ისწავლე თამაშით
ქიმიაჟანგბადშემცველი ორგანული ნაერთები
დღის საკვლევი პრობლემა

როგორ განსაზღვრავს ფუნქციური ჯგუფი ორგანული ნაერთის გარდაქმნას, მჟავიანობასა და ფიზიკურ თვისებებს?

მარტივად: აირჩიე ფუნქციური ჯგუფი, ააგე გარდაქმნის გზა და დაასაბუთე მოსალოდნელი პროდუქტი.

ზუსტი ახსნა: სპირტი, ალდეჰიდი, კეტონი, კარბონმჟავა და ესტერი განსხვავებულ ფუნქციურ ჯგუფებს შეიცავს; ჟანგვა, აღდგენა, ესტერიფიკაცია და ჰიდროლიზი მათ შორის კავშირებს ქმნის.

წინარე ცოდნის სწრაფი შემოწმება

რომელი ჯგუფი ახასიათებს კარბონმჟავას?

01 · გაიგე

ჟანგბადშემცველი ორგანული ნაერთები

სპირტი, ალდეჰიდი, კეტონი, კარბონმჟავა და ესტერი განსხვავებულ ფუნქციურ ჯგუფებს შეიცავს; ჟანგვა, აღდგენა, ესტერიფიკაცია და ჰიდროლიზი მათ შორის კავშირებს ქმნის.

01

ჯგუფის ამოცნობა

სპირტში −OH გაჯერებულ ნახშირბადთანაა დაკავშირებული; ფენოლში ის უშუალოდ არომატულ რგოლზეა. ალდეჰიდს −CHO ჯგუფი აქვს, კეტონს კარბონილური C=O ნახშირბადის ორ ჯგუფს შორის. კარბონმჟავას −COOH ჯგუფი ახასიათებს. მხოლოდ ჟანგბადის რაოდენობა ამ კლასებს ერთმანეთისგან ვერ არჩევს.

  • ეთანოლი C₂H₅OH სპირტია; ეთანალი CH₃CHO ალდეჰიდია.
  • პროპანონი CH₃COCH₃ კეტონია.
  • პირველადი სპირტი კონტროლირებულ დაჟანგვაში ალდეჰიდს, შემდგომ კი მჟავას იძლევა; მეორეული სპირტი კეტონს იძლევა.
02

ესტერიფიკაცია და ჰიდროლიზი

კარბონმჟავა და სპირტი მჟავური კატალიზისას შექცევადად წარმოქმნის ესტერსა და წყალს. წყლის მოცილება წონასწორობას პროდუქტისკენ წევს. ესტერის მჟავური ჰიდროლიზი საპირისპირო გზაა; ტუტე ჰიდროლიზში მჟავის მარილი და სპირტი მიიღება. ცხიმებიც ესტერებია და მათი ტუტე ჰიდროლიზი საპნის მიღებას უკავშირდება.

CH₃COOH+C₂H₅OH⇌CH₃COOC₂H₅+H₂O
  • ესტერის R−COO−R′ ჯგუფი სპირტის −OH ჯგუფი არ არის.
  • რეაქციის შექცევადობა ნიშნავს, რომ რეალური გამოსავალი მხოლოდ საწყისი მოლებით არ განისაზღვრება.
  • თეორიული გამოსავალი სრული გარდაქმნის ზღვარია და არა გარანტია.
ამოხსნილი მაგალითი

0.2 მოლი ეთანოლისა და ჭარბი ეთანმჟავიდან რამდენი გ ეთილაცეტატის მიღებაა თეორიულად შესაძლებელი? M=88 გ/მოლი.

  1. ესტერიფიკაციაში ეთანოლი და ესტერი 1:1 მოლური შეფარდებით მონაწილეობს.
  2. ეთანოლი ზღუდავს თეორიულ რაოდენობას: 0.2 მოლი ესტერი.
  3. m=0.2·88=17.6 გ; წონასწორობამ და დანაკარგმა რეალური შედეგი შეიძლება შეამციროს.
თეორიული მაქსიმუმი 17.6 გ
02 · ივარაუდე და გამოსცადე

ფუნქციური ჯგუფების რუკა

აირჩიე ფუნქციური ჯგუფი, ააგე გარდაქმნის გზა და დაასაბუთე მოსალოდნელი პროდუქტი.

Oძლიერი პოლარული ურთიერთქმედება

ერთი მდგომარეობა, ერთი ნაწილაკური/რაოდენობრივი მოდელი და მისგან გამოთვლილი შედეგი.

ერთსა და იმავე ფუნქციურ ჯგუფში ნახშირბადის ჯაჭვის ზრდა წყალში ხსნადობას ზოგადად რას უზამს?
03 · გაზომე

ცვლადის გავლენა მონაცემებში

მრუდის ყველა წერტილი იმავე გამოთვლის წესიდან მიიღება; მეორე ცვლადი უცვლელია.

ნახშირბადის ატომებიწყალში ხსნადობის ინდექსი

როგორ წავიკითხოთ?

შეადარე მრუდის საწყისი და ბოლო მონაკვეთი. თუ დახრა მცირდება, სისტემას შეიძლება შემზღუდველი ფაქტორი ან გაჯერება ჰქონდეს.

ძლიერი პოლარული ურთიერთქმედება

რეაქციის რუკა აჩვენებს ძირითად გარდაქმნას და არ ცვლის მექანიზმის, კატალიზატორის, გამოსავლისა და პირობების სრულ ანალიზს.

04 · ახსენი და შეამოწმე

პირველადი სპირტის კონტროლირებული დაჟანგვის პირველი ორგანული პროდუქტი ხშირად არის:

საერთაშორისო სიღრმის ორიენტირები

Cambridge AS & A Level 9701 · IB Chemistry: Structure and Reactivity

ქიმიის სასწავლო გზაზე დაბრუნება
კვლევის ჟურნალი

პროგნოზიდან მტკიცებულებამდე

ჟურნალი ქულას მხოლოდ დაწკაპუნებისთვის არ გაძლევს. საჭიროა ცვლადების სწორად განსაზღვრა, სამი გაზომვა და მონაცემით დასაბუთებული დასკვნა.

1წინარე ცოდნა
2პროგნოზი და ცვლადები
3სამი გაზომვა
4CER დასკვნა

1. კითხვა, ჰიპოთეზა და ცვლადები

საკვლევი კითხვა: როგორ მოქმედებს ფუნქციური ჯგუფი წყალში ხსნადობასა და დუღილის ტემპერატურაზე?

რომელია დამოუკიდებელი ცვლადი?
  1. შეცვალე მხოლოდ დამოუკიდებელი ცვლადი.
  2. დანარჩენი პირობები უცვლელად შეინარჩუნე.
  3. შედეგის ნახვამდე დაწერე პროგნოზი.
  4. ჩაატარე სამი ცდა და შეადარე მონაცემები.

2. განმეორებითი გაზომვები

საშუალო—
სამივე გაზომვის შემდეგ აქ მონაცემთა გრაფიკი გამოჩნდება.
CER

3. მტკიცება + მტკიცებულება + მსჯელობა

კარგი დასკვნა ამბობს რა მოხდა, ასახელებს რიცხვით მონაცემს და ხსნის მას ქიმიური მექანიზმით.

დასკვნის დასასრულებლად სამივე CER ველი შეავსე და მტკიცებულებაში რიცხვები გამოიყენე.

სასწავლო მოდელის საზღვარირეაქციის რუკა აჩვენებს ძირითად გარდაქმნას და არ ცვლის მექანიზმის, კატალიზატორის, გამოსავლისა და პირობების სრულ ანალიზს.

RAMP უსაფრთხოებაზოგი სპირტი, ალდეჰიდი და ორგანული მჟავა აალებადი, ტოქსიკური ან კოროზიულია. ეკრანული გარდაქმნის რუკა რეაგენტებს არ იყენებს. არ დაყნოსო, არ გასინჯო და არ გააცხელო უცნობი ორგანული სითხე. რეალური ორგანული სინთეზი საჭიროებს გამწოვს, PPE-სა და ნარჩენის ცალკე მართვას.

პროგრესი ინახება ამ მოწყობილობაზე.

ონლაინ მოდელი არ არის რეალური ცდის ჩატარების ნებართვა. სახლში ქიმიური ცდა მხოლოდ მკაფიოდ ნებადართული მასალებითა და პასუხისმგებელი ზრდასრულის ზედამხედველობით ჩაატარე.