INII I ISTITUI

o- r{R o"

t" t' -4\ &

sr (rnctTiRr l

.ort Q., .

*" 3"

CUPRINSCAPITOLUL 1.O-psrFtcaREA coMpugrloR oRGANtct iN FUNoT|E DE NATUMaRUpEt FUNCT|ONA1E.. . . . , , , , . . . , . . . . , , . . , , , , . . . . . . . , , . . . , , . . . . . . . . , , , .5

1.1. Compugi cu gnrpefun4ionale monovalonte... 71.1.1. Compugi ha|ogenali. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7L1.2. Compugi hidroxit ic .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1O1.1.3. Amine.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2. Compu$i cu grupe funclionale divalente ....... 131.3. Compugi cu grupe funclionale trivalente ....... ,14

f .3. '1. Compugi carboxi| ici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14'1.3.2. Derivali fun4ionali ai acizilor carboxilici ... 1S

1.4. Compugicu grupe funclionale mixto .. . . . . . . . . . . . 171.4.1 Hidroxiacizi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17'1.4.2. Aminoacizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.4.3. Zahatide ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i8

Ex6tci l i i Qi probleme. Iest.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . 20CAPITOLUL 2.RE cTrALE coMpugtLoR oRGANtct .. . . . . . . . . . . . . . . ._... . . . . . . . . 21

2.1. Reacti i d6 adit ie... . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.1.1. Bromurarea propenei .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.1.2. Bromurare aceti |enei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , 232.1.3. Hidrogenarea grdsimitor l ichid.... . . . . . . . . . . 242.1.4. Reqii de potimerizaro .. . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . . , 25

Exerci l i i 9i problemg,,.. . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Iesto .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . , . , . 302.2. Racli i do substitu1ie .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . , , 31

2.2.1. Reacliide substitulie a atomitorde hldrogendin catene ale unor molecule .. . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . , . . 3i2.2.2. Reaqiide substitullo a atomilord6 halogen.Hidrol iza compugilor ha10genati . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . , . . . 42

Exerci l i i gi ptoblemo,... . . . . . . . . . , . . . .-. . . . . . , , . . . . . . . . . , . . . . , . . . 462.3. Reacli i d6 el iminare ... . . , , , , . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . , , , . . . 47

2.3.1. Reaclii de eliminare intramoloculard ..,,... 472.3.2. Reaclii de liminare inlermolocuhrai .,..... 52

2.4. Reacli i de transpozil ie .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542.4. 1 . Reaclii de banspozilio ln sistome saturate ... 542.4.2. Roaclii d transpozitie in sistemo n6satu-Iate. . . . , - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , , . . . . . . . . . . 55

Exercti i $i probleme. Iesf . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . 562.5. Randament. Conversie .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Exercilii gi problemo. Tesf thal .... . .............. . ..... .... 6O

CAPITOLUL 3.CoMpugtoRGANlct cu pRopRtETATl ActDo-BAztcE ........ 61

3.1. Acizi carboxil ici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613.2. Alcooli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._... . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . 63

3.2.1. Ca@cterulfoarte stab acid al alcoolitor ... 633.2.2. Reacli ide oxidare a alcooti lor . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.2.3. Alchilarea atcoolilor cu oxid de etend (eloxi_larea alcooli lor) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._... . . . 66

3.3. Fenol i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._. . . . . . . . . 673.3.1. Clasif icaroa 9i denumirea fenoli lor.. . . . . . . . . 673.3.2. Caracterul acid at feno1i1or... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.3.3. Alte reaclii caracteristice fenolilor ............ 71

3.4.Amine.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .733.4.1. Clasif icarea amine1or... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.4.2. Denumirea aminelor... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.4.3. Caracterul bazic al aminelor .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4.4.Alchi larea aminetor... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793.4.5. Anit ina ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Exerci l i i Si ptoblome...t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87Iesl . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

CAPITOLUL 4.CoMpuqt oRGANtct cu FUNcTtuNt otvALENTE. CoMpuglcARBONr1tCt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._. . . . . . . . . . . . . . . . .99

4.1 . Clasif icarea 9i denumirea ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.1.1. Denumiroa compugilor carbonil ici . . . . . . . . . . . 894.' l .2. Clasif icrea compugilorcarbonil ici . . . . . . . . . . 91

4.2. Propriet?i l i f izice .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.3. Proprietdl i chimice ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.3.1. Reducerea compu$ilor carbonil ici . . . . . . . . . . . 944.3.2. Reactii de condonsare a compugilor carbo_nlrct , , . . . , , , . . , , , . . . , , , . . , , , . . . . , , . , , , . . . . , , . . , , . . . , , , . . . , , , . . , , , . . , . . 97

Exorcl i i Si prob\eme ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . 1 05Iosf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

CAPITOLUL 5.CoMpugt oRGANtct cu FUNcTtuNt MtxrE.... . . . . . . . , . . . . . . . . . .107

5.1 . Hidroxiacizi . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1075.,l.1. Clasificrca gi donumirea hidroxiacizilor _1075.1.2. Hidroxiacizi alifatici. lzomtria optice .... 1095.1.3. Hidroacizi aromatici. Acidul salicilic ....... 1i z

5.2. Zaharid6 ... , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1215.2.1. l \4onozaharide ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . 1225.2.2. Dizahande ... . . . , . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1315.2.3. Polizaharid.... . , . . . . . . . . . . , , , . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . 132

5.3. Aminoacizi . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1375,3.1. Donumirea aminoacizi1or... . . . . , . . . . . . . . . . . . . . 1375,3.2. Clasif icarea minoaci2i ior.. . . . . . . . . . . . . . . . , . . . 1385.3.3. Propriote! f izice .. . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1405.3.4. Propriotel i chimice ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Exarci l i i Si probtene ... . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145Iesfe... . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._... . . . . . . . . . . . . 146

CAPITOLUL 6.CoMPUgr cu TMPoRTANTA BloloctcA.NoTluNl DE BlocHlMlE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . j 47

6.1 Proteino.... . . . . . . . . . . . . . . _... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _... . . . . . . 1486.1. '1. Definit ie qi clasif icare..._... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1486.1.2. Structura proteine1or .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.2. Enzime.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . tS+6.3. Hormoni i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _. . . . . . . . . . 1596.4.Acizi i nucleici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161Exercti i Si probteme.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Iesfo. . . . ._. . . . . . . . . ._. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

Anexd 167Rezultate la exerc4ii, probleme $l feste ................. 168

Sritted,

@ine ne-am regdsit itr i cercalea te a exltfica Si a inletege fumea in care tnitm,parcurgid cdite cunoatteii descftise de Cfiinb! ... siu @he ati r.,eniti

Cunottxnlete teoretice fi practice acumufate in ctasefe a IX-a a X_a, atitu[i\eaintero1ati,edfatd te tot ceea ce intiheqti nou, in anrfi ca i in viald, oilauinta de a incercasd tai un rd.spuns fa intre\area De ssl, sti venfci rdspunstite Si sd rcJfeae:t asupra [or,@nstitue 6a.a pe carc construtn inpreun,i ehiftia Wtn chsd oXI-a eintru tinc, ckr.,ul dinclasa a XI-a, Qhitia Otganicil nu ftai este o chinie noud! I_ai pus ,azete aiuf trccur; acuft*ebu.ie [oar sd,continui sd cotstruittti sd tescopei, ni inpetegi, sd addugi cunoSetnye gtteprintei noi fa cete teja e,abtente-

:Jl|.anudtuf ocesta te vd ajuta:. sd cunorti suq,stafifete orlanice, sd inveti sd te scii formutete Si sd te inyetegi

propiet,ilili fuice Si chinice;o sd descopeilenomenc fl proccse nor:o sa peifci prin eeeinent na[abi[itatea re1ufitor Si a tcgitoa sd. te hgetegi pin

eypficau logice Si pe 6azd f,e e4enph;o sdfaci coretalii ti sdformu[ezi conctuzii;. sii alk {e eistenla unor naten4te noi sdu dcspte compo:iyia unora usuatc, cu

apfrcalii practie [e zi cu i sau teose|ite Si care pot a.vta qfeae inponanuasupra mediufui inconjuldtor, pe cale tre1uie sd inuiti sd-t priejezt;

. sd qi aprecieti cuno$ihtufe pin rc.otealca te c4grcitii, pro1fcw si teste... .

fuo:rofut u atresea:d dcopotir.d cft.uitor carc au preciuun ih pro1ran o od dedtimie pc liptdttuAtui ji cefor carc au [a tistlo:im pentru acuin disciplind 2'oipe sapftninn-Lt(litc o6[igatorii nunai pe1tru a,cgia,[in unni sunt narcak n) s;nnuf !-F !": | !"t:r",

oplro:4.t,. c4 .{indcrc i tr-c cd-tre .e[a[|i etu i. (u topti pot aprofuntatomniuf stufrat, parculgAnd tut:ete ti inaBinih aJtate su6 sigh

frlanuafuf este 6ogat itustratcu: imagini spatia[e ate no[etufetor, nof,etareo unorrcaqii cfrimicc, scfretu fi foto|rafi oiBiate - e4ecutate de autoarete acestui twnua[ intabofatoarck de chimie i in afara for

. in

-spilinuf ehvikr Si proJesoitor a fost eta\otutd ,i o etttegen tc prolbnu pe*at

c!4sd o X:-a, ce rapiyde eyerali, pro6[ene fl teste care urwa:a pas cu pas demzrsul [ei^1s11,.-fixoo st ur"fyre a cuno$untefor cupinse in nanuat Si peiit evatitarea continud acalftdtti ituittiii. Cu[e7erea conline fi pro,teme practice, profntse spre af reafrzate in [a_oorarorut $.otfi, prccun tt lene ftcapituhLir e ,i [e $ihte.d.

Cu aceste ifisttumente te [ucru, fotoite cu picepere de proJesor Si cu interes icuriozitate de c,itre efevi, ,parcargerea naterici [e (hinie Aganica, prn,Azuta pentru cfa.so aXI-a, ea cere mai putin eJon ti se ea|face tefteini, pefitit plezelrt {iiiitox

L11mifiita,/[d[escu, Irtfie[Adidna e,a{ea, Lutttinito litutDoicih,

Capitolul 1CLASIFICAREA COMPU9ILOR

ORGANICI IN FUNCTIE DE NATURAGRUPEI FUNCTIONALE

Sd ne reamintim!Aiinvetatin clasa a X-a cd, deSicompu$ii organicisunt foarte numerosi,

:n structura lor intr6 un numir mic de atomi sau grupdri de atomi care(lnstiluie g rupele functionale.

Grupd funcliona6 osta un atom sau un grup de atomi care pin pre-zenla sa fntr-o moloculd, ii confore acesteia propiet6li fizice Si chinico

ldentificarea grupelor functionale intr-un compus organic permile sA serrevadd proprietdtile lui chimice.

7 Exercit iuClasifice grupele funclionale dupd natum atomilor pe care ii conlin

Inumaiatomide C sau gialt ialomi) gidAexempL. JGrupele funclionale potf i (vezif ig. 1.1):- omogerer legdtud duble, )C =C< 9i legdturi tr iple, -C =c -l- etercgono'. atomi specifici (de exemplu: -F, *cl, -Br, -l), grupe de

atomi (de exemplur -OH, -COOH).O clasificare generald, impart compugii organici in doue mari clasel

hidrccafturi \conlir, numai atomi de carbon, c aihidrogen, HlSide vafai acestora (conlin 9i alte olemente organogene). In fig. 1.2 poli identificateva dintre grupele funclionale pe care le-ai intelnit in compusi organicistudiati Tn clasa a X-a.

i j )c.c( ; i H-crc-H

aldehide cetone

carbonilicT

-G+ -a*-

j : ; . ' {

Fig, 1.1. Clasificarca grupelorfunctionale dupi natura

atomilor pe care ii contin.

HHH-C- C-H

HH

R-X

compugihalogenali

J

R-O-H

IDERIVATTAlHIDROCARBURILOR

adz sulfoniciR-SO3H

Fig. 1.2. Clasificarea compu$ilor orgarici fi cateva exemple de gnrpefunclionale (R- mdical de hidrocarburi).

l^@En-cii"

R-NH2

:

II

R.O-R

G.a--

l-ig. 1.3. ClasificareacoDrpusilor organici dupa natura

gtupelor functionale.

Obsrvafie: prin inlocuireacelor patru atomi de H legati denknnul de C (in metan Ctla) seobtin compu$i cu grupe functio-n le letravalente, de exempluletraclorura de carbon CCla).

mono'

te

,15

Compugii organici derivali ai hidrocahuritor, se pot clasificain funclie de numerul de atomi de H de la acelasi atom de C caresunt inlocuili cu heteroatomi, formandu-se grupa functionala (vezifis. 1.3), in:

- compu1i cu grupe funclionale monovalente (un atom de H de laun atom de C este inlocuit cu un heteroatom: halogen, oxigen, azot);de exemplu: compugi halogenati, care conlin atomi de halogen, ,X

!-X, -p, -Ct, -Br, -l); compugi hidroxilici, care contin grupafunctionald hidroxil, -OH; amine, care conlin grupa functionaldamino, -NH2;

- compu$i cu grupe funclionale divalente (doi atomi de H de taacela9i atom de C sunt inlocuili cu heteroatomi); de exemplu:compugi carbonil ici. care contin grupa carbonil )C=O);

- compugi cu grupe tunclionale tivalente (Vei atomi de H de taacela9i atom de C sunt inlocuiti cu heteroatomi); de exemplu: com_pu$ii carboxilici (acizi carboxilici), care conlin grupa functionala car-

,,oboxil. -C\OH 9i derivali funclionati ai acizilot carboxitici {esteri,halogenuri acide, anhidride acide, amide, nitrit i):

- compugi cu grupe funclionale mixte (de exemplu: aminoacizi, h!droxiacizi, zaharide, proteine, acizi nucleici).

in cuprinsul acestui capitol, vei invdla s6 clasifici gi sd denumegticompugi din principalele clase de compugi organici.

O schemd generale de clasificare a substantelor organice, carecuTinde pincipalele criferll fotosite in acest scop Si este aplicabitepentru majoritatea claselor de compugi organici, este prezentate in'f io. 1.4.

\E@co[Pu$r cu GRUPE

FUr{CTIONALE

dryf?1\

. . {*^

Alifatici, R-

CRITERII DE CLASIFICAREA COMPU$TLOR ORGAN|GI

Primari

Seourdari

T64iari

Cualema

,J*friinaii inl6n'rp|Stoare

Fig. 1.4.SchemA de clasificare a compufilor organici derivali aihidrocarburilof, dupi criteriile cele mai des folosite.

co[Pu$l

1.1. COMPU$r CU GRUPEFUNCTIONALE

MONOVALENTE

1.1.1. COMPU$I HALOGENATI

Compugii halogenali au cele mai numeroase aplicalii in sinteza5 micd a substanlelor din alte clase de compugi organici qi sunt fo-ositi in domenii foarte diverse.

C,4mpusii ha,ogena,ti (sau deivaui habgenafl sunt compusi.rganici care conlin in molecula lor unul sau mai muti atomi de-bgea -X (-X poate fi: -F, -Cl, -Br, -l).

La lectiile despre proprietdtile chimice ale hidrocarburilor ai inva-E: in clasa a X-a ca, djn unele reacliiale acestora se obtin compugi:rivati) halogenati. In capitolul 2 al acestui manual vei studia

-cliile de adilie Si de substitulie, prin care se formeazd compusi-a,ogenafi, precum 9i alte reactii la care acegtia participe.

Pentru a inlelege 9i a fixa cunostintele de chimie organica, trebuie..9tii sa denumeSti Si sa clasifici substantele din toat6 clasele deEmpu9i organici. Vei incepe si-ti formezi aceste deprinderi,.olicand criteriile generale de clasificare la cazul particular alr.npusilor halogenali, pe care i-ai intalnit deja in lecliile de chimie:nclasaaX-a.

O DENUMIREA coMPUgILoR HALoGENATI

Pentru a forma numele unui compus halogenaf se parcurg etape-e urmetoare: se precizeaze ptin cifrc pozitia ln cabne a abmului de:arbo, de care este legat atomul de halogen, apoi printr-un prefix serdice numdrul de atomi de halogen gi numele halogenului dinfcre pozilie Si in final, r,umeie hidrccarburii de la care provine:erivatul halogenat (se va exemplifica la clasificare).

O cLAs,FtcAREA coMpu$tLoR HAL0GENATTCompusii halogenati se pot clasifica dupd mai multe criterii.. Dupd natura atomului de hatogen din molecule, compugii ha-

cgenali pot f i (vezi f ig. 1.5):- compuii fluorurali, de exemplu: CH3- F;

- compusi clorurcli, de exemplu:

- compusi bromuruli, de exemplu:

- compusi iodunfi, de exemplu:

cH3- ct;

CH3- Br;

cH3 - t ,

cH3- cH2- F;

cH3 - cH2- cl;

CH3- CH2- Br;

cH3- cH2- l ;iodoelan

Fig. 1.5. Modele spatiale aleunor derivali monohalogenali aietanului care diferi prin natura

atomului de halogen:a, fluoroetan; b- cloroetan;c. bromoetan; d. iodoetan.

- compusi miclti, conlin in moleculd atomi de halogen diferiti; deexemptu:

A,dicloroiuorcmetan

. Dupd numdrul de atomi dehalogenali pot fi (vezi fig. 1.6 a-d):

ct-cHr-cH-cH3.Br

1-cloro-2-bromopropan

halogen din moleculi compugiih't-

*44* ,. o,"tt ro .t 1f.

- compuii monohalogerafl, care contin in moleculd un singuratomde halogent de exemplu:

cH,-cH,-ct . cH. *cH_cH" :" l

br2-bromoprcpan

- compu)i polihalogenafl, care contin in moleculd mai multi atomide halogen; de exemplu:

1,2-dibromotan clorotdfluorcmetan

. Dupe natura radicalului de hidrccarbure de carc se leagdatomul sau atomli de halogen, compugii halogenati pot li (vezifig. 1.6. e-g):

- compusi halogenali alifatici:- saturafi, de exemplu:

ct-cH-cHr-clcl

1 , 1 ,2{ricloroelan

cH,-cH,, i - t - ,

BT BT

cH3-cHr-ct ,

- nesatural, de exemplu:

CH3-CH = CH - Cl , CHr= CH - Cl ,

- compusi halogenali aromatici, de exemplu:

-Lr l tvclorobenzen

FI

F-C-ClIF

E'

2.

cH3-cH-cH-cH3.6r gr

2,3-dibromobutan

Fig. 1.6. Modele spagialedeschise ale unor derivati

halogena{i care diferi prin:L numdrul $i natura atomilor

de halogen;2. natura catenei;

a. 2-bromopropan;b. 1,2-dibromoetan;c. 1,1,2-tricloretan;d. clorotrifl uorometan;e- 2,3-dibrcmobutan;f. cloroetend;g. clorobenzen.

1-cloroprop6na clorootnd 1 , 1 ,2,2,ietrafluoroolena(clorurd de vinil)

,E',,aiiiil-Se dau urmStorii compugi halogenali ia) bromometan; b) 2-bromo-3-clorobutan; c) 1 ,2-difluoropropan;d) 1 ,4-diclorobenzen; e) 1 ,2-dibromoetena.Scrie formulele de structuri gi precizeazd din ce clase face parte

fiecare.

tFrc-.cltir-Scrie ecuatia reactiei chimice de clorurare fotochimice a benzenu-

'ui. Denumegte compusul organic oblinut gi precizeaz5 in ce catego-rie se incadreazd.

Rezoryare- Pentru verificarea corectitudinii scrierii ecuatiei reactieiJ|imice. vezi lectia corespunzdtoare din manualul de chimie - clasaa X-a; denumirea compusului: 1,2,3,4,5,6-hexaclorociclohexan (H.C.H.):.ateqoria: comous polihaloqenat alifafic ciclic satura-_a

. Dupe pozilia atomilor de halogenin molecu16, compugii halo-genati pot fi vezi fig. '1.7 a-c):

- compugi halogenali yiciral1, sunt cei care conlin atomi de halo-gen legati la atomi de carbon vecini; de exemplu:

cHr-cH-cH3.

ct clT 2-dicloroDrooan- compugi halogenali geminali,

:e halogen legali la acelagi atom

cH3-cHr- cH -ct ,Icl

1 ,1-dicloropropan

sunt cei care conlin mai multiatomide carbon; de exemplu:

clI

ct-c-cH".t ' 'cl

vicinali gi geminali,

*\J\

#fo\'"tt*-"r t'&-tv"dt'

uFig. 1.7. Modele spaliale ale

unor compuf i halogenali:a. I ,2-dicloropropan;b. 1,1-dicloropropan;c. 1,3,5-triclorohexan;d. l-bromopropan;e. 2-bromoprcpan;| 2-bromo-2-metilpropan.

Activitate practiciConstrujeqte modele spatiale

deschjse Si compacte pentrlrmoleculele compuqilor organiciale carol imagini sunt redate inf iguri le 1.3-l.7- Folose$te inacest scop, o trusi cu bile colora-te si tije (vezi,4rela 1 a. si I b.).

9

1,1,1-tricloroetan- compusi polihalogenali in care atomii de halogen ocupe pozilii

iqampEtoare (difetile de cele din categoriile anterioare); de exemplu:ct -cHr-cH -cHr-cH -cHr-cH3 .

ct clI 2 4jnctnrnhFxanrG;;;iin-

Dd cate trei exemple de compugi halogenatiScrie formulele de structurd 9i denumirile lor.

ir

. Dupd tipul de atom de carbon, C de care este legat atomul dehalogen -X in moleculd, compugii halogenali pot fi (vezi fig. 1.7 d.-i):

- compuii halogenali primai, in carc -X este legat de un atom deC primar; de exemplu:

CH,_CH,*CH, _ BT;1-bromopropan

- compugi halogenali secundai! ln care -X este legat de un atomle C secundar; de exemplu:

cH3-cH-cH3t ,cl

2-cloropropan- compugi halogena,ti te4,iarl, in care -X este legat de un atom de

3 te4iar; de exemplu:CH.I

cH3-c-cH3.I

2-bromo-2-melilpropan

Fig. 1.8. Modele spatiale aleunor compu$i hidroxilici:

a. propenol; b. alcool vinilic;c. Ienol; d. 1,2-etandiol;e. o-dihidroxibenzen.

1.1.2. COMPUgt HtDROX|L|CIZ Exercitiu

Dii trei exemple de alcooli 9i precizeaza c grupa functionale contin. ,Arcoo l, oespre care at thvdlat in clasa a X-a. t"" p"ffiG;

compugi hidroxilici. Din aceasti clasd maifac parte gi alti compugi.Compu$ii hidroxilici sunt compugii organici care conlin in mole-

cuE una sau mai multe grupe hidoxit,4H.

O cLAstFtcAREA coMpu$tLoR HtDRoxtLtct. Dupd natura radicalului de hidrocarbure de care este leoatd

grupa -OH, compugii hidroxilici pot fi:- a/cool/, in care grupa -OH este legatd de un atom de C, dintr-un

radical alifatic, care participd numai la formarea de legdturi simpte,R-OH (vezi fig. 1.8 a); alcoolii pot fi:

- alcooli saturati, de exemoluicH3- oH , cHs_ cH2_ OH ;

melanol(alcoolmetilic) etanotiatcootetitic)

- alcooli nesaturali, de exemplu: CH, = gg-6tr- Otpropenol (alcool aliiic)

cH" - oH- atcooti aromatici, de exemplu: fi :

\lfnilmtanol {atcool benzitic)

- eror, in care grupa -OH este legatd de un atom de C implicatTntr-o dubld legdturd; de exemplu: etenol sau alcool vinilic HrC=CH

OH(vezi f ig. 1.8 b); sunt instabil i;

- feroli in care grupa -OH este legatd direct de un atom de C careface parte dintr-un ciclu aromatic, Ar-OH (vezi fig. i.8 c); de exemplu:

OHI

IAv,E;iiiil-

Scrie ecuatia reacliei chimice de adifie a apei la etine (acetilend).Denume$te compusul organic obtinut ca intermediar instabil Si preci-zeazd din ce clas; face parte.

. Dupe numerul de grupe hidroxit, -OH din moleculd, existe(vezi f ig. '1.8 d, e):

- compusi monohidrox,Tlcl, de exemplu: metanol, etanol, fenol;- conpusi polihidroxilici, care pot fi:

- dihidroxilici, de exemolu:

cH"-cH,t - t_

OH OH

ekndiol {glicol)

OHA-os.t r \ lv

o-dihidroxibenzen (piroclechina)

1.

10

- tihidtoxilici, de exemplu (vezi fig. 1.9)

cH,-cH-cH,t t t -

OH OH OH'1 ,2,3-propantnol

(glicerina)

OH.-\-ont { )\/on

'1,2,3-trihidroxibenzen(pirogalol)

. Dupd tipul de atom de carbon, C de care este legatd grupa-+lO in molecule, alcoolii pot fi: alcooli pflmar,, alcooli secundai saudcooli te4iari.

rGi;iiirSe dau urmatorii alcooli:a) cH3-cH,-oH i b) cH3-cH-cH3;

OH

9r"c) Ll12-Ynri d) cH.r-c-oH : e) cH3-cH=cH-cHr-oH.

oH oH. cH" .Precizeaze pentru fiecarer numele 9i tipul de alcool (tinand seama '

de toate criteriile de clasificare invdtale; de exemplu: alcool mono-ft .oxilic orimar nesaturat).

rEffiiiii-Reprezinti schematic o clasificare a compugilor hidroxilici, pe baza

qiteriilor generale de clasificare a compugilor organici (care au fostOlicate ln cazul compugilor halogenali).

1.1.3. AM|NE

Fig. 1.9. Model spalial al unuicompuli trihidroxilic: glicerina.

r{.ctivitetc pncticiConshuie$te modele spatisle

deschise $i compacte pentrumoleculele compu$ilor organiciale cirtr irugiri slnt redate h t-gurile 1.8. $i 1.9- FolosSte inacest scop o husd cu bilecolorate $i tije (vezi rueu l).

Aminete stfit cp'rpugioq'mici carc @ntin ln .,olef///ele W garyttqionde amlno, -+lU

O cLAstFtcAREA AM,NELoRClaEiflcarea aminelor este discutata 9i exempliflcatd ln capitolul3.o In funclie de numerul de ndicali de hidrocarbure (R- sau

A.-) legati de atomul de azot din grupa amino, aminele pot fi:

- amine pimarci conlin un singur radicl legat de N, u) N _ R;

- amine aecundarei conlin doi radicali legali de N, R)

N - H;

- amine tertJaret contin trei radicali legaliOe tt, R)1-p.

R'

1'l

. Dupd numerul de grupe amino din molecuE, er\i$el- monoamine:- poliamine (diamine, triamine etc.); exemplu de diamind:cH3-cH -cHr-cH _CH3

NH, NH,

O DENUM\REA AMINEL'R. Denumirea aminelor carc conlin un singur radical de hidrccal

bu6 (amine primare)se face in doud mooun:- conform IUPAC, se precizeazd numiirul atomului de C din cate

nd de care este legat atomul de N Si se adaugd cuvantul amlro urmal de numele hidrocafuurii:

- se adaugd cuvantul anin{i la numele radicalului de hidrocarburdDe exemplu:

cH3- NH2;

(melilamina)

. Denumirea aminelor care conlin mai mulli rcdicali de hidrocarburd (amine secundare gi te(iare) se poate face in doud moduri:

- se denumesc radlca,l legati de N, in ordine alfabetice (orecedatde prefixe: di-, tr i-, dacd este cazul)9ise adaugd cuv6ntut imind; diexemDtu:

H"C

,NHHrC'

dimtiiamina

cH3 - cH2- cH2- NH2.1-amrnopropan(propi lamina) .

cH"-cH.NH

elrlmetilamina

cH.-cH,N_CH,

cH3-cH'dililrnetilamina

. - conform IUPAC (veiinv5Ja cum se formeaz5 denumirea, la lecliadespre amine din capitolul 3).

lmaginea catorva amine (modele deschise 9idatd in fig. 1,10.

rG'aiiii-1. Prccizeaze tipul de aminA pentru flecare

substante scrise mai sus (pentru a exemplificaaminelor).

compacte) este re-

Fig. 1.10,Imaginea ceto aamine:

l amind primaxd;2. amine scundard;3. amine te4iare;a. modele spatiale deschise; Ib. modele spaliale compacte;c. derivati ai aminelor sunt folo-sili ca fertilizan{i.

Activitate practiciConfectioneazi modele spa-

tiale deschise Si coDpacle pentlumoleculeie aminelor ale cArorimagiii sunt rcdate in fig. Llo.Folose$te in acest scop, o trusecu bile colorate gj tije (vezil/r.r-d I a. b).

12

dintre formulele deformarea denumirii

2. Scrie numele compusului organic a c5rui formule este dat6drept exemplu de diamind.

0 corucluzrrUn compus cu funcliune monovalentd con(ine in grupa funclional5

un atom de C sau un heteroatom (de exemplu: O, N) care este legat deatomul de C din molecula numaj prin legituri covalente simole.

Principalele clase de compugi organici, derivati ai hidrocarburilorcu funcliuni monovalente sunt: compugii halogenali R_X care contingrupa

..funclionald halogen -X (-X = _F, -Cl, _Br, _l), compusiihidroxilici carc conlin grupa funclionatd hjdroxil -OH (aliooli R*OH,fenoliAr-OH), aminele care contin grupa functionald amino _NH,.

1.2. COMPUSI CU GRUPEFUNCTIONALE

DIVAIENTE

coMPU9r CARBONTLTCI

Computll carbonlllcl sunt compusi organici carc conlin lnnplecutele lor grupa tunclional4 cahon , >C=O.

Compugii carbonilici se impart in doui clase: aldehide Si cetone,:,zi fig. 1.11).

Compugii organici in care grupa carbonil este legate de un atom& hidrogen 9i de un radical de hidrocarburd, se numesc ardehide.

Formula genefala a aldehidelor este: R-C

. Denumirea cetonelor

Denumirea cetonelor se face, de obicei''in d""": T"..1]::-r,o"rr"r;ffincil;

-aoau!i'"a "un*utui

o "e )?' : !:y :1fl:;t"' ;;1;iifiH;l"!,!;ii1-"iJi-"i r*oi "u" :ltl"" t"?l""i3j!l,ll-At"#; 5J;;;;t;"aza astfel incat srupariirarbonil .s6-i

corespun-

i'J'"" "".ai"a,

t"i mic; de exemplu (vezifig 1 13): 2 1

b.Fig. 1'13. Modele spa[iale ale

unor ce[one:a. etil-met cetona;b. dimetilcetona.

,{clil,ihtc Prt riciCoDfestjonaze modcle spa-

tislc desehide $i comPacla Pntrufimleculole comp$$ilor ofepnic|

rle ciror imagini sunt rdote in

tiqudle l-12- si l.l3' Folos8$c

i;acsr scoP, o trusi cu bilc co_

lorlte $i tije (\zi "4n6o I a. b)'

Fig, 1.14. Clasificarea acizilor

carboxilici.

11

Denumeite urmAtoriieste fiecare:

dimetil-cetoni (acetonA)

compugi carbonilici 9i precizeaze de ce

cH3-CH-CH,-c-cH3cH1 o

4-metil_2-Pentanona

g1 cH'= cH-c-ct t= ct t '

o H-c(:

54321

cH^-cH"-cH,-c-cH3' - t l

2-pentanona

- "" "o"uga'-iu"I"i"icetona la numele celor tli:i:11*:.':,';;

""r-o""in"[i]iio!,iioi' "liu-onir' suo"titu"ntii se denumescln ordi

alfabetice; de exemplu:cH3-C-CHr-CH3

otil-metil_cebne

",CHs-CHr-C

- CH'?- CH'?-CH3

c) Cn,-CH,-c(i

13. COMPU$ cu GRTTPEFT]NC,TIONAUE TRTVAIEN]E1.3.1. coMPUgl GARBOXILIGI

Go4pfrltii G1totr lDci mtr'rlti ed ca'/'p'lflid' T' -tt*O

-cgankiffie @alinin mr1f{rne gntlg G'r.ip,xtt' 'on

O cLAstF,cAREA Ac,ztLoR cARBoxtL'c' $l

DENIJM'REA LOR

este reda Tn fig. 1.14.

. Ctasiitcarea aeizilor carboxilici se face dupe acelea9l

t""liis. i.a-. ;. h pas. 6) careu fost apl'"",?1""i:;n:f:il:llfii'J'X;" ol l"'''i,iri1,#ni", oi""ut"t' i" subcapitorele anteri;il;;;il;"

"it'"tutiia a principalelor clase de acizi carb

. Denumirea acizitor carboxl''ici se formeazd din: cuvantul

uriileTiiet. niarocarbuni cu acela$i numSr de atomi de c

la care se adaugd sufixul oic''' f; ;; ;;;il;; ** au 'in molecule catene o$*t"-"-1i-"il:

,"*tffi"i";;;;;;elui trebuie sa se precizeze pozilia

prin numerotare (sau folosind litere grecegti); numerotarea incepe cuatomul de carbon din grupa carboxil; de exemplu (vezifig. 1.'15.):

4321

cH3-cH-cH2-cooHI

CH.

Mulli acizi carboxilici

Z Ererci l iuScrie formulele Si denumirile uzuale pentru acizii: metanoic, eta-

noic, octadecanoic (acidul saturat cu 18 atomi de carbon inmolecula) despre care ai invdtat in clasa a X-a.

Rezolvare, Acid fotmic, HCOOH; acid acetic, CH3- COOH; acidstearic, CH3 - (CH2)r6- COOH.

1.3.2. DER|VATI FUNCTTONALT AlACIZILOR CARBOXILICI

in urma unor reactii chimice la care participd acizii carboxilici pringrupa funclionale carboxil, se formeaze compugi organici din clasediferite, cunoscuti sub numele de derivali funclionali ai acizilot carbo-

Prin inlocuirea gruperii hidroxil, -OH din grupa functionaldcarboxil cu diferiti radicali se oblin, in funclie de reactivi 9i de condj-liile de lucru, compusi organici derivati ai acizilor carboxilici, dinclasele urmdtoare.

- ^ ^, 'o. Estert, R-C\O_R, (in care R 9i R sunt radicali dehidrocarburd).

Cateva direclii de valorificare practicd a esterilor sunt date in fig. 1.16.

tFei4-ifScrie formulele de structurd ale urmdtorilor esteri, despre care ai

invefat in clasa a X-a: a) etanoat de etil; b) 1 ,2,3{ributanoil-glicerol;c) tristearinr. Indice un domeniu de aplicatie practicd pentru flecaredin ei-

Rezolvare, Formulele de structur; gi denumirile:

^a) Ln:-u.9_611"_6g, i

elanoat de elilH,C-O-CO -(CH,t CH.-

| -z

b) Hc-o-co {cH,t cH3 ;t_

HrC-O-CO ICHrL CH31,2,3- lributanoil-glicrol

HrC-O-CO {CHrF16CH3I

c) HC-O-CO {CH,)-,"CH3 .I -

HrC-O-CO {CHrF16CH3lrisleadne

acid 3-melilbutanoicau 9i denumiri uzuale; de exemplu:

cooH,\l / \ l\r'

Fig. 1.15, Modele ale unorcarboxilici:

a. acid 3-hetilbutanoic;b. acid bnzoic.

Activitrtc pr;rcticiConleclioncazi nrodcle

liale deschise $i compaclemoleculele cornpu$ilor organiciale ciror irnagini sunt redate if ig. 1.15.

o. onmosul conlinc butimt de eril

b. lisbnoa se folosegte lafabdrea sdpu.urui

Fig. 1.16. Estrii sunt folositi inalimentalie (gresimi), dar $i:

a. ca arome; b. ca materii pdmepenhu fabricaree sepunului.

' t5

Flg. 1.17. Modele ale unordedvati funclionali ai acizilor

carboxilici:a. clorurd de etanoil;b. anhidride acetice;c. acetamidd;d. acetonitril.

Activitate prrcticiConfectioneaze modele spa-

tiale deschise $i compacte pentrumoleculele compu$ilor organiciale ciror imagiti sunt redate infig. 1.16. folosind o trusl cu bilecolofate $i tije

_ Aplicatii: a) sotvent organic; b) 9i c) in alimentalie Si la fabricaresapununloro

. Clorui acide. R - C (1,: de exemptu:

^, ' ^ ' .or ,n:-u.c lctorura de etanoit (ctorura de acetit)

o, Anhidnde acide, R- C'1f _

"O _ *,' o" "xemoru,

_ocH3-c -al.\

anhld da etahoic6 (anhidride aceticb)o

' Anide, R - C",^,,, ; de exemplu:

^' ' ^, ,oL,|- | r- u .NH2acetamida

(amida acid!tut acelic)Nfrirl, sunt de asemenea, derivati funclionali ai acizilor carboxilici,

ln care grupa carboxil a fost lnlocuita cu grupa nitril, -C=N, deexemPlul

CH3-C=Nacstonitril

- (ni t r i lu lacidul l lacet ic)

_ In figura 1.17 sunt redate imaginile catorva molecule de derivatifunclionali ai acizilor carboxilici,

rEEiiii-Scrie formulele de structura ale anhidridelor acide pe care le-ai

int6lnit Tn studiul proprietdlilor chimice ale benzenului: anhidridamaleicd, anhidrida ftalicd.

Rezolvare,

r? - ";: ,HC - C\\o

anhidfida maleica

r 'zOo.

"soanhid da ilalicd

C corucluzlr- Un compus cu funcliune divatente contine o grupd functiona16 in

care doi atomi de H de la un atom de C au fost inlocuiti cuheteroatomi; de exemplu aldehidele 9i cetonele care congin giupacarbonil.

- Un compus cu functiune trivalentd contine o grupe functionalein care trei atomi de H de la un atom de C au fost inlocuili cuheteroatomi; de exemplu: acizii carboxilici (contin grupa carboxil) !iderivatii lor funclionali.

\

16

1:4. COMPUSI CU GRUPEFUNCTIONALE MIXTE

Se cunosc numerogi compugi organici care contin in moleculeleq doud sau chiar mai multe grupe functionale diferite. Ei prezintdxoprietdtile chimice caracteristice fiecarei grupe functionale in parte,Car pot avea Si proprietdti determinate de prezenta ambelor grupe,:are se influenteazd recioroc.

-7 EXerCtI tU

Dd exemple de compugi cu functiuni mixte pe care i-ai intalnit inctjile de chimie, in clasa a X-a gi precizeazd ce grupe funclionale:cflline fiecare in moleculS.

Rezolvare: m-cloronitrobenzenul, contine grupele: clor, -Cl gi.rtro, -NO2; zaharidele, conlin mai multe grupe hidroxil, -OH gi olrupa carbonil (aldehide sau ceton5); proteinele contin grupe amino,-\H2, carboxil, -COOH Si amide, -CO-NH-.

1.4.1. H|DROX|AC|ZI

Hldroxiaclzll sunt compusi cu functiuni mixte care contin inrdecu6 grupe funclionale hldroxl,, 4H $i carboxir, -COOH.

in fig. 1.'18 sunt reprezentate prin modele spatiale deschise ima-;|nae a doi hidroxiacizi.

Dnumirea hldroxiacizilor se face folosind cuvantele acldodoxi (precedat fiecare de prefixul: di-, tri-, care arat5 numdrul de-!ruoe) urmate de numele acidului carboxilic corespunzdtor. Pozitia;Eoei hidroxil in catena acidului carboxilic se precizeaz5 pdntr-o:fa (sau o literd greceascd), numerotarea atomilor de carbon ince-t*rd de la cel carboxilic lvezi denumirea acizilor carboxilic|; deEiemolu:

4321 9ooL,-O-CH2-COOH ; CH"-CH- CH,-COOH : f^ f" ' .- "d ' \ l

aodhidroxietanoic acid3-hidroxibutanoic acid2-hidroxibenzoiceij hidroxiacetic) (acid salicitic)

Unii hidroxiacizi au denumiri uzuaie, de exemplu: acidul salici l ic,edul lactic, acidul tartric.

rEEiiii-Scrie formulele de

;-id.oxipropanoic; b)fETanoic.

structurd ale urmetorilor hidroxiacizi: a) acidacid 3-hidroxihexanoic; c) acid 2,4-dihidroxi-

-/

Fig, 1.18. Modele spaliale aleunor acizi hidroxicarboxilici:

a. acid hidroxietanoic;b. acid 3-hidroxibutanoic.

lII

_..t17

1.4.2. AMINOACIZI

An t.rf;'caii sfix c{,n:{}qg cu hnrr.li' i mixle 6te @'lin in

'.'ale'*tlf- WF n^"Wra, a;?'o' -+{H2 9' catbortt'

-OOH-

De exemplu: H2N-CH2-COOH (vezitig 119)'

acid aminoetanoic{acid arninoacetic)

Pozilia grupei amino in catena acidului carboxilic pe care se ga-

seste se pici)eazd in acelagi mod ca la hidroxiacizi Unii aminoacizi

"u'a"nurit ir i uzuale de exemplu: glicina' alaninS'

'" nri"""lrJi I ""r

ttudia intr-o l;4ie sepa?te in c"'dtul.capitolului

s, O"i"iiJ i.rctt""f"i lor deosebite in alcituire 9i functionarea or-

ganlsmelor vii

1.4.3. ZAHARIDE

Zah{idfi,e stmt @ :{lq}i qt h'n{,uni r./,itde carc @4in in n&-

* "i^*

*qt * cat6oti,' >c=o (aldehili sau cabna) 9l

flrai rlfnte WPe riitfro',fl' 4tl'

Ele Pot fi:- monozahaide, de exemplu: glucoza' fructoza;

- zahaide complexe' care se impart in:-'"'"ls"i"i;ti["i oltatraiioe 1dt e*emptu' zaharcza\' ttizalatide

etc.i

b.

Fig. 1.19. Modele spaliale aleacidului aminoacetic:

a. model deschis;b. model comPact

Acti{ihta PmcticiCo$fectio$ea"5 nrodele spa-

tialc deschide 5i compdcre Pntmnmti:aulle compusilor orgPnici

ale ciror irnagini sun{ .datie in

fiewile l.l8- 6i l.l9' folosiod in

ofur scop o tnrsi cu bite colo_m1e 5i tijt.

- polizaharide, de exemplu: celuloza, amidonul'

o""i^-t"o"ritafir" oe sciiere a formulelot 13fi9:li:1:*:1i:"ri"i"5[i"'i"*fir

ln-rrni"" p" "tr." le dau' vei invata in leclii din

capitolulS.

O cottcuuztt- Compugii organici pot fi sistematizali in functie

de tipul de grupe

run"iion"i" p" Jare le contin in molecule in compuqi cu grupe

iu"iliJn"r", iono""r"nte' divalente, trivalente' tetravalente 9i mixte'

-'Princioalele clase de compugi organici Si grupele funclionale

caracteristice (structura 9i denumirea lor) sunt prezentate In taDerul

;:i.;;;i; fiecare clas8, este dat cate un exemplu de compus

rj"i""iit""i l" tormuta tui de str'uctura plan6' denumirea 9i

imaqinea moleculei (model compact)""1''3rlJ"i"r" -ai" li"""t" "t""3 de compuei 9t9i"i9i p:l-l

"r""ir""i"-Juba diferite criterii, dintre care cele mai folosite sunt:

i"t"i" tai""i"r"i de hidrocarbure, numdrul de grupe funclionale'

r")iil" girp"t funclionale 9i tipul de atom de carbon de care este

legate gruPa funclionald.

t8

Tabelul 1.1, Computi organici cu grupe funclionale eterogene.

CLASA DEcoMPustoRGANtcl

GRUPA FUNCTIONALA EXEMPLE

Structuri DenumireFormula de

structuri planASidenumirea

hagina moleculi

Compuii halogenali

Compusi hidroxilici

_XX = F, Cl, Br, l natogeno

cH3-cH2-clmonocloroetan q

-oH hidrcxil cH3-cH2-oHelanol

Amine - NHz amtna cH3-cH2- NH2etanamind

Compugi carbonilici2-

Haldehidd

-ocH"- c

2"

tRcetone

,cH3- c

'QH'propanona &

TIc

I.B

o

ompu9i carboxilicizrotoH carboxil

','ocH3- c'oH

acid etanoic

Esteri..12"

to-Rester

,ocH3- c\

'O- CHretanoat de metil '

Cloruri aleacizilor carboxilici

:// clorurd de acid

,ocH,,-(- tct

Anhidride aleacizilor carboxilici

,o

-c\\^

anhidrida

','o

cHl- c- \oanhidride acotice

Amide'NHz

amidS,P

cH3- c:' lNHz

Nitroderivali -Noz nitro cH3-cH2- NO2nitroetan

Acizisulfonici -so3H sulfonicd cH3-cH2- so3Hacid etan sulfonic

l"ioli tiol cH3-cH2- sHiiotanEteri

(derivali tunqionaliai compu9ilor hidroxilici)

-o- R eter cH3-o -cH3dimetilgter &

! EXERCTTil 9r PROBLEME1. Scrie formulele de structuri pentru urmetoa-

rele substanle organice: 1 ,2-dicloropropan; pro-panal, butanond; acid propanoic; etanol: 2-bute-ne; propanoat de metil.

Ptecizeaz\ care dintre compusii precedenlicon[in grupe functionald divalente.

2. Denumeste conform IUPAC urmitoarelesubstante organice gi pteclzeaze pentru fiecaredin ce clase de substante face parte.

cHr-oHI

a) r^r : b) cH'-cHr-cooHt ( l l\/

OHt^ . ,

^\ /zA.v.unr' .r\ CH.-COOH- , t / \ lt \ / l\7-

Ptecizeaze care dintre aceste substante suntizomere Si care sunt omoloage.

3, Scrie o formuld de structurd 9i denumeqte oalchend care contine in moleculd 7 atomi de car-bon, din care unul este cuaternar Fi doi sunt ter-l iari.

4. O hidrocarbure aromatic5 mononuclearaconline 90,566%C. Deteimind formula molecula-re a hidrocaburii. Scrie formulele de structurd $idenumegte toate hidrocarburile aromatice izo-mere cu formula moleculard determinate.

5. Scrie formulele de structure pentru doi com-pugi cu funcliune mixtd Si denumegte-i. Calcu-leaza procentul de carbon din cei doi compusi.

6. Completeazd urmdtorul tabel:Foamula destrudura DenumiJe

Grupafunctionale

2-pentanol

cH3-cH'-NH'clorurddepropanorl

7, in urma analizei elementale a 9 g substantiorganice s-au oblinut 2,24 L N, (c.n.), 17,6 gCO2

9i 12,6 g H2O. Se cere:a) determind formula moleculard a substanlei

organicelb) scrie formulele de structurd posibile pentru

formula moleculare determinate $i denumeste-le.

20

E TESTL Scrie cuvantul/ cuvintele dintre paranteze care

completeazd corect fiecare dinke afirmatiile date:1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . este un compus cu funct iune

divalenti. (dicloroetanul/ acetona)2. Cea mai simpld substantd dihidroxilice este

(etandiolul/ dihidroxibenzenul)3. Dio1ii ............... sunt stabil i.(geminali/ vicinali)4. Acizii carboxil ici au ca grupi lunclio-

na|e. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( -COOH / )c=o)1 punct

ll, Alege afirmalia corectd:a) Fenolul este un alcoolte4iar.b) Acetatul de etil este un ester.c) Aminele se clasifice in functie de atomul de

carbon de care se leaga atomul de azot ln: ami-ne primare, amine secundare gi amine te4iare.

d) ln toti compuiii organici apar obligatoriu a-tomi de hidiogen.

I punct

lll, Se di urmdtoarea strudure a adrenalinei,un hormon cu acliune asupra reglirii tensiuniiarteriale gi asupra metabolismului zaharidelor:

OH

cH-cHr-NH-CH3IOH

1. ldentificd Si denumegte grupele funclionaleprezente in molecula adrenalinei.

2. Scrie formula moleculara a adrenalinei.3. Calculeazd procentul masic de azot din mo-

lecula adrenalinei.3 puncte

lV. Prin arderea in oxigen a 178 g substanldorganicd, A, se oblin '126 g H2O Si 156,8 L (c.n.)gaze. Dupe condensarea apei gitrecerea gazelorprin solulie de NaOH .dmen 22,4 L N2. Se cere:

a) determine fomula moleculara a substanteiorganice Stiind ce are in moleculS de doue orimai mulli atomi de oxigen decat de azot;

2 puncteb) dace A este un aminoacid, scrie o formuld

de structurd posibile a acestei substante organi-ce $i denumegte-o.

2 PuncteTimp de lucru:50 minute. Se acorda I punct din oficiu

OH

Capitolal2REACTII ALE COMPU$ILOR

ORGANICI

2.1. REACTII DE ADITIEDupi cum ai 'invdtat'in clasa a X-a, reactiile de aditie sunt carac-

teristice substianlelor organice care conlin in molecule legdturi mul-tiole.

Legdturile duble gi triple-sunt formate dintr-o legeturd simpld, o Siuna sau doui legeturi ,r. In reacliile de adilie, sub actiunea reac-tivilor, se scindeaze numai legdturile n qi se formeazd cate o noue le-gaturd o la tiecare atom implicat in legitura scindatd. De exemplu,reaclia de aditie a unui reactivA-B la o alcheni, se scrie in general:

f ; ;n-cuffcu-n'* A.z B ----------' R - cu-9cu-n'

l fin care cu R $i Rr s-au notat radicalii alchil (R poate fi identic saudiferit de R; in loc de R poate fi un radical aril, Ar-); modelareareactiei este redati in fig. 2. 1.

tffiilu-Pe baza cunogtintelor de chimie din clasa a X-a, se cerer a) pre-

cizeazb clasele de compu$i organici pentru care sunt caracteristicereacliile de adilie; b) dd cate trei exemple de reaclii de aditie lamolecule din fiecare clasi de compusi de la punctul:__/

Reacliile de adilie decurg in mod diferit, in functie de:. compusulorganlc participant la reaclie (numit subsfral), care cor-tine bgetura dub6 sau Irbld la care se aditioneazd atomi sau grupede atomi; el influenteaz5 reactia prin:- natura substanlei (substratului), care poate contine una sau maimulte legdturi duble sau triple, intre atomi de acelagi fel sau diferiti;de exemplu:

- hidrocarburi nesaturate (alchene, alcadiene, alchine) Sia.omati-ce (arene), care contin legaturi multiple'intre doi atomi de carbon;- compugi carbonilici (aldehide sau cetone), care contin grupefunctionale carbonil, )C =O ;- nitri l i , care contin grupe functionale nitri l , -C= N;

- pozilia bgeturii multiple in molecula de subslrat de exemplualchene 9i alchine: simetrice (etena CHr=CH? etina CH =CH) saunesimetrice (propena CH"- CH= CHr);. reacliyur, o substanle anorganicd sau organice in care se gdsegteatomul sau grupul de atomi ce se aditioneaze la substrat; el influ-

l ' ig.2.r.Reprezenlarea schematicd a unei

reaclii de adi.tie la o legeturadubll , )C = C(.

21

enteazd reactia Prin:- natura reactivului, de care depinde reactivitatea lui'- tipul de reactiv omogen, de tip A-A (de exemplu: Cl2, Brt sau

eferoger, de tip A-B (de exemplu: HCI' HOH);. conaliile de rcaclie (mediul de reaclie, lumini, catalizatori,temoerature).

rFe;iii-Pe baza cunogtintelor din clasa a X-a, dA trei exemple de react'vi

anorqanici care se adilioneaze la molecule de hidrocarburi nesa-turate: alchene gi alchine 9i precizeaza condiliile in care are loc fie-

care rea4ie de aditie.

ln urma reac{iilorbromuruli diletili, inreactie.

conduce la un derivat. Bromurarea Propsnoi cu brgm, Br2dibromurat saturat (vezi fig 2.2)i

propeni gi explice de ce.Rezolvare, Propena este o alcheni nesimetrice Aditia

bromhidric la alchenele nesimetrice, deci Si la propendconform regufii lui Markovnikov

ln cazul atchenelor nesimetice, desi existd doud posibiliEti de

aditie a atomilor hidracidului, HX se tormeaza intotdeauna un srngur

..1

Pentru a exempliflca influenla factorilor de care depinde des-

fisurarea unor reactii de aditie, vom discuta cazurile reacliilor de:bromunre a propenei 9i a acetitenei 911 de hidrogenare a gresimilor

,bhide, care se bazeaza pe ceea ce ai invetat in clasa a X-a. Alte re-actii de aditie, la care participe compugi organici derivali ai hidro-ca;burilor, vor fi discutate la clasele de compugi pe care li vei studiain clasa a Xl-a.

2.{.1. BROMURAREA PROPENEIFig. 2.2. Modelarea reacliei deadilie a bromului la Propend.

de bromurare a propenei se oblin compu$ifunctie de reactivul folosit 9i de condiliile de

G,p cp tFig. 2.3. Reactivitatea

halogenilor in reacliile de aditiela alchene.

JFig. 2.4. Modelarea reac{iei deadi{ie a acidului homhidric la

ProPena.

CH3- CH= CH, + Brr-----+ cH3-cH-CHr- Br

Br1 ,2-dibromoproPan

ln general, reactivitatea halogenilor ln reactiile de adilie la alche-ne, cregte in ordinea: 12 < Br2 < Cl2 (vezifig.2 3)

Reaclia de halogenare a alchenelor are loc, de regula, intr-unsolvent inert (tetraclorura de carbon, ccl4). Adilia de clor 9i brom

este instantanee 9i cantitatve 9i se foloseste pentru recunoa9terea(identificarea) alchenelor 9i pentru determinarea lor cantitativA

. Bromurarea propenei cu acid bromhldric, HBr conduce la un

derivat monobromurat saturat (vezilig 2.4):CH3-CH=CH, + HBr + CHg-CH-CH:.

Br2-bromoorcoan

tE-iiirPrccizeaze dupe ce reguld se face aditia acidului bromhidric la

aciduluise face

,a

qomer gi anume cel 'in care atomul de halogen,domul de carbon cel mai substituit (dintre cei doibgeturd; vezi fig. 2.5).

X este legat deimplicali Tn dubla

-lBl+-, -r

! "L- |cHz=cH-R + H-XI qnut=----l

-CH_ R

X

-CH2-R

Fig. 2.5. Adilia hidroacizilor halogenilo4 Hxla alchene nesimetrice

7 Erercitiil- Enunld regula lui Markovnikov, pe care ai Tnvelat-o tn clasa a

X-a, pentru aditia hidracizilor la alchene nesimetrice.Rezolvare. Atomul de hidrogen din molecula hidracidului se lea-

ge Ia atomul de carbon (pafticipant la dubla legeture) care are celmai mare numat de atomi de hidrogen, iar halogenul la atomul decarbon cel mai s'rac In hidrcgen,

2- Scrie ecuatiile reacliilor chimice de aditieia) a acidului bromhidric la: 1-butend, 2-butene, 2-metilpropend;

HIFlg. 2.6. Ractivitatea

hidcizilor halogenilor lnreactiile de adifle la alchene.

Fig. 2,7. Aditia Br2 la acetilenn:a, lnainte de lnceperea reactiei,

ln laborator;b. dupd producerea leactiei.

Fig. 2,8. Compufii oblinuti prinadifia Br2 la acetilena:a. 1,2-dibromoeten5;

b. 1, 1,2,2-tehabromoetan.

b) a apei la: eteni Si propend.

Reactivitatea hidracizilor halogenilor Tn reactiile de aditie la al-chene, creste ln ordinea; HCI < HBr < Hl (vezi Rg. 2.6),

2.1,2. BROMURAREA ACETILENEIBromurarea acetilenei conduce la compuii bromunti difetili, in

tunctie de reactivul folosit $i de conditiile de raclie.

ACTIVITATE f, XPf, nIN ENTAL{Experienlq se executd sub ni!d, de cdlre profesor!Mod de lucru. Se prepard acetilend prin reaclia dintre carbid, CaC2 li

ape, intr-o instalatie de tipul celei prezentate in fig. 2.7 a. Acetilena oblinutibarboteazd lntr-o solulie de brcm, Br2 in tetraclorure de carbon, ccl4, deculoaxe brun-ro$ate. Ce observi?

Obselrdlii. Se observe decolorarea soluliei de brom (vezi fig. 2.7 b). De ce'!o Bromurarea acetilenei su brom, Brz se face direct Si poate

conduce la diferiti derivati polibromurati (vezifig. 2.8) care difere prinnum5rul de atomi de brom Si prin tipul de catene (saturate saunesaturatd), in functie de excesul de reactiv:

+Br,CH=CH j->

t lBr Br

1,2-dibrcmoetena 1,1,2,2{etrabromoetan

. Bromurarea acetilenei cu acid bromhidric, HBr se face in

+BrccH=cH _--' CH-CH

t lBr Br

HCI HBr

prezente de catalizator170-200.C) 9i conducesau dibromurat saturat,

+HBTCH=CH -----------'

(clorure de mercur, HgCl2 la temperaturA dela derivati diferiti: monobromurat nesaturat'in funclie de excesul de reactiv:

ET+HBr I

CHr=69-t | " + CH3-CH-Brbromoetena 1,1-dibrcmoekn

(bromud de vinil)

Fig. 2.9. Reprczentareamoleculei de trioleil-glicerol

(model spalial compact).

Observatie: grasimile lichide(uleiuri) nah[ale sunt ameste-curi de esteri mic$ti ai glicerineicu acizi gra$i nesaturaii $i satu-mli.

Activitafe dr tip proictintocnre$te un refefat in caae

si dezvolti terna ,,h porta ktgtdsinilor lichi.le ;i soltle deorigine i)cg4ald it qlinenta!ie -awttdje si datarantaie" .

Pentru documentali policonsulta:

wwwwikipedia.org

tffiifiu-Scrie ecuatia reacliei chimjce de aditie la propina a reactivilor

urmetori: a) acid bromhidric; b) apd. Precizeazi dupe ce reguld seface aditia 9i denumeste produgii de reaclie. _/

2.1.3. HIDROGENAREA GRASIMILOR iLICHIDE 1

tffiitt'-Pe baza cunostinlelor de chimie din clasa a X-a, se cere: Ia) defineste grisimile: b) clasifice gftisimile: c) precizeazd prin ce I

se caracterizeaza fiecare clas6 de grasimi. ' I

Grasimia lichide, sau uleiui,"rn, n.r"t, ,"""rrr7- |Ele sunt triesteri ai glicerinei cu acizi gragi nesaturati, deci contin I

in compozil ia lor resturide acizigra$i nesaturati, care au in catenele Ihidrocarbonate una sau mai multe legeuri duble - C = C -; exemple: I' l ,2,3-trioleilglicerol (vezi f ig. 2.9). '1 ,2.3{ri l inoleilglicerol I

Grasimile lichide (uleiuri) pot fi transformate in gresimi solide I(kiesteri ai glicerinei cu acizi gragi saturati) in urma unei reactii de Iadilie a hidrogenulul la dublele legaturi -C=C-, adicd printr-o Ircactie de hidrogenare Ireffifti-- |

Scrie ecuatia reactiei chimice de hidrogenare a grdsimii tichide I1 .2.3{rioleilglicerol (]li reaminlegti ca ai invetat in clasa a X-a. for- Imula aciduluioleic: CH3- (CH,)?- CH= CH- {CHJ?- COOH). .

IPrin hidrogenarea grasimilor nesaturate (l ichide) se obtin grdsimi

Isaturate (solide). IHidrogenarea gresimilor l ichide are o deosebitS importanla I

practicd. Aceastd reaclie stE la baza fabricarii industriale a grasimilor Isolide de origine vegetald. cunoscute sub numele de ma4garha. I

Pentru a obtine gresimi solide moi, de tip margaine. se barbo- Iteazi hidrogen. H2 in ulei (in prezenld de catalizator pe baze de Inichel, Ni). Procesul de hidrogenare este oprit mai repede daca se Idoregte transformarea uleiului in mafgarin; mai putin duri, aga cum Ieste cea din caserole (folositi pentru a fi intinsii pe paine). IMoleculele de substante cu mirosuri neplecute. se elimind prin Itrecerea de vapori de apA supraincalzili prin gresimea topitd: Itotodatd se elimine gi substrantele colorate I

In margarind se pot adeuga diferite substanle, in scopul imbu- IndGtirii calitdtii acesteia. de exemplu: I

- colorantul caroler, care dd culoarea gSlbuie; I- butandiona, pentru a da mirosul de unt:

I\-24

- vitaminele A, D pentru cregterea valorii nutritive Si E ca'antiB dantl

- lecitind (substanld analoaga trigliceridelor, dar care conlinebsfoo pentru a asigura coeziunea componentilor amestecului.

2.1.4. REACTII DE POLIMERIZAREDupd cum ai invA,tat in clasa a X-a, reactiile de polimerizare sunt

ra.acteristice substanlelor organice care conlin in molecule una saufrar multe legaturi duble (alchene, alcadiene).tfer-ctt.t"-

Pe baza cunostinlelor acumulate in clasa a X-a, se cere:a) enunF definilia polimerizirii; b) Wecizeaze ce este gradul de

lrc imerizare, rl; c) scrie reactia de polimerizare ar] molecule de mo-tEmer A.

Rezolvare.a) Polimerizarea este procesul in care mai multe molecule ale

.nui compus, monorner (sau mer) se leagd intre ele, formendi a cromo lec u le (po I i me ril.

b) Gradul de polimerizare, n reprezintd numdrul de molecule demonomer care formeazi polimerul.

d) Reactia de polimerizare sescde: nA , f O,n ,Palimeizarca poate fi privite ca o reaclie de poliadi.tie carc arc

bc cu ruperea legiturilor n din fiecare moleculd de monomer gi for-marea de noi legdturi o, carbon-carbon. Ecuatia generale a reaclieichimice de polimerizare a unei alchene este:

n cH"Y cH.. , IR

)+ CH,_ CHJ-| 'nR

polmer

De exemplu, polimerizarea propenei este prezentate in fig.2.10.

tfoiclt,l" -Pe baza cunogtintelor acumulate in clasa a X-a, se cefe:a)scrie reacli i le de polimerizare a urmdtorilor monomeri: 1) eteni;

2) propena; 3) stiren; b) denumeste polimerii oblinuljt-.,....--.... a

Dupd cum ai invdtat in clasa a X-a, cand monomerul este oalcadienS, reactia de polimerizare prin poliadilie are loc cu ruperealegiturilor r din fiecare moleculd de monomer, formarea de noi leg;-turi 6, carbon-carbon dar 9i de noi legdturi n (are loc o migrare a le-gdturii n intre alti 2 atomi de C, diferili de cei intre care se g6sea inmolecula de monomer).z Exercit iu

Scrie ecualia reactiei de polimerizare a 1,3-butadienei. Precizea-zd ce legeturi chimice se rup Si ce legeturi noi se forgi;-........./a

La reactiiie de polimerizare pot participa:- monomeri identici, cand au loc reactii de polimerizarel- monomeri diferili, cand au loc reac\ii de copolimerizare.

Fig. 2.10. Modelara reactieipolimedzare a propeni.

de

tsaE,

O importanle practice deosebita o au monomerii vinilici (vezi ltg2.11). Ei au Tn molecule radicalul vinii, HrC=CH- legat de diferiti a-

tomi sau grupe de atomi; exemple de monomeri vinilici: vinilbenzenul

/A(sthen) ( )-Cff=Cn,. clorura de vinil HrC=CH-Cl acetatul' \\_-,7

de vinil Hr;=CH-OCOCH3, acrilonitri lul HrC=CH-CN Monomerii

vinilici pot participa, atat Ia reactii de polimerizare, cat 9i la rea4ii decopolimerizare.

O REAcTtt DE PMMERIARE A MoNoMERtLoR wNlucl

Prin oolimerizarea monomerilor vinilici se obtin polimeri care facparte din categoria maselor plastice. De exemplu:

{.

ot, .o

Fig. 2,11. Monomed vinilici(modele spaliale deschise)la. stiren; b. cloru[ de vinil;

c. acetat de vinil; d. acrilonitril

/ ,H2C =CH-Cl

cloruri de vinil

acotat do vinil

nHrC=CH-CN-)

acnlonitril

,@Scrie: ecuatia reacliei

-' -+ { HrC-CH J;Icl

policlorure de vinil

t\

IL

nH.C=CH-OCOCH" -' + H,C-CH+- l

L

aou.f

c

ococH3Poliactat de vinil

t Hrc -cH+I

CNpolac lonitril

de polimerizare a stirenului gi denumirea

polistiren

polimerului obtinut.Rezolvare.nHC:CHz +

r^vstkn

Aptlcalii practice ale potimertlor vlnilici.- Polisfrrenul este un polimer cu proprietati dielectrice foarte bune

gi este stabil la actiunea agenfilor chimici. Se foloseste pentru fabri-;area a diferite articole de uz casnic 9i obiecte sanitare. Polistirenulexpandat este folosit la ambalarea obiectelor casabile saudeformabile, precum Si ca material izolator termic Si lonic.

- Policlorura de vinit (PVC) este folositd pentru obtinerea de tu-buri. tevi sifolii (linoleum) cu sau fdre suport textil Articoiele din PVCrezistd la;ctiunea diverQilor agenli chimici 9i atmosferici, dar nu suntrezistente la inceEire. Articole din policlorur5 de vinil au proprietdtide izolant termic $i electric. Tampleria termopan este confeclionatSdin policlorurd de vinil.

- Poliacetatul de vinitse folosegte la prepararea de lacuri 9i ade-zivi, precum 9i pentru apretarea produselor textile.

\

- Poliac lonitilularc proprietatea de a fi tras in fire, astfel incat el,Ke materie primii pentru fabricarea fibrelor sintetice: fibre poliacri-critrilice, PAN.

- Monomerii vinilici participd 9i la reactii de copolimerizare prin=re se oblin copolimeri folositi la fabricarea cauciucului sintetic.

Cateva exemple de obiecte din polimeri vinilici sunt prezentati in\ .2.12.

O REAclt DE copouMEHARE A MaNaMERTLoR vlll.{uct7 Exe.citiu

Pe baza cunogtintelor acumulate in clasa a X-a, se cere:a) enunle definilia reacliei de copolimerizare:b) scrie reactia de copolimerizare a x molecule de monomer A cu

_, Tolecule de monomer B, gradul de polimerizare fi ind n;c) prccizeaze ce reprczinle x/y.Rezolvare,a) Reaclia de copolimerizare este rcactia de polimerizare conco-

'aitente a doue fpuri difeite de monomer, cu obtinerea unui comDus

-a crom ol e c ul a r (co pol i m e r).

b) 'xA+nyB _*

ft^+frd,c) x/y rcWezinld raportul molar al celor doi monomeri in

:.polimerul oblinut.Reacliile de copolimerizare a monomerilor vinilici cu 1,3-butadi-

e.ra sunt folosite in industrie pentru oblinerea unor tipuri diferite de=0ciuc sintetic.

Prin copolimerizarea 1,3-butadienei cu acrilonitrilul, se obline ca--ciucul sintetic butadien-acrilonitrilic denumit uzual Bura N sauS KN:

-rcH, =CH-CH =CH2 + nycHr=CH "' +CHr-CH =Ctt - CHz)rtCH a- CH )*CN CN

1,3'buladine polibutadin-pollacilonitr ICauciucul butadienacilorltr1lc se folosegte la confectionarea fur-

:Jnurilor prin care trec produselor petroliere, deoarece este insolubil'1 alcani.7 Exercil iu

Scrie e;uata reactieide copolimerizare a 1,3-butadienei cu stirenul.Rezolvare. Reactia de cooolimerizare se scrie:

rcH)=cH-cH .cFl + nycH,=cH + +cHr-cF=cLl-cHrI+cHr- cH++

ni rAvvI.3_blladend .trpn eohoutddien_gra

Prin copolimerizare a 1,3-butadienei cu stirenul se obtine cauciu-cul sintetic bufadiensflrenlc cunoscut sub denumirea comerciald 8u-na S care se folosegte la fabricarea anvelopelor pentru automobile(yezi t iq.2.12 e).

Fig. 2.12. Obiecte dinmateriale pe bazd de polimeri

vinilici:a. pleci din polistiren expandat;

b. linoleum; c. termopan;d. fibre poliacrilice;

e. anvelope din cauciucsintetic.

"{ctivitrte de tip proiectItrtocnF*e un refent cu t-

ma: Lllport?rld polimerilor fiimlmctul lor dsrp|rr irPdidr i.Propuneri de ospecte care pot fiabordale:- tipuri de polimeri" exemple,proFietiti. domcnii de folosirci- polua{e& rnediului cu deseuride orateriole fsbricate din poli-meri; mesuri pmclice de redu-cerc li etiminare { polufuii;- metode de iecuperare $i rcci.clare e deleutilor

Penau docunlenlarc poli con-sulta:

w s,\i-socplnst-org

NNrN.plastiindustry.org

Fig. 2.13. Dircclii de tblosire apolimedlor vinilici.

2a

lmportanla polimerilor

Prin reactii de polimerizare 9i de copolimerizare se oblin compugimacromoleculari (polimeri) care au aplicatii practice importante lncele mai diverse domenii de activitate (vezi pag.27-2A 9i lig. 2.13).

O corucluzrr- Reactiile de adilie sunt caracteristice substanlelor organice care

contin in molecule leg;turi multiple.- Prin adilia hidrogenului, substantele nesaturate se pot trans-

forma in compugi satura,ti. Din acizi gra$i nesatura_ti se obtin acilgragi saturati 9i din grAsimi l ichide se obtin grdsimi solide. Prin hidrogenarea unor grdsimi lichide (uleiuri) se fabrice margarina.

- Aditia halogenilor la alchene $i alchine se face conform sche-melor generale:

- .

n-cH{cn-n'* x ' .x *R-CH9CH-R'" i , l ' falchenS de vatdihalogenat v ic inal

alchindXX

t lXX

conpus d l'alogenat corpus ietraha ogeralv c nal nesalurat saturat

obfnandu-se: compusi dihalogenali vicinali saturali 9i respectiv com-pusi dihalogenati vicinali nesaturali gi/sau compugi tetrahalogenalivicinali gi geminali saturati.

- Aditia hidracizilor halogenilor la alchene gi alchine se faceconform schemelor generale:

I " . ' - - -

R-CH=CH-R + H'zX - rR-cHIcH-Rlo lo

Xderival monohalogenat

____ xH-6!s;; rx S u,b= c-ntnzr- t."- {-*

alchend simelrice

alchine compus'nonohalogenat compusdihalogenatnesalurat geminal

ob$nandu-se: compuqi monohalogenati saturati 9i respectiv, compu$i mcnohalogenali nesaturali Si/ sau compugi dihalogenali vicinali saturati.

- Aditia hidracizilor halogenilor la alchene Si alchine nesimetricese face conform tegulii lui Markovnikov.

- Substantelor organice care contin 'in molecule una sau maimulte legituri duble (alchene, alcadiene) dau feacti i de polimerizare$i de copolimerizare (reactii de poliadifie).

- Prin polimerizarea monomerilor vinilici se oblin compugi macro-moleculari (polimeri) care au numeroase aplicatii practice.

- Monomerii vinilici participb 9i la reactii de copolimerizare princare se obtin copolimeri folositi la fabricarea cauciucului sintetic.

I

EXERCtTil $t PROBLEMEt :.lmpleteazd urmdtoarele ecuatii ale reacli-:.rrice. ldentificd substratul $i reactivul Si;.32d conditi i le de reactie:

a - : l + . . . . = C2HsClI - .+. . . .=c2H6

=, 2::42 +. .. . . . . = CH3CHO.

I -ir-un vas cu brom se barboteazd acetile-S; .C c; s-a obtinut un compus cu masa mo-

i :E 7.153 ori mai mare decat a aceti lenei de-ri prin calcul ce compus s-a format.

t' :are este formula de structurd a alchenei,n irer masa molard cfegte cu 169% la aditia

cd rezult5 700 L amestec gazos (c.n.) in care seafld o singure hidrocarbura, se cere:

a) scrie ecuatia reactiei chimice care a avutloc;

b) calculeazd compozitia, in procenre oevolum a amestecului gazos init ial;

c) calculeazd compozitia in procente de voluma amestecului gazos obtinut in final.

10. Hidrogenarea grdsimilor lichide se foloseg-te in practicd pentru obtinerea margarinei. Dacdo grAsime saturatd este un solid cu o duritatecomparabild cu cea a untului, cum explici faptulcd margarina este moale?xlt. 5,6 mL (c.n.) propen5 purd se barboteazd

in 250 mL solulie de brom in apd pane la decolo-rarea completd a acesteia. se cere:

a) scrie ecuatia reacliei chimice care a avut loc;b) calculeazd concentralia molara a solutiei de

brom.12, Se obfine clorura de vinil prin aditia acidu-

lui clorhidric la aceti lend in prezenta unul catali-zator de clorure de mercur pe cdrbune activ. $ti-ind cd se lucreazd cu un raport molar acetilend:acid clorhidric de 1:1,2 $i ca se oblin 125 g cto-rurd de vinil cu un randament de 90% raoortat laacetilend, se cere:

a) scrie ecualia reacliei chimice care a avut loclb) calculeazd volumul de amestec gazos intro-

dus in reaclie;c) considerend cd 40% din clorura de vinil ob-

linutd polimerjzeaza, calculeazd masa de polimerobtinutS.

13. Se barboteazd intr-o solutie de apd debrom de concentratie 1%, 2,24 mL propind. Pen-tru decolorarea totale a aDei de brom se maibarboteazd ince 13,44 cm3 amestec echimolecu-lar de propan 9i propeni. Se cere:

a) scrie ecuatiile reactiilor chimice care au a-vuMc:

b) calculeazd masa solutiei de apd oe orom.14, in urma analizei a 40 mg alchini se obtine

un volum 67,2 mL CO2 (mdsurat in conditii norma-le). Determine prin calcul formula moleculard aalchinei Si denumegte-o conform l.U.pA.C. gtiindcd prin adilia acidului bromhidric la alchina de-terminat6 se obtine un compus care nu contjnecarbon te(iar, scrie ecuatia reactiel chimice care aavut loc Si denumegte produsul de reactie obtinut.

3::e ecuatli le reacli i lor chimice ale alcheneiA

: acidul bromhidric;: apa;: : ,OrUl.( ;r reactia de hidrogenare a naftalinei se utF

2,8579 compus aromatic la un l itru de hi-n mdsurat in condil i i normale. Se cere:

: scne ecuatia reacliei chimice care a avut loc;: cenumegte compusul obtinut;: ptecizeaze cali atomi de carbon primafl.

rdari, te4iari 9i cuaternari are compusut oere oblinut.5. Ai invelat cd reactia de aditrie a apei la al-

e conduce la alcooli . Scne tormulele der: iurd 9i denumegte alchenele din care se pot

:. 2-butanol;:) 2-pentanol.

)L?

5. Reactii le de polimerizare sunt reacli i de po-: ire. In cazul general cand un monomer conti-

rocarDUn.9'. Se trec

c s ngura legdturii n, precizeaze cate legEturis rup Si c6te legdturi .' se lormeazd prinianerizarea a Il molecule de monomer?7. Calculeaze volumul de aceti lene (c.n.)

r obtinerii unei tone de ooliacetat de vinilrandament global de 75olo.8. La hidrogenarea a 100 g amestec de izobu-

9i neopentan, in prezenta catalizatorului detind, se constatd in final o cregtere a masei

lecufui de hidrocarbuti cu 2 a. Calculeazaitia procentual5 masicd a amestecului oe

ne-CU

1000 L amestec de propend 9i hi-catalizator de hidrogenare. gtiind :I

II

- l

cgen peste

E TEST 1

l. Scrie cuvantuU cuvintele dintre paranteze care

co;pleteaze corect fiecare dintre afirmaliile date:

iiin ieaqiire oe aoilie se rup legeturi (o/ '!)2. Bromuiarea acetilenei cu. se face in

prezenli de HgCl2 drept catalizator' (Br2i HBr)

3. Hidrogenarea etinei pe catalizator de 'duce la etenA (Ni/ Pd 9i Pb2*)

4. Reoula lui. .. . . se aplica adiliei hidracizilor

la alcheie nesimetrice (zaitev/ Markovnikoq ncr

. Compusul cu formula structurale de maijos

se numeite stiren

! TEST 2*

l. Scrie cuvantul/ cuvintele dintre paranteze

care completeazd corect fiecare dintre afirmaliile

oale:1. Aditia apei la alchine conduce la (aF

cooli/ compugi carbonilici)2. 4 electroni t se gdsesc in de butadF

ena. {o moleculd/ doud molecule)3. Benzenul . .. . .. . . .. hidrogeneaza la ciclo-

hexan. (se/ nu se)4. Adi$a bromului ta alchene nesimetrice

regula lui Markovnikov (respectai nu respecte)I puncl

ll. incercuiegte afirmalia corectS'

"; H"log"n"r"u alchinelor are loc numai cu

halooeni.bi Hidrogenarea hidrocarburilor decurge cu

cresterea Procentului de carbon';) Masa de polimer obtinute este mai mare de-

cat cea de monomer introduse.d) lzobutena decoloreaza solutia apoase de

brom l prrncr

lll. Polipropena este comercializatd sub denu-

mirea de Dolipropilend (P P) Se cere:1. scrie ecuatia reacliei chimice de obtinere a

oolimerului din Propene;' 2. dac6 masa moleculare a polipropenei este

50400 care este gradul de polimerizare?2 Dond

lV. Prin copolimerizarea 1.3-butradienei cu

acritonitrilul se obtine cauciucul sintetic Buna N

sau S.K.N. Se cere:a) scrie ecuatia reactiei chimice de copolime-

tzate:b) determine raportul molar butadiena: acrilo-

nitril din copolimer, gtiind cd acesta are un con-

tinut orocentual masic de azot de 15't'n; *n*

+v. Un amestec echimolecular de propini 9io]oolna se tarooteaza in 8Oo mL solulie de ape

i. trom oe concentratie 0,1 M pane la decolo-

rarea tolali a soluliei Se cere:a) scrie ecuatiile reacliilor chimice care au loc;

bi calculeazi volumul (mesurat ln conditii nor-

_ cH,HC./

'

I(Alv

a) Scrie ecualijle reactiilor chimice din schema

de mal jos;A + H2O -----'A + HBr ------)

z puncieb) Stirenul este o materie prim6 pentru obti-

nere polistirenului expandat folosit la ambalareaouiecietor casaoite gi ca material izolator termicsi fonic. Se cere:' 1. scrie ecualia reaclieichimice de polimeriza-re a stirenului;-

z,.stiina ca si; ootine polistiren cu masa mola-ra meiio 250000, determine gradul mediu de po-

limerizare.2 Punoto

{ lll. Un mol de substanld care contine numai C

si H aditioneazd 2 moli H2 oblnandu-se un com-

ous saturat aciclic cu un continut de 81'81%C'

betermini prin calculsubsianta care s-a hidroge-

nat si scrie ecualia reacliei chimice de hidroge-

nare. Denumegte produsul de reaclie obtinut2 Wncte

lV, calculeaza volumut de acetilend (c n ) ne-

cesai obtinerii cu un randament global de 75% a

iOo tq potictorura oe vinil. Calculeaza continutul

J" "ioi

ipto""nt" masice) din policlorura de vinil

obtinuta 2 Puncre

Timp de lucru: 50 mlnute. Se acordi 1 punct din ofciu

male) de hidrocarburi barbotat'2 puncte

30

Timp de lucrui 50 minule Se acordd 1 p|mct din oficiu

2.2. REACTIT DESUBSTITUTIE

ln reacriile de substitulie unul sau mai muryi abmi (de hidrogensau heteroatom) sau grupe de atomi sunt inlocuqi cu unul sau maimuftJ atomi sau grupe de atomi, difeiti.

Atomul (sau grupa de atomi) care inlocuiegte atomul (sau grupade atom) din molecula compusului organic se numegte subslifuenf.

2.2.1. REACTil DE SUBSTTTUTTE AATOMILOR DE HIDROGEN, H, DIN CATENE

ALE UNOR MOLECULELa reacfii de substitulie participi, atet hidrocarburile, cat gi alte

c.lase de compu$i organici, derivati ai hidrocarburilor.ln general, reaclia de substitulie care poate avea loc Tntre o

hidrocarburd, R - CH3 gi un reactiv AB, care contine substituentul B,se scrie:

nI

R*9-1-HI

FI

+ A-B -+I

I+ H-A

+$t,'6-.*$*..*Fig. 2,14. Modelarea unei reactii de subslirulie

fa. radical R-l {9{r. reacriv; Gr, subsriruenl).

lmaginea unei astfel de reaclii de substitulie este reprezentateprin modele deschise in ti\.2.14.

Substanlele care participe ca reactivl la o rcaclie de substitulie,sunt:

- molecula de compus organic, din care unul sau mai multi atomide H vor fi inlocuili cu unul sau mai mulli atomi sau grupe de atomi,se nume9te subsfrat de exemplu: hidrocarburi (alcani, alchene,alchine, arene), alcooli, fenoli, amine, acizi carboxilici etc.;

- molecula care conline substituentul se numegte reactiv, deexemplul halogeni, X2 (X2= F2, Cl2, Bt2)i acid azotic, HNO3; acid sul-turic, H2SO4; clorure de alchil (exemplu: clorura de metil, CH3CI);cloruri acide (exemplu: clorura de acetil, CH3COCD.

Reactiile de substitutie au loc in conditii diferite, in fun4ie dereactivitatea substratului gi a reactivului, de exemplut la lumine, latemperatura ridicatd sau obignuitd, in prezenta sau in absenta unorcatalizatori.

,,":ff ;l1f i"":'x'.1 i,*,!"?"i"" f Jii *i,i ;ii'ii'Fii !f"' Xi ! f' ""1' ii;

(""i; 1r?r2;1r5l""1iito1. de substitutie se formeaze compusi organici

::n:tturl': :::':n:r,rn :::ffi llffi h I j:i:]'"'"

Fig. 2.15. Clasificarea reacliilorde substitulie dupd natura

substituentului

-?ii?1i"""""u,,"r"1or de chimie din clasa a x-a, se cere:

"i "i,1"-""""rril! reactiiror care il,iT,"g;,.f

,ft#:lrig?urmitoarele substanle: 1) metian 9i clor

ii"t"r""t"t r"cr.l' i1 benzen 9i acid azotic' in prezenld de acid

*rrr.; +)E pro-peni gi clor (500"c); 5)E benzen 9i acil s]]lfYr:c

""""""ir"ilil natatina 9i acid sulfuric concentrat (la 80'c ai

la

iio;"j, tlC tenzen 9i clorurd de metil (catalizator Alcl3 anhidr');

8)E benzen 9i clorura de acetil (catalizator AlCl3);-'-ut-or""ir""ra pentru fiecare dintre reacliile de la punctele a) 1 -

3 (sau 1 - 8E): numele reactiei' substratul' reactivul' substltuentur'

ir-imete ctasei de compuli organici din care face parte substanta

#;ff#i;"i; ul ;;;u'mirei acest"ia: noteaza rdspunsurile prin

c#pletarea rubricilor din tabelul urmetor:

Nr. re-aclie

Numelereac!iei

Substrat REac-tiv

Sub-siltuent

Produs doreaclieiclasa/

d6numireatR"r#ar"'a)

P""tt "*f-"-" ""rectitudinii

scrierii ecuatiilor re-

""tiil"r. "i itl"", i,*i reqiile corespunzetoar:-1':.,y:lTl*i:"ifi:l

l:ii1ii,l il" "i i; ;]i"ntiu u"iiti""'""

-rectitudinii raspunsuriror

i"=""rinl"r" O" r" acest punct, vezi tabelul 2 1

Tabelul 2.1 Rezolvareaexerciliului(exempledercactriidesubstitulie,lnveFtelnclasaaX-a)'---------FEUG oo reacf ie:clasa/ denumirea

: | : :Derivati halogenali/ cloromeran(clorura de metil)

Nr" Num6|ereaclioi

SubBtrat Roactiv/ condiliido lucJu

5UD-stltunt

1 'lalogenarel\iletan Cl2l hv

Derivati halogenati a-rn3lcuj'oto3gli:l2 HalogenareBenzenCl2l Feut3-Noz Nitroderivati/ nitrobenzen

Derivati halogenali/1-cloro-2-propena (clorura de ali l)

Acizi arilsulfonici/ acid benzensulfonic

lAcizi arilsulfonici/l- acid cr-naftalinsulfonic;I- acid B-naftalinsulfonic

lArene cu catend laterala/lmetilbenzen (toluen)

l-lCetone aromatice/lfeniLmetil-cetona (acetofenona)

3 [litrare Benzen HN03/ H25ua

4E HalogenarePropenact2l 500oc

-so3H5B Sulfonare Benzen fl2S()4 colrc

6n Sulfonare NaflalineH2SOa concJ 8@C(sau 160oC)

-so3H

7Z Alchilare Benzen GH3UI/ /\l\,13anhidrd

,scH"-ci

8E Acilare Benzen cH"-c< |-c lAlcl3

\

O REACTII DE HALOGENARE

Reac,tiile de substitu,tie in care unul sau mai mutli atomi de hi-drogen sunt inlocui{i cu unul sau mai mulli atomi de halogen se nu-mesc reaclii de halogenare.

ln urma reacliilor de halogenare se obtin cofipugl hatogenatilderivali halogenalD.

In reacti i le de halogenare:- subsfraf poate fi orice substante organice: hidrocarbur; sau derj-

vat de hidrocarburi;- reactiv poale fi un halogen, X2 (X2 = F2, Cl2, Br2). Se obtin

compuqi fluorurali, clorurali, bromurati sau derivati micati.Reacliile de halogenare au loc in conditii diferite, in functie de

reactivitatea substratului $i a reactivului.

O HALOGENAREAALCANILOR. Subslrat hidrocarburi saturate (alcani).- Reacflyl: molecule de halogen, X2 (X2 = Cl2, Bt2).- Condilii de lucru. alcanii reaclioneazd direct cu clorul 9i cu

lromul la lumina (fotochimic) sau prin lncelzire (termic, la 3OO -400"c).

- Produgi de reacfle: se obtin compusl (derivafi) clorurcli giiespectiv compugl (derivali) bromurali (derivafii fluorurati ii ioduratiai alcanilor nu se obtin prin reacti i de substitulie cu F2 sau cu 12, cierin metode indirecte). in funclie de excesul de halogen introdus inamestecul de reaclie, se pot obtine: derivati monohalogenati gi/ sauderivati polihalogenati (dihalogenali, tr ihatogenali, tetrahatogena[ierc.).

o Monohalogenarea metanului 9i etanutul7 Exercii iu

Scrie ecualiile reactiilor chimice de halogenare gi numete deriva-ti lor halogenati oblinuli prinr a) monoclorurarea metanului; b) mono-lorurarea etanului.

Reacfi i le de monohalogenare a metanuluisia etanului, conduc late un singur compus monohalogenat: clorometan Si respectivJoroetan, deoarece toli atomii de hidrogen din alcan (care pot fi'nlocuiti cu halogen) sunt la fel de reactivi. Metanul contine un singuratom de carbon, iar etanul conline numai atomi de carbon primari, in'r'olecul; (vezi fig. 2.16 a).

. Monohalogenarea propanului

ln urma reacliei de monohalogenare a propanului se obtine un,destec de doi compugi monohalogenati bomerl.

De exemplu, prin monoclorurarea propanului rezultd: 1-cloropro-:an i i 2-cloropropan (vezifig.2.16 b):

1 2 3 +2C1., hv 3 2 1 1 2 32 CH1- CH, - CH, . , ; l CH"-CHz-CH--Ct + CH,- CH - CHl

L

?L

?

's*u ?r I - ' lt* . O

1",

?L

Fig. 2.16, Modelarea reacfieimonoclorurare:a, a etanului;

b. a propanului.

: !

.i" la!

a.I

.'1

.)r

1,,"

?I

t-.

?&.. l

Cei doi derivati monoclorurali ai propanului sunl izomeri de po-

z,t/o: ei au aceea$i formule moleculard, CaHTCl, dar formulele lor de

structura difere prin pozitia in molecul; a atomului de carbon de carese leage atomul de clot

Da;A se lucreaze cu Cl2 sau Br2 in exces, reactia de halogenare

continud gi se oblin compusi dihalogenali' trihalogenali, , polF

halogenati.Halogenarea alcanilor cu mai mult de doi atomi de carbon in mo-

Iecule, Anduce la obtinerea unui amestec de izomeri monohalo'genari Si pot ih alogenali.

rFe;iii-Scrie ecuatiile reactiilor chimice 9i numele tuturor derivatilor halo-

genati obtinuli prin bromurarea fotochimicd a propal!!_.a

. Monohalogenarea butanului

ln urma reactiei de monohalogenare a butanului se obline unamestec de doi compusi monohalogenali izomeri

De exemplu, prin clorurarea butanului se obline un amestec de

doi compugi monoclorurati izomeril 1-clorobutan 9i 2-clorobutan(vezi lig. 2.17)i

3 4 +2C1.. hv 4 3

2 CH3- cH,- cH,- cH3frjcH"- cH,- cH:- cH? +cHr- cH - cH,- cHl

cl ct

Cei doi derivati monoclorurafi ai butanului sunl izomeri de poziliel

ei au aceea$i formuld moleculari, CaHecl, dar moleculele lor difere

prin pozilia atomului de carbon de care se leagd atomul de clor'eropo4A ln care se gesesc in amestec cei doi izomeri, este

diferitd ii anume: cantitatea de 2-clorobutan este de aproximativ do-ue ori mai mare decat cea de 1-clorobutan. Acest rezultrat experi-mental aratd aA bg\tuib C-H din molecula de butan nu mai sunt

toate Ia fet de ugor de scrndat, in prezenla reactivului clot ca in cazullegdturile C-H;in moleculele de metan 9i de etan Unii atomi de hi-d;gen din molecula de butan pot fi inlocuiti (substituili) mai ugor cu

clor decat altii.

ZExercll iuScrie formulele plane (cu liniute de valentd), numeroteazd atomii

de C Ai precizeazd tipulliecerui atom de carbon din moleculd pentru

urmiiori i alcani: a) propan; b) butan; c) 2'2-dimetilpropan(neopentan); d) 2-metilbutan (izopentan).?.? Rezolvare.HHH

11 21 3la) H-C-c-c-H;

t l lHHH

HHHH11 21 31 4l

b) H - c-c-c-c- H;' t l l l

HHHHFig. 2.I?. Modelarea reaclieide monoclorumrc a butanului:

a. I -clorobutan:b. 2-clorobutaD.

u\

H4l

H H-C_H H. 11 21 3lc) H-c-c-c-H;

| " t

IH H-:C_H H

H5l

H H*C.H H H. 41 31 21 1l

d) H-c-c-c-c-H.t l t lHHHH

I

a) 1,3 = primari, 2 = secundar;b) '1,4 = primari, 2,3 = secundari:c) 1,3,4,5 = primari,2: cuaternar;d) 1,4,5 = primari,2 = secundar,3 = te4iar.

ln compugii izomeri oblinuli prin clorurarea butanului, atomul declor, Cl este legat de atomi de C de doui tipuridiferite (vezitig. 2.18)l

- de un atom de carbon primar,in molecula de 1-clorobutan;- de un atom de carbon secundar,in molecula de 2-clorobutan.Rezultatele experimentale care aratd cd propo4ia de 2-clorobutan

este mai mare decat cea de 1-clorobutan, in amestecul de izomerioblinuf prin clorurarea butanului, indicA taptul cd atomul de H legatde un atom de C secundar este mai ugor se substiluit (de inlocuit cuun atom de CII decet atomul de H legat de un atom de C pimar.

r Monohalogenarea 2,2-dimelilpropanului (neopentanutui)

. in urma reactiei de monohalogenare a 2,2-dimetilpropanului (neo-pentanului) se obline un singur compus monohalogenat (datoritesimetriei moleculei 9i a faptului cd la atomul de carbon cuaternar numai existd hidrogen.

CH. CH,| .^ ' L. . I

CH3-C-CH3 -# CH"-C-CH,C| + HCIl - ' lcH. cH.

2,2-dimeiilpropan 1-ctoro-2,2-dimslilpropan(reopentan) (cloronopentan)

O cottct-uzttUn atom de H este cel mai ugor de substituit atunci cgnd el este

legat de un atom de C te(iar gi cel mai greu de substituit atunci candele este legat de un atom de C primar:

Cand hidrocarbura saturate carc pafticipe la reactia de monoha-logenare conline in moleculd atomi de cahon de tipui difeite: Di-mari, secundari gi/ sau te4iati, se obline un amestec de compugi ha-Iogenali izomei in care, de obicei ln propo4ia cea mai mare segesesc cei teftiari sau secundari 9i in propo(ia cea mai mic6 suntderivatii halogenati primari.

t l-c-c-

l l

t t l

r t lb. )c=c(

| - n=n--c-t t r . l

c -C-C-C- iC=C-C-t t r t l

d. l rr -Y-r -c-c=c-

-c -c-c -r t t . l

-c- iC =c-C-t l l

-c-I

Fig. 2,18, Tipuri de atomi de Cdin catene:

a. primari; b. secundari;c. terliad; d. cuatemari.

R _c.IIHa.

HR

l lR_c. R

IH

b.

RI

_c.IRc.

rr'",aiiil-sciie tlcuatiite reacliilof chimice 9i numele derivalilor halogenali

oblinuii prin bromurarea fotochimic6 a butanului

ln urma analizarii amestecului de produsi de reaclie oblinut la mo'

nobromurarea fotochimice a butanului s-a constatat cd acesta con-

tine:98% 2-bromobutran $i 2% 1-bromobutan Diferenla dintre conlnu-

iui o.""ntu"t de compui bromural secundar 9i continutul procentual

de lomous otomurat primar' este cu mult mai mare decat in cazul mo-

no"torurarii Outunutui Explicalia este data de fapr!l ca brcmul este maiputin reactiv decat ctorul 9i substituie in propo4ie 9i mai mare atomii de

it cei mai reactivi, adicd cei legali de atomide C secundari

Ai invS,tat in clasa a X-a c5, in mod formal' prin indepdrtarea unu-

ia sau a mai multor atomi de hidrogen, H dintr-o hidrocarbur' se ob-

line un radical de hidrocatuurc'' Radicalut de hidrocarbufi saturate oblinut este de acelasi tip

ca si atomul de cahon de care era legat atomul de H indepenat' de

exemplu, in cazul radicalilor monovalenti (vezi fig 2 19)'

S-a siabilit, pe baza rezultatelor experimentale ca stabilitatearelativd a radicalilor de hidrocafturd saturatd variazi ln ordinea:

I radical orimar < radical secundar < radical te4iar'

I ordinea in caie se ageaza atomii de H legali de atomi de c din

I ounct de vedere al rcaclivihlii in reaclii de substitulte este aceeagl

I cu ordinea stabil iteli i radicali lor de hidrocarbul6 saturat5 obtinuti prrn

i eliminarea lor:HRR

Propo4ia de cornpus halogenat din amestecul de izomeri cre$te'

in general. in ordinea:HRHt t lr rupu rd R_C_X R_C_X R-c-x

oet l lcompus H H R

halogenat:pnmar

q";i oOiinuti prin bromurarea fotochimicd a 2 2 s-trimetilhexanului:

irecizeaz! care dintre izomerii oblinuli se gaselte in propo4ie majon-

iara (82ozo1in amestecul de compugi monobromuratigi explica de cey'

II

Propo4ia de colrpus halogenat din amestecul de izomeri creSte fgeneral. in ordlnea: I

HRRIPfopodia R- l -x n- i -x n-c-x I

"ol?, , , i l l lralogenat: orimar < secundar < tetiar I

CrcFte ptoporlta cte compus monohetogenatin am.'ttocut 'le Eor'|er!

l

IExercitiu Id"i ie d"u"1iire reacti i lor chimice 9i numele derivatrlor halogenati I

) l inuli prin bromurarea lotochimic6 a butanului t Iin urma analizarli amestecului de produ$i de reaclie oblinut Ia mo- I

obromurarea fotochimica a butanului s-a constatat ce acesta con- |te:98o/o 2-brcmobutan 9i 2"h l-bromobutan. Diferenta dintre contmu- II orocentual de compus bromural secundar 9i continutul procentual I: compus bromurat primar' este cu mult mai mare decat in cazul mo- |rclorurarii butanului. Explicalia este data de fapllll ca brcmul este .mat Iutin reactiv decet clorul qi substituie in propo4ie 9i mai mare atomn oe Icei mai reactivi. adlcd cei legali de atomide C secundari l

@lAi invatat ln clasa a X-a cd ln mod lormal' prin indepertarea unu- I

r sau a mar multor atoml de hidrogen H dlntr-o hidrocarbur' se ob- |ne un radical de hidtocahure f

iadicalul de hidrocatuure saturate obtinut esle de acela$i trp Ia si alomul de catbon de care era legat atomul de H indepedat' de I'xemplu. in caTul rcdicali lor monovalenti (vezi frg 2 19) l

S-a stabilit. pe baza rezultatelor experimentale cd stab'/itatea Ietativat d radical or de htdrccarbura saturala variazb in ordinea: I

radrcal primar < radical secundar < radical te(iar' - |Ordinea ]n caie se ageazi atomii de H legali de atomi de C din I

)unct de vedere al rcaclivihlii in reaclii de substitulte este aceeagr I)u ordinea stabil iteli i radicali lor de hidrocarbul6 saturat5 obtinuti pnn It iminarea lor: I

HRRI

R-c R-i R-; Il l l lHHRI

radical primar < radical secundar < radical te4iar lCreste stabilitaLa r?dladlutiii . '.t:: ,t'l-,'f;'";i'l':l'ji I

I

rG;;ffiScrie ecualiile reactiilor chimice 9l numele derivalilor mononalo

Fig. 2.19. Tipuri de radicalimonovalentri de hidrocarburi

a. primar; b, secunqar;c. terliar

. : .q.g-

. lmportan!a deriva!ilor halogena!i

. Toli compusii obtinuti la clorurarea fotochimica a metanului aunportantd practicd deosebitd. Astfel:

- clorometanul, (clorura de metif), CH3CI, este agent frigorific;- diclorometanul, CH2C12, este un bun dizolvant, are actiune nar-

:oticd slabd Si poate fi folosit Si ca agent frigorific;- tticlorometanul, CHC|3, cunoscut sub numele de c/orofofln, este

:nmul compus organic folosit ca aneslezrc (in anul 1848); este folo-sll9i ca dizolvant pentru grasimi, ragini, sulf;

- tetroclorometanul, CCl4, \tetraclorura de carbon), este folosit calzolvant 9i in stingatoarele de incendii.

. Alli compugi halogenafi cu importanld practice:- clorura de vinil, CH2=CHCI este folosit ca monomer, la oblinerea

policlorurii de vinil i- tetrafluoroetena, F2C=CF2 este folositd ca monomer; prin poli-

Terizare formeaza compusul macromolecular numit feton, care esteJeosebit de rezistent Ia acliunea substanielor chimice;

- cloroetanul, C2H'C|, este folosit ca ,arcotlc Ai ca agent de atchi-arc.

.lzomerul y al hexaclotociclohexanulul, C6H6C|6, este folosit carsecrbld (gamexan).

. Diclorodifluorometanul, CF2CI} numit freo, sau frigen, estelclosil ca agent frigorific Ai ca agent de pulverizare (in spray-uri).

o Freoni, Distrugerea stratului de ozonLocul 9i rolul stratului de ozonOzonul, 03 este un constituent natural al atmosferei, prezent la o

attitudine intre 15 9i 40 km. El este un gaz protector important pentru3aneta PdmAnt, mai ales prin capacitatea sa de absorbtie a?d'alri lor ultraviolete.

Cea mai mare cantitate de ozon, aproximativ g0% se afld instralosferi (vezi fig. 2.20) unde tormeazd stratut de ozon. Acestaeste fo