Kimya kimi maraqlı bir mövzunun öyrənilməsi əsaslardan, yəni kimyəvi birləşmələrin təsnifatı və nomenklaturasından başlamalıdır. Bu, belə mürəkkəb elmdə itməməyə və bütün yeni bilikləri öz yerinə qoymağa kömək edəcək.
Əsas şeylər haqqında qısaca
Kimyəvi birləşmələrin nomenklaturası kimyəvi maddələrin bütün adlarını, qruplarını, siniflərini və qaydalarını özündə birləşdirən sistemdir ki, onların köməyi ilə adlarının söz əmələ gəlməsi baş verir. Nə vaxt hazırlanıb?
Kimyanın ilk nomenklaturası. birləşmələr 1787-ci ildə A. L. Lavuazyenin rəhbərliyi altında Fransız kimyaçılarının Komissiyası tərəfindən hazırlanmışdır. O vaxta qədər maddələrə özbaşına adlar verilirdi: bəzi əlamətlərə görə, alınma üsullarına görə, kəşf edənin adına görə və s. Hər bir maddənin bir neçə adı, yəni sinonimi ola bilər. Komissiya qərara aldı ki, hər hansı bir maddənin yalnız bir adı olmalıdır; mürəkkəb maddənin adı növünü bildirən iki sözdən ibarət ola bilərəlaqənin cinsi və dil normalarına zidd olmamalıdır. Kimyəvi birləşmələrin bu nomenklaturası 19-cu əsrin əvvəllərində müxtəlif millətlərin, o cümlədən rusların nomenklaturalarının yaradılması üçün bir model oldu. Bu daha ətraflı müzakirə olunacaq.
Kimyəvi birləşmələrin nomenklaturasının növləri
Deyəsən kimyanı başa düşmək sadəcə mümkün deyil. Ancaq iki növ kimyəvi nomenklaturaya baxsanız. bağlantılar, hər şeyin o qədər də mürəkkəb olmadığını görə bilərsiniz. Bu təsnifat nədir? Burada iki növ kimyəvi birləşmə nomenklaturası var:
- qeyri-üzvi;
- üzvi.
Onlar nədir?
Sadə maddələr
Qeyri-üzvi birləşmələrin kimyəvi nomenklaturası maddələrin düsturları və adlarıdır. Kimyəvi düstur Dmitri İvanoviç Mendeleyevin dövri sistemindən istifadə edərək maddənin tərkibini əks etdirən simvol və hərflərin təsviridir. Ad, müəyyən bir söz və ya sözlər qrupundan istifadə edərək bir maddənin tərkibinin təsviridir. Düsturların qurulması kimyəvi birləşmələrin nomenklaturası qaydalarına uyğun olaraq həyata keçirilir və onlardan istifadə edərək təyinat verilir.
Bəzi elementlərin adı latın dilində bu adların kökündən düzəlib. Məsələn:
- С - Karbon, lat. karbon, kök "karbohidrat". Birləşmələrin nümunələri: CaC - kalsium karbid; CaCO3 - kalsium karbonat.
- N - Azot, lat. azot, kök "nitr". Birləşmələrin nümunələri: NaNO3 - natrium nitrat; Ca3N2 - kalsium nitridi.
- H - Hidrogen, lat. hidrogen,hidrokök. Birləşmələrin nümunələri: NaOH - natrium hidroksid; NaH - natrium hidrid.
- O - Oksigen, lat. oksigen, kök "öküz". Birləşmələrin nümunələri: CaO - kalsium oksidi; NaOH - natrium hidroksid.
- Fe - Dəmir, lat. ferrum, kök "ferr". Mürəkkəb nümunələr: K2FeO4 - kalium ferrat və s.
Prefikslər birləşmədəki atomların sayını təsvir etmək üçün istifadə olunur. Nümunələr üçün cədvəldə həm üzvi, həm də qeyri-üzvi kimyanın maddələri götürülür.
| Atomların sayı | Prefiks | Nümunə |
| 1 | mono- | karbonmonoksit - CO |
| 2 | di- | karbon dioksid - CO2 |
| 3 | üç- | natrium trifosfat - Na5R3O10 |
| 4 | tetro- | natrium tetrahidroksoalüminat - Na[Al(OH)4] |
| 5 | penta- | pentanol - С5Н11OH |
| 6 | hexa- | heksan - C6H14 |
| 7 | hepta- | hepten - C7H14 |
| 8 | okta- | octine - C8H14 |
| 9 | nona- | nonane - C9H20 |
| 10 | deka- | Dekan - C10H22 |
Üzvimaddələr
Üzvi kimya birləşmələri ilə hər şey qeyri-üzvi maddələrdəki qədər sadə deyil. Fakt budur ki, üzvi birləşmələrin kimyəvi nomenklaturasının prinsipləri eyni anda üç növ nomenklaturaya əsaslanır. İlk baxışdan bu, təəccüblü və çaşdırıcı görünür. Bununla belə, onlar olduqca sadədir. Kimyəvi birləşmə nomenklaturasının növləri bunlardır:
- tarixi və ya əhəmiyyətsiz;
- sistemli və ya beynəlxalq;
- rasional.
Hazırda onlar müəyyən üzvi birləşməyə ad vermək üçün istifadə olunur. Gəlin onların hər birini nəzərdən keçirək və kimyəvi birləşmələrin əsas siniflərinin nomenklaturasının göründüyü qədər mürəkkəb olmadığına əmin olaq.
Trivial
Bu, üzvi kimyanın inkişafının başlanğıcında, nə maddələrin təsnifatı, nə də onların birləşmələrinin quruluşu nəzəriyyəsi olmadığı zaman ortaya çıxan ilk nomenklaturadır. Üzvi birləşmələrə istehsal mənbəyinə görə təsadüfi adlar verilmişdir. Məsələn, alma turşusu, oksalat turşusu. Həmçinin, adların verildiyi fərqləndirici meyarlar rəng, qoxu və kimyəvi xüsusiyyətlər idi. Bununla belə, sonuncu nadir hallarda səbəb kimi xidmət edirdi, çünki bu müddət ərzində üzvi dünyanın imkanları haqqında nisbətən az məlumat məlum idi. Bununla belə, bu olduqca köhnə və dar nomenklaturanın bir çox adları bu günə qədər tez-tez istifadə olunur. Məsələn: sirkə turşusu, karbamid, indiqo (bənövşəyi kristallar), toluol, alanin, butirik turşu və bir çox başqaları.
Rasional
Bu nomenklaturaüzvi birləşmələrin quruluşunun təsnifatı və vahid nəzəriyyəsi yarandığı andan yaranmışdır. Milli xarakter daşıyır. Üzvi birləşmələr kimyəvi və fiziki xüsusiyyətlərinə görə (asetilenlər, ketonlar, spirtlər, etilenlər, aldehidlər və s.) aid olduqları növdən və ya sinifdən adlarını alırlar. Hal-hazırda, belə bir nomenklatura yalnız sözügedən birləşmə haqqında vizual və daha ətraflı bir fikir verdiyi hallarda istifadə olunur. Məsələn: metil asetilen, dimetil keton, metil spirti, metilamin, xloroasetik turşu və s. Beləliklə, adından dərhal üzvi birləşmənin nədən ibarət olduğu aydın olur, lakin əvəzedici qrupların dəqiq yerini hələ müəyyən etmək mümkün deyil.
Beynəlxalq
Onun tam adı kimyəvi birləşmələrin sistematik beynəlxalq nomenklaturasıdır IUPAC (IUPAC, Beynəlxalq Təmiz və Tətbiqi Kimya İttifaqı, Beynəlxalq Saf və Tətbiqi Kimya İttifaqı). 1957 və 1965-ci illərdə IUPAC konqresləri tərəfindən hazırlanmış və tövsiyə edilmişdir. 1979-cu ildə nəşr olunan beynəlxalq nomenklatura qaydaları Mavi Kitabda toplanmışdır.
Kimyəvi birləşmələrin sistematik nomenklaturasının əsasını üzvi maddələrin quruluşu və təsnifatının müasir nəzəriyyəsi təşkil edir. Bu sistem nomenklaturanın əsas problemini həll etmək məqsədi daşıyır: bütün üzvi birləşmələrin adında əvəzedicilərin (funksiyaların) düzgün adları və onların dəstəyi - karbohidrogen daxil edilməlidir.skelet. O, elə olmalıdır ki, ondan yeganə düzgün struktur formulunu müəyyən etmək üçün istifadə olunsun.
Üzvi birləşmələr üçün unitar kimyəvi nomenklatura yaratmaq istəyi XIX əsrin 80-ci illərində yaranmışdır. Bu, Aleksandr Mixayloviç Butlerov tərəfindən molekuldakı atomların nizamı, izomerizm hadisəsi, maddənin quruluşu və xassələri arasındakı əlaqə haqqında danışan dörd əsas müddəanın olduğu kimyəvi quruluş nəzəriyyəsini yaratdıqdan sonra baş verdi. eləcə də atomların bir-birinə təsiri. Bu hadisə 1892-ci ildə Cenevrədə üzvi birləşmələrin nomenklaturası qaydalarını təsdiq edən Kimyaçılar Konqresində baş verdi. Bu qaydalar Cenevrə nomenklaturası adlanan üzvi maddələrə daxil edilmişdir. Bunun əsasında məşhur Beilstein istinad kitabı yaradılmışdır.
Təbii ki, zaman keçdikcə üzvi birləşmələrin miqdarı artdı. Bu səbəbdən nomenklatura getdikcə mürəkkəbləşdi və 1930-cu ildə Lyej şəhərində keçirilən növbəti qurultayda elan edilmiş və qəbul edilmiş yeni əlavələr yarandı. Yeniliklər rahatlıq və yığcamlığa əsaslanırdı. İndi sistematik beynəlxalq nomenklatura həm Cenevrənin, həm də Liegenin bəzi müddəalarını mənimsəmişdir.
Beləliklə, sistemləşdirmənin bu üç növü üzvi birləşmələrin kimyəvi nomenklaturasının əsas prinsipləridir.
Sadə birləşmələrin təsnifatı
İndi isə ən maraqlısı ilə tanış olmaq vaxtıdır: həm üzvi, həm də qeyri-üzvi maddələrin təsnifatı.
İndi dünyaminlərlə müxtəlif qeyri-üzvi birləşmələr məlumdur. Onların bütün adlarını, düsturlarını və xassələrini bilmək demək olar ki, mümkün deyil. Buna görə də qeyri-üzvi kimyanın bütün maddələri oxşar quruluşa və xassələrə görə bütün birləşmələri qruplaşdıran siniflərə bölünür. Bu təsnifat aşağıdakı cədvəldə göstərilib.
| Qeyri-üzvi maddələr | |
| Sadə | Metal (metallar) |
| Qeyri-metal (qeyri-metallar) | |
| Amfoterik (amfigenlər) | |
| Soy qazlar (aerogenlər) | |
| Kompleks | Oksidlər |
| Hidroksidlər (əsaslar) | |
| Duzlar | |
| İkili birləşmələr | |
| Turşular | |
Birinci bölmə üçün bir maddənin neçə elementdən ibarət olduğunu istifadə etdik. Əgər bir elementin atomlarındandırsa, o, sadədir, iki və ya daha çox atomdandırsa, mürəkkəbdir.
Gəlin sadə maddələrin hər bir sinfini nəzərdən keçirək:
- Metallar D. İ. Mendeleyevin dövri sisteminin birinci, ikinci, üçüncü qruplarında (bordan başqa) yerləşən elementlər, həmçinin onilliklər elementləri, lantonoidlər və oktinoidlərdir. Bütün metallar ümumi fiziki (çeviklik, istilik və elektrik keçiriciliyi, metal parıltı) və kimyəvi (azaldıcı, su, turşu ilə qarşılıqlı təsir və s.) xassələrə malikdir.
- Qeyri-metallara səkkizinci, yeddinci, altıncı (poloniumdan başqa) qrupların bütün elementləri, həmçinin arsen, fosfor, karbon (beşinci qrupdan), silikon, karbon (dördüncü qrupdan) və bor daxildir. (üçüncüdən).
- AmfoterikBirləşmələr həm qeyri-metalların, həm də metalların xüsusiyyətlərini nümayiş etdirə bilən birləşmələrdir. Məsələn, alüminium, sink, berilyum və s.
- Soylu (inert) qazlara səkkizinci qrupun elementləri daxildir: radon, kseon, kripton, arqon, neon, helium. Onların ümumi mülkiyyəti aşağı aktivlikdir.
Bütün sadə maddələr Dövri Cədvəlin eyni elementinin atomlarından ibarət olduğundan onların adları adətən cədvəlin bu kimyəvi elementlərinin adları ilə üst-üstə düşür.
"Kimyəvi element" və "sadə maddə" anlayışlarını ayırd etmək üçün, adların oxşarlığına baxmayaraq, aşağıdakıları başa düşmək lazımdır: birincinin köməyi ilə mürəkkəb maddə əmələ gəlir, o, birləşir. digər elementlərin atomları, ayrı-ayrı maddələr hesab edilə bilməz. İkinci konsepsiya bizə bu maddənin başqaları ilə əlaqəli olmadan öz xüsusiyyətlərinə malik olduğunu bildirməyə imkan verir. Məsələn, suyun bir hissəsi olan oksigen var, nəfəs aldığımız oksigen də var. Birinci halda bütövün bir hissəsi kimi element su, ikinci halda isə canlıların orqanizminin nəfəs aldığı özlüyündə bir maddə kimidir.
İndi kompleks maddələrin hər bir sinfini nəzərdən keçirin:
- Oksidlər biri oksigen olan iki elementdən ibarət mürəkkəb maddədir. Oksidlər bunlardır: əsas (suda həll olunduqda əsaslara çevrilir), amfoter (amfoter metalların köməyi ilə əmələ gəlir), turşu (+4-dən +7-yə qədər oksidləşmə vəziyyətində qeyri-metallar tərəfindən əmələ gəlir), ikiqat (suda həll edildikdə, əsaslar əmələ gəlir). müxtəlif metalların iştirakıoksidləşmə dərəcələri) və duz əmələ gətirməyən (məsələn, NO, CO, N2O və başqaları).
- Hidroksidlərə tərkibində OH (hidroksil qrupu) qrupu olan maddələr daxildir. Bunlar: əsas, amfoter və turşudur.
- Duzlar belə kompleks birləşmələr adlanır ki, onların tərkibində metal kation və turşu qalığının anionu var. Duzlar: orta (metal kation + turşu qalığı anion); asidik (metal kation + əvəz edilməmiş hidrogen atom(lar)ı + turşu qalığı); əsas (metal kation + turşu qalığı + hidroksil qrupu); ikiqat (iki metal kation + turşu qalığı); qarışıq (metal kation + iki turşu qalığı).
- İkili birləşmə iki elementli birləşmə və ya birdən çox olmayan kation və ya anion və ya kompleks kation və ya anion daxil olmaqla çox elementli birləşmədir. Məsələn, KF, CCl4, NH3 və s.
- Turşulara kationları yalnız hidrogen ionları olan belə mürəkkəb maddələr daxildir. Onların mənfi anionlarına turşu qalıqları deyilir. Bu kompleks birləşmələr oksigenli və ya anoksik, monobazlı və ya iki əsaslı (hidrogen atomlarının sayından asılı olaraq), güclü və ya zəif ola bilər.
Üzvi birləşmələrin təsnifatı
Bildiyiniz kimi, istənilən təsnifat müəyyən xüsusiyyətlərə əsaslanır. Üzvi birləşmələrin müasir təsnifatı iki ən mühüm xüsusiyyətə əsaslanır:
- karbon skeletinin strukturu;
- molekulda funksional qrupların olması.
Funksional qrup maddələrin xassələrinin asılı olduğu atomlar və ya atomlar qrupudur. Onlar müəyyən birləşmənin hansı sinfə aid olduğunu müəyyənləşdirirlər.
| Karbohidrogenlər | ||
| Asiklik | Limit | |
| Limitsiz | Etilen | |
| Asetilen | ||
| Diene | ||
| Siklik | Sikloalkanlar | |
| Aromatik | ||
- spirtlər (-OH);
- aldehidlər (-COH);
- karboksilik turşular (-COOH);
- aminler (-NH2).
Karbohidrogenlərin siklik və asiklik siniflərə birinci bölünməsi konsepsiyası üçün karbon zəncirlərinin növləri ilə tanış olmaq lazımdır:
- Xətti (karbonlar düz xətt boyunca düzülür).
- Budaqlanmış (zəncirin karbonlarından biri digər üç karbonla əlaqəyə malikdir, yəni budaq əmələ gəlir).
- Qapalı (karbon atomları halqa və ya dövrə əmələ gətirir).
Quruluşunda dövrə malik olan karbonlar siklik, qalanları isə asiklik adlanır.
Üzvi birləşmələrin hər bir sinfinin qısa təsviri
- Doymuş karbohidrogenlər (alkanlar) hidrogen və başqa elementləri əlavə etmək qabiliyyətinə malik deyillər. Onların ümumi düsturu C H2n+2-dir. Alkanların ən sadə nümayəndəsi metandır (CH4). Bu sinfin bütün sonrakı birləşmələri strukturlarına görə metana bənzəyir vəxassələrə malikdir, lakin tərkibindən bir və ya bir neçə qrup -CH2- ilə fərqlənir. Bu nümunəyə tabe olan belə birləşmələr silsiləsi homolog adlanır. Alkanlar əvəzetmə, yanma, parçalanma və izomerləşmə reaksiyalarına (budaqlanmış karbonlara çevrilmə) daxil ola bilirlər.
- Sikloalkanlar alkanlara bənzəyir, lakin siklik quruluşa malikdirlər. Onların düsturu C H2n-dir. Onlar əlavə reaksiyalarda (məsələn, hidrogen, alkanlara çevrilmə), əvəzetmə və dehidrogenləşmədə (hidrogenin çıxarılması) iştirak edə bilərlər.
- Etilen seriyasının doymamış karbohidrogenlərinə (alkenlər) ümumi formula C H2n olan karbohidrogenlər daxildir. Ən sadə nümayəndə etilendir - C2H4. Onların strukturunda bir cüt bağ var. Bu sinifin maddələri əlavə, yanma, oksidləşmə, polimerləşmə (kiçik eyni molekulların daha böyük molekullara birləşməsi prosesi) reaksiyalarında iştirak edir.
- Dien (alkadienlər) karbohidrogenləri C H2n-2 formuluna malikdir. Onların artıq iki qoşa bağı var və əlavə və polimerləşmə reaksiyalarına girə bilirlər.
- Asetilen (alkinlər) bir üçlü bağa malik olması ilə digər siniflərdən fərqlənir. Onların ümumi düsturu C H2n-2-dir. Ən sadə nümayəndə - asetilen - C2H2. Əlavə, oksidləşmə və polimerləşmə reaksiyalarına daxil olun.
- Aromatik karbohidrogenlər (arenlər) bəzilərinin xoş qoxusu olduğu üçün belə adlandırılmışdır. Onlar tsiklik bir quruluşa malikdirlər. Onların ümumi düsturu CH2n-6. Ən sadə nümayəndəsi benzoldur - C6H6. Onlar halogenləşmə reaksiyalarına (hidrogen atomlarının halogen atomları ilə əvəzlənməsi), nitrləşdirmə, əlavə və oksidləşmə keçirə bilər.
