — эколого-экономический аспект.

• Альтернативные источники энергии.

• Экотрофология — наука об экологически безопасном питании.

• Изготовление мыла из мыльной основы.

• Исследование химического состава пищи.

• Химический состав жевательных резинок.

• Химический состав средств по уходу за полостью рта.

• Вторая жизнь бумаги.

• Источники органического загрязнения территории общины (микрорайона).

Проверьте свои знания по теме «Начальные понятия об органических соединениях», выполнив тестовые задания на сайте.

 

Это материал учебника Химия 9 класс Григорович

 

Синтетические органические вещества — Справочник химика 21

    КРАСИТЕЛИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ — органические вещества для окраски различных материалов. Первый К. с. получен в 1857 г. английским химиком Перкином. Исходными веществами для нолучения К. с. были анилин и его производные, откуда и пошло название анилиновые красители как синоним К- с. Термин краситель используют вместо терминов краска и пигмент , которым теперь придают конкретное значение краской называют смесь веществ, применяемую для окрашивания поверх- [c.136]
    Круг рассматриваемых в книге вопросов ограничен, как и в предыдущем издании, изложением технологии синтетических органических веществ. Общая структура книги сохранена. Она состоит из трех частей, однако несколько изменена последовательность изложения, введены новые разделы и исключены некоторые разделы, входившие в предыдущее издание. [c.7]

    Поглощающие свойства синтетических органических веществ [c.65]

    МИКРОБНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ НЕКОТОРЫХ СИНТЕТИЧЕСКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ [c.144]

    Наиболее важный, нуждающийся в разрешении практический вопрос состоит в подборе соответствующих культур микроорганизмов и нахождении подходящих условий для разрушения синтетических органических веществ. Но уже сейчас в сточных водах встречается более 55 тысяч разнообразных синтетических соединений [178] и найти для каждого из них оптимальный релмикроорганизм-деструктор представляется нереальной задачей. [c.146]

    В последнее время некоторые синтетические органические вещества с успехом используются в животноводстве в качестве добавок к кормам. Применение их восполняет белковую недостаточность кормов, ускоряет рост животных и сокращает затраты кормов на единицу продукции. [c.15]

    Извлечение вещества из смеси растворителем применяют либо с целью концентрирования и очистки одного вещества, либо для разделения и очистки всех компонентов данной смеси. При этом возможно решение как чисто аналитических задач, так и задач препаративного выделения. В промышленности экстракцию применяют в крупнотоннажном производстве. В лаборатории противоточное распределение стало одним из наиболее чувствительных методов определения чистоты миллиграммовых количеств природных и синтетических органических веществ. [c.379]

    Условия для развития промышленного производства синтетических органических веществ появились в середине XIX в., когда бурное развитие текстильной и других отраслей промышленности вызвало увеличение спроса на ряд продуктов, ранее получавшихся из растительного и животного сырья. Благодаря развитию металлургии и связанного с ним увеличения производства кокса одновременно была создана сырьевая база (смола, сырой бензол), необходимая для синтеза органических продуктов-Замечательные научные открытия Ф. Велера, Н. Н. Зинина, А. М. Бутлерова, Ф. Кекуле, М. Вертело и других ученых позволили решить практические задачи, связанные с организацией первых производств органического синтеза. К этому времени в ранее возникших отраслях химической промышленности, производивших соду, серную кислоту и другие минеральные вещества, уже был накоплен большой опыт конструирования различной химической аппаратуры и проведения разнообразных химических процессов. [c.119]

    Реакции конденсации широко используются в производстве полупродуктов, красителей и других синтетических органических веществ. Реакции описанного типа используются также при синтезе ряда важных полимеров методом поликонденсации (стр. 385). [c.282]

    В томах 1—3 МЫ занимались, образно говоря, сооружением каркаса здания органической химии. Химические реакции были классифицированы по их механизму, а органические соединения— по их химическим свойствам и (или) строению. Том 4 был посвящен применению представлений, развитых ранее, к природным соединениям. Последние классифицировали по методам их биосинтеза, однако основное внимание по-прежнему уделялось механизмам реакций, в которые вступают эти соединения. Данный том посвящен синтетическим органическим веществам, т. е. веществам, получаемым в лаборатории или на заводе. В т. 4 упоминалось о синтезах сложных природных соединений, преследующих не более чем дилетантскую цель соревнования с природой, хотя, как было подчеркнуто, обычно при проведении таких синтезов имеют в виду гораздо более важные цели. Общим свойством химических веществ и методов синтеза, описанных в данном томе, является их практическая польза, будь то духи, которые делают человека более привлекательным, взрывчатые, вещества для разработки залежей полезных ископаемых или волокно, из которого можно соткать ткань для одежды. Важность того или иного химического вещества оценивается в этой книге не с точки зрения химии, а с точки зрения практической пользы. [c.11]

    Активный уголь получают термическим разложением природных или синтетических органических веществ обычно при температуре менее 970 К и последующей активацией — регулируемым окислением, как правило, при 1170 К. Это приводит к удалению продуктов пиролиза с новерхности угля и увеличению доступной поверхности как вследствие частичного сгорания углерода и раскрытия блокированных пор, так и в силу роста шероховатости внутренней новерхности. Активный уголь содержит водород (1—3%), кислород (2—20%), серу (до 0,1%), азот (до 0,2%) и неорганические примеси (зола). Основное количество кислорода адсорбируется в процессе активации. Состав золы зависит от исходного материала активные угли хорошего качества обычно содержат 0,3—3% неорганического остатка, состоящего из соединений щелочных и щелочноземельных металлов, соединений железа и алюминия и двуокиси кремния. [c.91]

    Для успешного развития этой новой и весьма обширной области науки и техники потребовалось создать целый арсенал методов научного исследования и новые технологические процессы, с учетом состава, строения и свойств высокополимерных материалов. В разработке этих методов исследования исключительная роль принадлежит физике, физической химии и коллоидной химии. Высокомолекулярные соединения, содержащиеся в природных нефтях, весьма существенно отличаются по строению и свойствам от таких классических представителей высокомолекулярных природных и синтетических соединений, как белок, целлюлоза, каучук, эбонит и др., но все же они имеют и много общего с последними. Поэтому многие методы исследования, разработанные в химии высокомолекулярных соединений за последние 25—30 лет, вполне применимы для исследования высокомолекулярных соединений, содержащихся в нефти. Высокомолекулярные соединения, составляющ

Органический синтез — Википедия

Органи́ческий си́нтез — раздел органической химии и технологии, изучающий различные аспекты (способы, методики, идентификация, аппаратура и др.) получения органических соединений, материалов и изделий, а также сам процесс получения веществ.

Цель органического синтеза — получение веществ с ценными физическими, химическими и биологическими свойствами или проверка предсказаний теории. Современный органический синтез многогранен и позволяет получать практически любые органические молекулы.

Исследованием органического синтеза занимаются многочисленные институты, в том числе Институт органического синтеза УрО РАН (ИОС, Екатеринбург), созданный Постановлением Российской Академии Наук в 1993 году.

Синтез Вёлера. Схематическое изображение изомеризации цианата аммония как примера образования органического вещества из неорганического

В качестве самостоятельной дисциплины начал оформляться после знаменитого синтеза карбамида (мочевины) из типичного неорганического вещества (цианата аммония), осуществленного немецким химиком Фридрихом Вёлером (Wöhler, Friedrich, 1800—1882) в 1828 г..^[1] Этот синтез положил конец спору с учеными-виталистами, полагавшими, что органические вещества могут продуцироваться только за счет жизненной силы биологических организмов.

Мощный импульс развитию получил после формулирования русским химиком Александром Бутлеровым (1828—1886) основ структурной теории строения органических молекул, которая позволила планомерно синтезировать органические молекулы заданного строения.

Дальнейшее развитие органического синтеза происходит параллельно с развитием науки органическая химия. Успехи теорий строения атомов и молекул, химической связи, квантовая химия, кинетика и др. способствовали развитию методов синтеза. С другой стороны, ряд сложных синтезов как известных в природе веществ (уксусная кислота, индиго, аспирин и др.), так и не имеющих своих аналогов (полиэдраны, многие элементоорганические соединения, синтетические антибиотики и др.), оказал влияние на смежные разделы науки (химия биологически активных веществ, фармакология, физика и химия твердого тела и др.), показав самостоятельность и высокую ценность этого направления органической химии.

Выход органического синтеза за рамки лабораторий произошёл после развития химической технологии и признания промышленной значимости продуктов: карбоновых кислот, полимеров, растворителей, красителей и др. — веществ, объём производства которых характеризуется числами со многими нулями.

Стремительный рост числа синтезов привел к оформлению отдельных его самостоятельных направлений, характеризующихся специфическими признаками: сырьевой базой (нефтесинтез), приемами (кислотный катализ), физическим воздействием (плазмосинтез), природой продуктов (металлоорганический синтез), назначением продуктов (синтез биологически активных веществ), сложностью (тонкий органический синтез) или, наоборот, простотой («клик»-синтез), фазовым состоянием среды (газо-, жидко- и твердофазный синтезы), температурой (криосинтез, термолиз) и т. д..

Необходимость ориентироваться в огромном числе синтетических методик привела к созданию развитых информационных систем для их поиска и описания, предложения реактивов и синтетической аппаратуры

Реализация органического синтеза включает следующие научные, организационные и технологические этапы: задание структуры целевой молекулы, рассмотрение возможных схем синтеза, подбор продуктов, аппаратуры, проведение химических реакций, выделение промежуточных и целевых продуктов, их анализ и очистку, модифицирование, принятие мер безопасности, экологический контроль, экономический анализ и др..

Окончательный выбор метода синтеза происходит после всестороннего комплексного анализа этих этапов и их оптимизации.

Ниже приводится далеко не исчерпывающий список реакций органического синтеза, классифицированных по признаку изменения химического класса синтезируемой молекулы:

Зачастую органические реакции являются сочетанием двух и более названных более простых реакций, например: «оксигалогенирование», «гидрогалогенирование» и др.. Уникальным реакциям могут быть присвоены имена химиков, их обнаруживших — синтез Гриньяра, реакция Белоусова и др.

В качестве основы для классификации могут быть положены и другие критерии — механизм реакций (замещение, обмен), технологический прием (крекинг) и др.

1. ↑ Джуа, М. История химии,Издательство: М.: Мир, 476 с, 1975 г.

• Джуа, М. История химии,Издательство: М.: Мир, 476 с, 1975 г.
• Быков Г. В. История органической химии, 1976. 360 с.
• Чижов О. С., Чижов А О. Рациональное планирование сложного органического синтеза, М., 1986.
• Смит В. Органический синтез: наука и искусство / В. Смит, А. Бочков — М.: Мир, 2001. — 573 с.
• Аблесимов Н. Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. — 84 с.
• Аблесимов Н. Е. Сколько химий на свете? ч. 1. // Химия и жизнь — XXI век. — 2009. — № 5. — С. 49-52.
• О. А. Реутов. Органический синтез. — Издательство технико-теоретической литературы. — 65 с.

Природные и синтетические органические соединения

Формы и методы работы. Индивидуальные (выполнение тестов) беседа, рассказ; поисковые (подбор информации для сообщений).
1. Природные и синтетические органические соединения. Различают органические соединения, существующие в природе или полученные из природных веществ, и те, что изготовлены синтетическим путем, с помощью химических превращений с других органических или неорганических веществ. К природных органических продуктов относятся нефть, природный газ, уголь, то есть полезные ископаемые органической природы, продукты растительного происхождения, такие как древесина, сахар, крахмал, масла, природный каучук, волокна хлопка, льна, продукты животного происхождения аминокислоты, белки, жиры, волокна шерсти.
К синтетическим органических продуктов принадлежат пластические массы, синтетические волокна и каучуки, химические средства защиты растений, лекарственные препараты, красители, мыло и другие моющие средства, фотоматериалы, душистые, вкусовые вещества и многие другие.
Синтетическая органическая химия подарила человечеству огромное количество веществ, которые не существуют в природе, к тому же, значительно более дешевых по сравнению с выделенными из природного сырья. Расспросите пожилых людей, как изменились в течение их жизни материалы, из которых изготавливают одежду, предметы быта, какие изменения произошли в транспорте, строительстве, в
приготовлении и хранении пищи, в стирке и чистке одежды и тому подобное. Вы убедитесь, что продукты синтетической органической химии изменили нашу жизнь, сделали его более комфортным.
Химические заводы производят различные волокна, из которых, наряду с природными материалами, получают элегантные шубки, искусственный каракуль, ковры, много хороших и нужных вещей, без которых жизнь человека практически невозможно. Волокна это высокомолекулярные соединения, природные или химические.
в) затраты на производство химических волокон значительно ниже, чем на производство натуральных. Тканей с химических волокон используется в три раза больше, чем тканей с шерсти, и в сто раз больше, чем из натурального шелка.
Ацетатные волокна тонкие, напоминают натуральный шелк, упругие, хорошо электризуются, имеют повышенные теплоизоляционные свойства, светостойкие. Ткани скользкие, на срезах осыпаются, мнутся, имеют незначительные теплозащитные свойства, быстро сохнут.
Исходным полимером для получения искусственных волокон берут целлюлозу древесины или хлопчатобумажный пух, оставшийся на семенах, после того, как с него сняли волокна. Такая целлюлоза имеет неупорядоченную структуру. Для того, чтобы линейные молекулы полимера упорядочить вдоль оси волокна, надо сделать их подвижными. Это возможно только при растворении целлюлозы, так как во время расплавления она разлагается. Пользуются различными растворителями целлюлозы, и поэтому существует три способа добывания искусственного волокна.
Основной способ — ацетатный. Целлюлозу обрабатывают уксусным альдегидом в присутствии h3SO4. Добытый ацетат растворяют в смеси дихлорэтана и этанола. Образуется вязкий раствор, через тонкие отверстия (фильеры) продавливают в горячую сухую камеру; растворитель испаряется, а ацетат целлюлозы образует нити. Ацетатный шелк крепкий, мягкий, меньше густеет во время стирки. Но хуже впитывает влагу, поэтому уступает природному волокну за гигиеническими качествами.
Вискозный способ — целлюлозу обрабатывают сначала NaOH, а затем CS2 и добывают вискозу (щелочной раствор ксантогената целлюлозы). Вискозу пропускают через фильеры в раствор h3SO4 или NaHSO4, где ксантогенат гидролизует с образованием целлюлозы в виде волокон.
С химической точки зрения, ацетатный шелк отличается от вискозного и медно-аммиачного тем, что он является сложным эфиром целлюлозы, тогда как другие виды шелка является свободной целлюлозой.
Рассмотрим технологическую схему производства искусственного ацетатного волокна. Искусственные волокна производятся из древесной, хлопковой целлюлозы.
Триацетатцелюлозу растворяют в смеси дихлорметана (СН3С12) и этилового спирта (С2Н5ОН). Получают вязкий раствор, который продавливают через фильтры диаметром 0,08 мм, 40 отверстий. Тонкие струи раствора опускаются в шахту навстречу нагретому воздуху. Растворители испаряются, и триацетатцелюлоза образует нити, из которых получают ацетатный шелк.
5. Хлопок -один из основных видов сырья текстильной промышленности. Его выращивают в странах Средней Азии, Казахстане, Азербайджане, Армении. Волокна хлопка белые, за что его называют «белым золотом». Кроме него, выращивается и цветной хлопок. Волокна хлопка прочные, термостойкие, светостойкие, гигроскопичны, легкие на ощупь, тепловатые. Из одной тонны хлопка получают 340-350 кг волокна, равной 3500 м ткани. Содержит 90% природной целлюлозы. Волокна покрывают семена растения хлопчатник.
Лен выращивают на территории Украины, Белоруссии, стран Прибалтики, России. После созревания стеблей лен вычесывают для удаления семенных коробочек, связывают в снопы и отправляют на переработку. Волокна длинные, крепкие, термостойкие, гигроскопичны, теплопроводные, растягиваются незначительно, на ощупь плотные, прохладные.
Шерсть — после хлопка второй по значению текстильное волокно. Изготавливают из шерсти коз, овец, верблюдов, коров, кроликов. Наибольшее применение имеет овечья шерсть. Бывает разных природных цветов, легко окрашивается. Имеет высокую гигроскопичность, светостойкость, упругость, хорошо растягивается. Я понимаю, что о недостатках говорить не следует, поскольку тогда труднее продать товар, однако по сравнению с растительными волокнами прочность на разрыв, устойчивость на вытирания и теплостойкость шерсти невысокие. Пилоемне волокно. Но в нем легко дышится и тепло зимой.
Шелк. Наиболее ценным считается шелк тутового шелкопряда. Из курса биологии нам известно, что сначала гусеница шелкопряда выкармливают тутовым листьями.

Тема 1. ПРЕДМЕТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ. СРАВНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С НЕОРГАНИЧЕСКИМИ.

План:

1. Предмет органической химии.

2. Природные, искусственные и синтетические органические вещества.

3. Сравнение органических веществ с неорганическими.

4. Валентность.

5. Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности.

 

Предмет органической химии

Органическая химия – наука, всесторонне изучающая органические соединения.

Органические соединения – это углеводороды и их функциональных производные.

Органические соединения известны человеку с глубокой древности: этиловый спирт, уксусная кислота, масла, растительные красители и другие. Однако систематическое изучение органических соединений началось во второй половине 18 века.

Термины «органическая химия», «органические вещества» введены в начале 19 века (1809г.) шведом Й.Я. Берцелиусом для обозначения веществ, выделяемых из животных и растительных организмов. В настоящее время известно более 10 миллионов органических соединений, при этом число синтетических органических соединений несравнимо больше веществ, встречающихся в природе.

А. М. Бутлеров определил органическую химию как химию соединений углерода. В организме растений и животных синтезируется большое количество соединений углерода, многие из которых необходимы человеку. Это сахар, крахмал, растительные масла и воск, белки, жиры, красители, волокна и другие. Но существуют и простые вещества, содержащие углерод (CO, CO2, CS2, цианиды, карбонаты), которые относят к неорганическим соединениям и изучают в курсе общей и неорганической химии. Поэтому более удачным считается определение органической химии как науки, данное немецким химиком К. Шорлеммером в 1889 г.: «ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ – ХИМИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ».

Причины выделения органической химии в отдельную науку:

1) многочисленность и многообразие органических соединений. Сейчас они составляют большую часть из 60 миллионов соединений, зарегистрированных к маю 2012 года в Chemical Abstracts Service (CAS), и их число постоянно возрастает.

2) сложность и своеобразие органических соединений, которые существенно отличаются в свойствах и реакционной способности от неорганических соединений: органические соединения обычно менее стойки, имеют более низкие температуры фазовых переходов (tкип, tпл), почти все они горят или легко разрушаются при нагревании с окислителями, выделяя СО2; молекулы большинства органических соединений не диссоциируют на ионы; реакции органических соединений протекают значительно медленнее и в большинстве случаев не доходят до конца; среди органических соединений широко распространено явление изомерии. Отсюда необходимость в развитии специфических методов исследования органических веществ.

3) многообразие практического применения органических соединений ввиду их важной роли в процессах жизнедеятельности животных и растительных организмов. Органическая химия является химическим фундаментом биохимии и молекулярной биологии – наук, изучающих процессы, происходящие в клетках организмов на молекулярном уровне. Множество синтетических органических соединений производится крупномасштабно для использования в разных отраслях человеческой деятельности.

Это – нефтепродукты, горючее для различных двигателей, растворители, взрывчатые вещества, полимерные материалы (каучуки, пластмассы, волокна, пленки, лаки, клеи), поверхностно-активные вещества, лекарственные препараты, красители, средства защиты растений, душистые вещества, парфюмерно-косметические продукты и многие другие.

Органические веществав своем составе наряду с другими элементами всегда содержат углерод. Изучение соединений углерода – их строения, химических превращений – и составляет предмет органической химии.

Резкой грани между органическими и неорганическими веществами не существует. Оксиды углерода, угольная кислота, ее соли и некоторые другие вещества по наличию в них углерода должны считаться органическими, но по свойствам они близки к неорганическим соединениям подобного типа и изучаются обычно в неорганической химии.

Можно сказать, что такое название получило и новое подтверждение, так как ведущей познавательной задачей современной органической химииявляется глубокое изучение процессов, происходящих в клетках организмов на молекулярном уровне, выяснение тех тонких механизмов, которые составляют материальную основу явлений жизни.

2. Природные, искусственные и синтетические органические вещества.

Природные органические вещества образуются естественным путем, без вмешательства человека.

Искусственные органические вещества человек получает по образцу известных ему природных веществ.

Синтетические органические вещества – это новые вещества, полученные человеком, которые в природе не существуют.