Способы написания структурных формул
Структурные формулы часто изображают в упрощенном виде, чтобы внимание можно было сосредоточить на самых важных химических группах. В качестве простого примера на рис. 3.2 приведена формула этановой (уксусной) кислоты. В упрощенном ее изображении исключены все атомы углерода и все непосредственно связанные с ними водородные атомы.
Эмпирическая формула уксусной кислоты имеет вид CH3COOH. Ее можно записать также в виде C2H4O2, но первый вариант предпочтительнее, поскольку он дает представление об относительном расположении присутствующих в молекуле групп. А именно оно и определяет свойства молекул.
Значение углерода определяется способностью его атомов соединяться друг с другом, образуя цепи или кольца, как показано на рис. 3.3. Эти цепи и кольца служат скелетом органических молекул, т. е. скелетом живого. Они весьма стабильны, потому что ковалентные связи, которыми соединены друг с другом углеродные атомы, отличаются высокой прочностью.
Атомы или группы атомов других элементов (их называют просто группами) могут присоединяться к углеродному скелету в том или ином положении. Наиболее часто встречающиеся группы перечислены в табл. 3.2. Каждая из них характеризуется своими особыми свойствами. От карбоксильной группы, —COOH, зависит, например, кислый характер жирных кислот и аминокислот. Обратите внимание на упрощенное написание формул в табл. 3.2.
Кратные связи.
Из табл. 3.2 и рис. 3.3 видно, что углеродные атомы способны образовывать кратные связи. Такие связи они образуют между собой, а также с кислородом и азотом:
Соединения, содержащие двойные (=) или тройные (—)углерод—углеродные связи, называются ненасыщенными. В насыщенном соединении имеются только простые (одинарные) угле- род—углеродные связи.
3.3. Напишите структурную формулу ненасыщенного органического соеденения этена (этилена) C2H4.
Суммируем важные химические свойства углерода.
1. Его атомы сравнительно малы и атомная масса невелика.
2. Он способен образовывать четыре прочные ковалентные связи.
3. Он образует углерод—углеродные связи, строя таким путем длинные углеродные скелеты молекул в виде цепей и(или) колец.
4. Он может образовывать кратные ковалентные связи с другими углеродными атомами, а также с кислородом и азотом. Это уникальное сочетание свойств обеспечивает колоссальное разнообразие органических молекул.
Разнообразие проявляется в
1) размерах молекул, определяемых числом углеродных атомов в скелете;
2) химических свойствах, которые зависят от присоединенных к скелету элементов и химических групп, а также от степени насыщенности скелета; и наконец,
3) различной форме молекул, определяемой геометрией, т. е. углами связей.
Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера
AOF | 02.01.2021 15:40:30