Namnge och rita organiska föreningar - del 1 Introduktion till att rita och namnge organiska föreningar. Niklas Dahrén

Relevanta dokument
Organiska föreningar del 2: Introduktion till att rita och namnge organiska föreningar. Niklas Dahrén

Kovalenta bindningar, elektronegativitet och elektronformler. Niklas Dahrén

Olika kovalenta bindningar. Niklas Dahrén

Kovalenta och polära kovalenta bindningar. Niklas Dahrén

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 2. Niklas Dahrén

Organiska föreningar del 1: Introduktion till organiska föreningar. Niklas Dahrén

Kolföreningar. Oändliga variationsmöjligheter

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 1. Niklas Dahrén

Kemiska reaktioner: Olika reaktionstyper och reaktionsmekanismer. Niklas Dahrén

Varför kan kolatomen bilda så många olika föreningar?

Oxidationstal. Niklas Dahrén

Vad är det som gör att vi lever? Finns det en gud som har skapat livet?

Nästan alla ämnen kan förekomma i tillstånden fast, flytande och gas. Exempelvis vatten kan finnas i flytande form, fast form (is) och gas (ånga).

Namnge och rita organiska föreningar - del 1-3. Niklas Dahrén

Namnge och rita organiska föreningar - del 4 Alkoholer, karboxylsyror och estrar. Niklas Dahrén

Atomen och periodiska systemet

d=236

Organiska föreningar del 5: Rita och namnge alkoholer, karboxylsyror och estrar. Niklas Dahrén

ORGANISK KEMI KOLFÖRENINGARNAS KEMI

Periodiska systemet. Atomens delar och kemiska bindningar

Vätebindningar och Hydro-FON-regeln. Niklas Dahrén

Organiska föreningar del 10: Vad bestämmer kokpunkten hos en förening? Niklas Dahrén

Lärare: Jimmy Pettersson. Kol och kolföreningar

Organisk kemi. Till provet ska du

Namnge och rita organiska föreningar - del 2 Alkaner, alkener, alkyner. Niklas Dahrén

Dipol-dipolbindning. Niklas Dahrén

Namnge och rita organiska föreningar - del 5

Kovalent och polär kovalent bindning. Niklas Dahrén

Introduktion till det periodiska systemet. Niklas Dahrén

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Materia och aggregationsformer. Niklas Dahrén

Introduktion till kemisk bindning. Niklas Dahrén

Kemi A. Kap 9: kolföreningar

ATOMENS BYGGNAD. En atom består av : Kärna ( hela massan finns i kärnan) Positiva Protoner Neutrala Neutroner. Runt om Negativa Elektroner

Organiska föreningar del 3: Rita och namnge alkaner, alkener och alkyner. Niklas Dahrén

Reaktionsmekanismer. Niklas Dahrén

Oxidation, reduktion och redoxreaktioner. Niklas Dahrén

Organiska föreningar Kokpunkt och löslighet. Niklas Dahrén

Beräkna en förenings empiriska formel och molekylformel. Niklas Dahrén

Mål och betygskriterier för kemi

C Dessa atomer är kolets isotoper. Isotoper har: olika A samma Z samma antal e likadana kemiska egenskaper

Nämn ett ämne som kan omvandlas till diamant a, granit b, meteoritmineral c, kol d, grafit

Vad bestämmer ett ämnes kokpunkt? Niklas Dahrén

Valenselektroner = elektronerna i yttersta skalet visas nedan för några element ur grupperna

Kemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning

Organiska föreningar del 6: Rita och namnge etrar, aldehyder, ketoner, tioler och disulfider. Niklas Dahrén

van der Waalsbindningar (London dispersionskrafter) Niklas Dahrén

Periodiska systemet. Namn:

Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.

Inför provet Kolföreningarnas kemi

Namnge och rita organiska föreningar - del 3 Halogenalkaner, cykliska kolväten och arener. Niklas Dahrén

KEMINS ÄMNESSPECIFIKA BEGREPP

Isomerer. Samma molekylformel men olika strukturformel. Detta kallas isomeri. Båda har molekylformeln C 4 H 10

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller: Efter överenskommelse med studenterna är rättningstiden fem veckor.

Namngivning av organiska föreningar del 2. Niklas Dahrén

4. Organiska föreningars struktur

Kemins grunder. En sammanfattning enligt planeringen men i den ordning vi gjort delarna

Organiska föreningar Indelning, struktur och egenskaper. Niklas Dahrén

Atomens uppbyggnad. Niklas Dahrén

Kol och kolföreningar

Intermolekylära krafter

Inläsningsblad, organisk kemi

Kursplan och betygskriterier i kemi. Utgångspunkten för kemi är de allmänna mål som finns redovisade i lpo94

Jonföreningar och jonbindningar del 1. Niklas Dahrén

Organisk kemi Kolföreningarnas kemi

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Allmän kemi. Läromålen. Molekylers geometri. Viktigt i kap VSEPR-modellen Molekylers geometri

Tentamensuppgifter moment 2, organisk kemi.

Jonbindning och metallbindning. Niklas Dahrén

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Atomteori. Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2012 Märit Karls. Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]

Materien. Vad är materia? Atomer. Grundämnen. Molekyler

Definitioner. Kemi. Naturvetenskap

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp, fortsättning

Grundläggande Kemi 1

4 Beräkna massprocenthalten koppar i kopparsulfat femhydrat Hur många gram natriumklorid måste man väga upp för att det ska bli 2 mol?

KEMA00. Magnus Ullner. Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från

ämnen omkring oss bildspel ny.notebook October 06, 2014 Ämnen omkring oss

Organiska ämnen (2) s

KEMI 2H 2 + O 2. Fakta och övningar om atomens byggnad, periodiska systemet och formelskrivning

FUNKTIONELLA GRUPPER (Ämnesklasser) Fö

Intermolekylära krafter

Det mesta är blandningar

Föreläsning 2. Kolväten Kapitel 3 och delar av 4. 1) Introduktion 2) Mättade kolväten 3) Omättade kolväten 4) Aromatiska föreningar

TESTA DIG SJÄLV 13.1 GRUNDBOK FÖRKLARA BEGREPPEN proton Protoner är en av de partiklar som atomer är uppbyggda av. Protonerna finns i atomkärnan, i

ENKEL Kemi 2. Atomer och molekyler. Art nr 515. Atomer. Grundämnen. Atomens historia

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

Analysera gifter, droger och andra ämnen med enkla metoder. Niklas Dahrén

atomkärna Atomkärna är en del av en atom, som finns mitt inne i atomen. Det är i atomkärnan som protonerna finns.

Kapitel 2. Kovalent bindning

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Polära och opolära ämnen, lösningsmedel och löslighet. Niklas Dahrén

Organiska ämnen (2) s

Molekyler och molekylmodeller. En modell av strukturen hos is, fruset vatten

Materien. Vad är materia? Atomer. Grundämnen. Molekyler

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

ALDEHYDER och KETONER Del D-2007

Kemiska bindningar. Matti Hotokka

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

Att skriva och balansera reaktionsformler. Niklas Dahrén

Transkript:

Namnge och rita organiska föreningar - del 1 Introduktion till att rita och namnge organiska föreningar Niklas Dahrén

Organisk kemi är kolföreningarnas kemi Organisk kemi: Organisk kemi är vetenskapen om kolföreningarnas kemi. Organiska föreningar innehåller alltid grundämnet kol. Organiska föreningar innehåller dessutom alltid väte och ofta även syre, kväve, svavel och fosfor. Ibland ingår också olika halogener som t.ex. klor, fluor eller brom. Kolväten: Organiska molekyler som består av enbart kol- och väteatomer benämns kolväten. Djur och växter består till stor del av organiska föreningar eftersom DNA, proteiner, kolhydrater och fetter är organiska föreningar. DNA, proteiner, kolhydrater och fetter är organiska föreningar men jag kommer inte ha med dessa föreningar i någon högre utsträckning i den här serien om organiska föreningar. Dessa ämnen är nämligen så pass viktiga för allt levande så de förtjänar en mer fördjupad presentation. Jag har därför gjort ett flertal undervisningsfilmer/pptpresentationer som handlar om dessa ämnen (filmerna tar upp både uppbyggnad, indelning och funktion). Inom ämnesområdet kemi brukar man också traditionellt ofta behandla den typen av ämnen inom området biokemi istället för inom organisk kemi. Idag finns o ver 14 miljoner organiska fo reningar och 10 000 nya fo reningar framsta lls varje a r (nya material, la kemedel, kosmetika m.m.).

En jämförelse mellan organiska och oorganiska föreningar Definition: Exempel på ämnen: Organiska ämnen: Kemiska föreningar som alla innehåller grundämnet kol. Förutom kol innehåller de dessutom väte och ofta syre, kväve, svavel, fosfor. Halogener kan också ingå. Alkaner, alkener, alkyner, alkoholer, fetter, kolhydrater, DNA, proteiner, estrar, etrar, aldehyder, ketoner, fenoler etc. Oorganiska ämnen: 1. Alla föreningar som inte innehåller kol. 2. En del enkla kolföreningar räknas av historiska skäl också till oorganiska ämnen. Metaller (t.ex. Na, Mg, K, Ca), salter (t.ex. NaCl, MgCl 2 CaF 2 ), enkla kolföreningar (t.ex. CO 2, CO, karbonater, karbider), övriga ämnen (t.ex. N 2, Cl 2, O 2 ).

Kol är ett speciellt grundämne Kol har 4 valenselektroner och kan därför skapa totalt 4 bindningar till andra atomer och/eller atomgrupper. Tack vare detta kan nästan ett oändligt antal olika molekyler bildas och det är en viktig förklaring till den stora förekomsten av olika organiska föreningar. Kol kan binda till andra kolatomer och bilda långa, s.k. kolva tekedjor. Dessa kan vara ogrenade, grenade och cykliska. Bindningen mellan 2 kolatomer kan vara enkel, dubbel eller trippelbindning:

Elektronformel och strukturformel Elektronformel: En elektronformel visar en atom eller molekyls struktur genom att alla valenselektroner ritas ut. : Cl Cl: H. : : : : : Strukturformel: En strukturformel visar en molekyls struktur genom att bindningselektronerna mellan atomerna ritas ut. Det är enbart bindningselektronerna som ritas ut (de andra är onödiga ) och dessa ritas ut med streck för att tydliggöra hur atomerna binder med varandra (varje streck motsvarar 2 elektroner). Cl - Cl

Man kan även rita elektronformler där bindningarna är streckade Det viktiga när det gäller elektronformler är att rita ut alla valenselektroner! Däremot är det inte lika viktigt om bindningselektronerna ritas ut som enskilda prickar eller hela streck.

Dubbel- och trippelbindningar I vissa molekyler måste de ingående atomerna dela på fler än 2 elektroner för att alla ingående atomer ska få ädelgasstruktur och därmed sänka elektronernas energi så mycket som möjligt (maximalt antal bindningar). Det kan då skapas dubbel- och trippelbindningar. I en dubbelbindning delar atomerna på totalt 4 elektroner och i en trippelbindning delar atomerna på totalt 6 elektroner.

Hur går du tillväga när du ska rita en elektronformel? 1. Totala antalet valenselektroner: Ta reda på det totala antalet valenselektroner som de olika atomerna har tillsammans. Dessa skall sedan finnas med när du ritar elektronformeln. 2. Dela totala antalet valenselektroner med 2: Dela totala antalet valenselektroner på 2, då får du totala antalet elektronpar som ska placeras ut. Elektronerna förekommer nämligen 2 och 2 runt atomkärnorna. 3. Rita ut valenselektronerna så att alla atomer får ädelgasstruktur: Sätt ut alla valenselektroner så att alla ingående atomer får ädelgasstruktur (i de flesta molekyler har alla ingående atomer ädelgasstruktur). Lös ev. problemet med att sätta ut dubbel- eller trippelbindningar. 4. Rita största möjliga avstånd mellan alla elektronpar: Valenselektronerna inkl. bindningselektronerna förekommer i de flesta fall i elektronpar (2 och 2). Men varje elektronpar repellerar varandra och därför kommer de automatiskt inta största möjliga avstånd från varandra. Elektronparen i dubbel- och trippelbindningar kommer dock vara belägna bredvid varandra.

Uppgift 1: Rita elektronformeln för koldioxid, CO 2 Lösning: 1. Räkna totala antalet valenselektroner hos de ingående atomerna/jonerna: Kol= 4 st O= 6 st O= 6 st Totalt: 16 st 2. Dela antalet valenselektroner med 2: 16/2= 8. 8 stycken elektronpar ska placeras ut runt atomkärnorna. 3. Se till så att alla ingående atomer får ädelgasstruktur: Placera ut de 8 elektronparen (16 valenselektronerna) så att alla ingående atomer får ädelgasstruktur. Lös ev. problemet med dubbel- eller trippelbindningar. 4. Rita ut elektronparen så att de har största möjliga avstånd från varandra: Elektronparen i dubbel- och trippelbindningar måste vara bredvid varandra, men alla andra elektronpar ska ritas ut med största möjliga avstånd. Kolatomer är oftast belägna i mitten av molekylerna eftersom de har förmåga att skapa 4 bindningar med andra atomer.

Uppgift 2: Lösning: Rita elektronformeln för kvävemolekylen, N 2 1. Räkna totala antalet valenselektroner hos de ingående atomerna/jonerna: o N= 5 st o o N= 5 st Totalt: 10 st 2. Dela antalet valenselektroner med 2: 10/2= 5. 5 stycken elektronpar ska placeras ut runt atomkärnorna. 3. Se till så att alla ingående atomer får ädelgasstruktur: o Placera ut de 5 elektronparen (10 valenselektronerna) så att alla ingående atomer får ädelgasstruktur. Lös ev. problemet med dubbel- eller trippelbindningar. Varje kväveatom har 5 egna valenselektroner. Genom att dela på 3 elektronpar kan båda kväveatomerna uppnå ädelgasstruktur.

Hur går du tillväga när du ska rita en strukturformel? Du tänker och gör på ungefär samma sätt som när du ritar elektronformler men du ritar enbart ut de valenselektroner som ingår i olika bindningar (fria elektroner ritar du inte ut). Du ritar också alla bindningselektroner med ett streck, vilket man inte alltid gör när det gäller elektronformler. Strukturformeln för tetraklormetan (koltetraklorid) Strukturformeln för koldioxid

Skelettformler/streckformler Eftersom en organisk molekyl består av en grund eller ett skelett av kol- och väteatomer utelämnar man ibland grupper som innehåller dessa atomslag helt och hållet. Då får man en så kallad skelettformel där varje vinkel eller tom ände innehåller en kolatom med tillhörande väteatomer. Obs. Viktigt att man alltid ritar ut de atomer som ej är kol eller väte (t.ex. syre), eller funktionella grupper (t.ex. OH-grupper). Vitamin E (alfa-tokoferol) Vitamin A (retinol)

Skelettformler/streckformler av olika fettsyror (karboxylsyror) Fettsyror är stora molekyler som nästan bara innehåller kol- och väteatomer. Det är då mycket smidigare att rita en skelettformel. Den funktionella gruppen (karboxylgruppen) måste dock ritas ut, annars framgår det inte att det är en fettsyra.

Uppgift 3: Rita en skelettformel/streckformel av nedanstående molekyler Lösning:

Kom ihåg att molekylerna har en 3-dimensionell form Olika molekyler, som t.ex. kiseltetrafluorid, ritas oftast 2-dimensionellt: Men i verkligheten har molekylerna en 3-dimensionell form: Kiseltetrafluoriden har formen av en tetraeder, vilket innebär att det finns en central atom med fyra ben som pekar åt olika håll för att maximera avståndet mellan elektronerna. Vinkeln mellan varje ben är 109,5 grader. Svart triangel= atomen pekar framåt (eller snett framåt) i planet. Streckad triangel= atomen pekar bakåt (eller snett bakåt) i planet.

Uppgift 4: Rita den 3-dimensionella strukturformeln för metan och etanol Lösning: Metan Etanol

Samma förening på flera olika sätt Summaformel: Empirisk formel: Kondenserad formel: Strukturformel: Reducerad strukturformel: Streckformel: Elektronformel: Geometrisk/3-dimensionell formell: : Föreningen är: Butansyra

Trivialnamn och systematiska namn på organiska föreningar Trivialnamn: Ett trivialnamn är ett icke-systematiskt namn som inte följer några specifika regler. Dessa namn brukar uppfattas som det mer vardagliga namnet på exempelvis växter, djur, kemikalier, sjukdomar, anatomi etc. Sedan gammalt har många organiska ämnen välkända trivialnamn. Dessa alldagliga namn har ofta uppkommit genom tillfälligheter. En nackdel med trivialnamn är att det är omöjligt att avgöra släktskap utifrån ämnets namn och att ett ämne kan ha flera olika trivialnamn. Trivialnamnen kan även skilja sig åt mellan olika geografiska platser eller i olika sociala sammanhang. En fördel med dessa namn är att de ofta är betydligt enklare och kortare vilket kan underlätta när man vill kommunicera angående olika ämnen (t.ex. när en läkare pratar med en patient). Rationella/systematiska namn: Rationella namn är systematiska namn som följer vissa regler. En internationell kemiorganisation, vars namn förkortas IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), har fastslagit normer för hur organiska föreningar skall tilldelas dessa rationella namn. Fördelen med dessa namn är att de oftast avslöjar strukturen av ämnet och att namnet är likadant över hela världen. En nackdel är att komplicerade ämnen (t.ex. olika läkemedel) kan ha mycket långa och krångliga namn.

Exempel på trivialnamn resp. systematiska namn Trivialnamn: Systematiska/rationella namn: Träsprit Ättiksyra Acetaldehyd C-vitamin Pottaska Kokain Nikotin Metanol Etansyra Etanal Askorbinsyra Kaliumkarbonat metyl(1r, 2R, 3S, 5S)-3-(benzoyloxy)- 8-metyl-8-azabicyclo[3.2.1]oktan-2-karboxylat 3-[(2S)-1-metylpyrrolidin-2-yl]pyridin

Se gärna fler filmer av Niklas Dahrén: http://www.youtube.com/kemilektioner http://www.youtube.com/medicinlektioner