Relaciones genéticas entre clases de compuestos orgánicos. Resumen de la lección “Relaciones genéticas entre las principales clases de compuestos orgánicos. Resolución de problemas"

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La relación entre clases de sustancias se expresa mediante cadenas genéticas.

• Una serie genética es la implementación de transformaciones químicas, como resultado de las cuales se pueden obtener sustancias de una clase a partir de sustancias de otra clase.
• Para realizar transformaciones genéticas es necesario saber:
• clases de sustancias;
• nomenclatura de sustancias;
• propiedades de sustancias;
• tipos de reacciones;
• reacciones nominales, por ejemplo la síntesis de Wurtz:

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Abstracto

¿Qué es nano?

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Demostración de un videoclip.

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¿Qué es nano?

Las nuevas tecnologías son las que hacen avanzar a la humanidad en su camino hacia el progreso.�

Las metas y objetivos de este trabajo son ampliar y mejorar el conocimiento de los estudiantes sobre el mundo que los rodea, nuevos logros y descubrimientos. Formación de habilidades de comparación y generalización. La capacidad de resaltar lo principal, desarrollar el interés creativo, cultivar la independencia en la búsqueda de material.

El comienzo del siglo XXI está marcado por la nanotecnología, que combina biología, química, informática y física.

EN últimos años El ritmo del progreso científico y tecnológico comenzó a depender del uso de objetos de tamaño nanométrico creados artificialmente. Las sustancias y objetos creados a partir de ellas con un tamaño de 1 a 100 nm se denominan nanomateriales y los métodos de producción y uso se denominan nanotecnologías. A simple vista, una persona puede ver un objeto con un diámetro de aproximadamente 10 mil nanómetros.

En su sentido más amplio, la nanotecnología es investigación y desarrollo a nivel atómico, molecular y macromolecular en una escala de tamaño de uno a cien nanómetros; la creación y uso de estructuras, dispositivos y sistemas artificiales que, debido a sus tamaños ultrapequeños, tienen propiedades y funciones significativamente nuevas; Manipulación de la materia en la escala de distancias atómicas.

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Las tecnologías determinan la calidad de vida de cada uno de nosotros y el poder del estado en el que vivimos.

La Revolución Industrial, que comenzó en industria textil, impulsó el desarrollo de tecnologías de comunicación ferroviaria.

Posteriormente, el crecimiento del transporte de diversos bienes se volvió imposible sin las nuevas tecnologías automotrices. Así, cada nueva tecnología provoca el nacimiento y desarrollo de tecnologías relacionadas.

El actual periodo de tiempo en el que vivimos se denomina revolución científica y tecnológica o revolución de la información. El comienzo de la revolución de la información coincidió con el desarrollo de las tecnologías informáticas, sin las cuales la vida sociedad moderna ya no parece.

El desarrollo de la tecnología informática siempre ha estado asociado con la miniaturización de los elementos de los circuitos electrónicos. Actualmente, el tamaño de un elemento lógico (transistor) de un circuito de computadora es de aproximadamente 10 a 7 m, y los científicos creen que una mayor miniaturización de los elementos de la computadora sólo será posible cuando se desarrollen tecnologías especiales llamadas "nanotecnología".

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Traducido de Palabra griega"nano" significa enano, gnomo. Un nanómetro (nm) es una milmillonésima parte de un metro (10-9 m). Un nanómetro es muy pequeño. Un nanómetro es tantas veces menos de un metro como el grosor de un dedo es menor que el diámetro de la Tierra. La mayoría de los átomos tienen un diámetro de 0,1 a 0,2 nm y el grosor de las cadenas de ADN es de aproximadamente 2 nm. El diámetro de los glóbulos rojos es de 7000 nm y el grosor de un cabello humano es de 80 000 nm.

La figura muestra una variedad de objetos de izquierda a derecha en orden creciente de tamaño: desde un átomo hasta sistema solar. El hombre ya ha aprendido a beneficiarse de objetos de distintos tamaños. Podemos dividir los núcleos de los átomos, extrayendo energía Atómica. Al realizar reacciones químicas obtenemos nuevas moléculas y sustancias con propiedades únicas. Con la ayuda de herramientas especiales, el hombre ha aprendido a crear objetos, desde la cabeza de un alfiler hasta estructuras enormes que son visibles incluso desde el espacio.

Pero si observas la figura con atención, notarás que hay un rango bastante grande (en escala logarítmica) donde por mucho tiempo los científicos nunca antes habían puesto un pie: entre cien nanómetros y 0,1 nm. La nanotecnología tendrá que trabajar con objetos cuyo tamaño oscila entre 0,1 nm y 100 nm. Y hay muchas razones para creer que podemos hacer que el nanomundo funcione para nosotros.

Las nanotecnologías utilizan los últimos avances de la química, la física y la biología.

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Estudios recientes han demostrado que en Antiguo Egipto Se utilizó nanotecnología para teñir el cabello de negro. Para ello se utilizó una pasta de cal Ca(OH)2, óxido de plomo y agua. Durante el proceso de teñido se obtuvieron nanopartículas de sulfuro de plomo (galena) como resultado de la interacción con el azufre, que forma parte de la queratina, lo que aseguró un teñido uniforme y estable.

El Museo Británico alberga la "Copa Licurgo" (las paredes de la copa representan escenas de la vida de este gran legislador espartano), hecha por antiguos artesanos romanos; contiene partículas microscópicas de oro y plata agregadas al vidrio. Bajo diferentes luces, la copa cambia de color, del rojo oscuro al dorado claro. Se utilizaron tecnologías similares para crear vidrieras en las catedrales europeas medievales.

Actualmente, los científicos han demostrado que los tamaños de estas partículas oscilan entre 50 y 100 nm.

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En 1661, el químico irlandés Robert Boyle publicó un artículo en el que criticaba la afirmación de Aristóteles de que todo en la Tierra consta de cuatro elementos: agua, tierra, fuego y aire (la base filosófica de los fundamentos de la entonces alquimia, química y física). Boyle argumentó que todo consiste en "corpúsculos", partes ultrapequeñas que diferentes combinaciones forma varias sustancias y objetos. Posteriormente, las ideas de Demócrito y Boyle fueron aceptadas por la comunidad científica.

En 1704, Isaac Newton sugirió explorar el misterio de los corpúsculos;

En 1959 físico americano Richard Feynman dijo: “Por ahora nos vemos obligados a utilizar las estructuras atómicas que nos ofrece la naturaleza”. "Pero, en principio, un físico podría sintetizar cualquier sustancia según una fórmula química determinada".

En 1959, Norio Taniguchi utilizó por primera vez el término “nanotecnología”;

En 1980, Eric Drexler utilizó el término.

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Richard Phillips Feyman (1918-1988) destacado físico estadounidense. Uno de los creadores de la electrodinámica cuántica. Ganador del Premio Nobel de Física en 1965.

La famosa conferencia de Feynman, conocida como "Todavía hay mucho espacio ahí abajo", se considera ahora el punto de partida en la lucha por conquistar el nanomundo. Fue leído por primera vez en el Instituto de Tecnología de California en 1959. La palabra "abajo" en el título de la conferencia significaba "un mundo de dimensiones muy pequeñas".

La nanotecnología se convirtió en un campo científico independiente y se convirtió en un proyecto técnico a largo plazo después de análisis detallado, realizado por el científico estadounidense Eric Drexler a principios de la década de 1980 y la publicación de su libro “Máquinas de creación: la próxima era de la nanotecnología”.

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Los primeros dispositivos que permitieron observar nanoobjetos y moverlos fueron los microscopios de sonda de barrido: un microscopio de fuerza atómica y un microscopio de túnel de barrido que funcionan según un principio similar. La microscopía de fuerza atómica (AFM) fue desarrollada por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer, quienes recibieron el premio premio Nobel.

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La base del AFM es una sonda, generalmente hecha de silicio y que representa una delgada placa en voladizo (se llama voladizo, de palabra inglesa"voladizo" - consola, viga). Al final del voladizo hay una punta muy afilada que termina en un grupo de uno o más átomos. El material principal es silicio y nitruro de silicio.

Cuando la microsonda se mueve a lo largo de la superficie de la muestra, la punta de la punta sube y baja, delineando el microrrelieve de la superficie, tal como un lápiz de gramófono se desliza a lo largo de un disco de gramófono. En el extremo que sobresale del voladizo se encuentra una zona de espejo sobre la que incide y se refleja el rayo láser. Cuando la punta desciende y sube sobre las irregularidades de la superficie, el haz reflejado se desvía y un fotodetector registra esta desviación, y un sensor piezoeléctrico registra la fuerza con la que la punta es atraída por los átomos cercanos.

En el sistema se utilizan datos del fotodetector y del sensor piezoeléctrico. comentario. Como resultado, es posible construir un relieve volumétrico de la superficie de la muestra en tiempo real.

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Otro grupo de microscopios de sonda de barrido utiliza el llamado “efecto túnel” de la mecánica cuántica para construir el relieve de la superficie. La esencia del efecto túnel es que electricidad entre una aguja de metal afilada y una superficie ubicada a una distancia de aproximadamente 1 nm comienza a depender de esta distancia: cuanto menor es la distancia, mayor es la corriente. Si se aplica un voltaje de 10 V entre la aguja y la superficie, entonces esta corriente de "túnel" puede oscilar entre 10 pA y 10 nA. Midiendo esta corriente y manteniéndola constante, también se puede mantener constante la distancia entre la aguja y la superficie. Esto le permite construir un perfil volumétrico de la superficie. A diferencia de un microscopio de fuerza atómica, un microscopio de efecto túnel sólo puede estudiar las superficies de metales o semiconductores.

Se puede utilizar un microscopio de efecto túnel para mover cualquier átomo a un punto elegido por el operador. De esta forma es posible manipular átomos y crear nanoestructuras, es decir. Estructuras en la superficie con dimensiones del orden de un nanómetro. En 1990, los empleados de IBM demostraron que esto era posible combinando el nombre de su empresa a partir de 35 átomos de xenón en una placa de níquel.

Diferencial de bisel, decora pagina de inicio sitio web del Instituto de Fabricación Molecular. Compilado por E. Drexler a partir de átomos de hidrógeno, carbono, silicio, nitrógeno, fósforo, hidrógeno y azufre con un total de 8298. Los cálculos informáticos muestran que su existencia y funcionamiento no contradice las leyes de la física.

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Clases para estudiantes del liceo en la clase de nanotecnología de la Universidad Pedagógica Estatal de Rusia que lleva el nombre de A.I. Herzen.

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Las nanoestructuras pueden ensamblarse no sólo a partir de átomos individuales o moléculas individuales, sino también a partir de bloques moleculares. Estos bloques o elementos para la creación de nanoestructuras son el grafeno, los nanotubos de carbono y los fullerenos.

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1985 Richard Smalley, Robert Curl y Harold Kroteau descubrieron los fullerenos y pudieron medir por primera vez un objeto de 1 nm de tamaño.

Los fullerenos son moléculas formadas por 60 átomos dispuestos en forma de esfera. En 1996, un grupo de científicos recibió el Premio Nobel.

Demostración de un videoclip.

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El aluminio con una pequeña adición (no más del 1%) de fullereno adquiere la dureza del acero.

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El grafeno es una única hoja plana de átomos de carbono unidos para formar una red, cada celda se asemeja a un panal. La distancia entre los átomos de carbono más cercanos en el grafeno es de aproximadamente 0,14 nm.

Las bolas luminosas son átomos de carbono y las varillas entre ellas son los enlaces que sujetan los átomos en la lámina de grafeno.

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El grafito, del que están hechas las minas de los lápices normales, es una pila de hojas de grafeno. Los grafenos del grafito están muy mal unidos y pueden deslizarse unos sobre otros. Por lo tanto, si pasas grafito sobre papel, la hoja de grafeno en contacto con él se separa del grafito y permanece en el papel. Esto explica por qué el grafito se puede utilizar para escribir.

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Los dendrímeros son uno de los caminos hacia el nanomundo en dirección "de abajo hacia arriba".

Los polímeros en forma de árbol son nanoestructuras que varían en tamaño de 1 a 10 nm, formadas combinando moléculas con una estructura ramificada. La síntesis de dendrímeros es una de las nanotecnologías estrechamente relacionada con la química de los polímeros. Como todos los polímeros, los dendrímeros están compuestos de monómeros y las moléculas de estos monómeros tienen una estructura ramificada.

En el interior del dendrímero se pueden formar cavidades llenas de la sustancia en cuya presencia se formaron los dendrímeros. Si se sintetiza un dendrímero en una solución que contiene cualquier fármaco, entonces este dendrímero se convierte en una nanocápsula con este medicamento. Además, las cavidades dentro del dendrímero pueden contener sustancias marcadas radiactivamente que se utilizan para diagnosticar diversas enfermedades.

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En el 13% de los casos, las personas mueren de cáncer. Esta enfermedad mata cada año a unos 8 millones de personas en todo el mundo. Muchos tipos de cáncer todavía se consideran incurables. Investigación científica demuestran que el uso de la nanotecnología puede convertirse en una poderosa herramienta en la lucha contra esta enfermedad. Dendrímeros: cápsulas con veneno para las células cancerosas

Las células cancerosas necesitan dividirse y crecer grandes cantidadesácido fólico. Por lo tanto, las moléculas de ácido fólico se adhieren muy bien a la superficie de las células cancerosas y, si la capa exterior de los dendrímeros contiene moléculas de ácido fólico, dichos dendrímeros se adherirán selectivamente sólo a las células cancerosas. Con la ayuda de estos dendrímeros, las células cancerosas pueden hacerse visibles si se unen otras moléculas a la capa de los dendrímeros, que brillan, por ejemplo, bajo luz ultravioleta. Adjunto a Concha exterior Con un dendrímero, un fármaco que mata las células cancerosas no sólo puede detectarlas, sino también matarlas.

Según los científicos, con la ayuda de la nanotecnología será posible incorporar sensores microscópicos en las células sanguíneas humanas que avisarán de la aparición de los primeros signos de desarrollo de enfermedades.

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Los puntos cuánticos ya son una herramienta conveniente para que los biólogos vean diversas estructuras dentro de las células vivas. Las diversas estructuras celulares son igualmente transparentes e incoloras. Por tanto, si miras una célula a través de un microscopio, no verás nada más que sus bordes. Para hacer visibles determinadas estructuras celulares, se crearon puntos cuánticos de diferentes tamaños que pueden adherirse a estructuras intracelulares específicas.

Los más pequeños, de color verde brillante, estaban pegados a moléculas capaces de adherirse a los microtúbulos que forman el esqueleto interno de la célula. Los puntos cuánticos de tamaño mediano pueden adherirse a las membranas del aparato de Golgi y los más grandes pueden adherirse al núcleo celular. La célula se sumerge en una solución que contiene todos estos puntos cuánticos y se mantiene en ella durante algún tiempo, penetran en el interior y se adhieren donde pueden. Después de esto, la célula se enjuaga en una solución que no contiene puntos cuánticos y bajo un microscopio. Las estructuras celulares se hicieron claramente visibles.

Rojo – núcleo; verde – microtúbulos; Amarillo – Aparato de Golgi.

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El dióxido de titanio, TiO2, es el compuesto de titanio más común en la Tierra. Su polvo tiene un brillo el color blanco y por ello se utiliza como tinte en la producción de pinturas, papel, pastas de dientes y plásticos. La razón es un índice de refracción muy alto (n=2,7).

El óxido de titanio TiO2 tiene una actividad catalítica muy fuerte: acelera el flujo de reacciones químicas. En presencia de radiación ultravioleta, divide las moléculas de agua en radicales libres -grupos hidroxilo OH- y aniones superóxido O2- de tan alta actividad que los compuestos orgánicos se descomponen en dióxido de carbono y agua.

La actividad catalítica aumenta al disminuir el tamaño de las partículas. Por lo tanto, se utilizan para purificar el agua, el aire y diversas superficies de compuestos orgánicos, que suelen ser perjudiciales para los humanos.

Los fotocatalizadores se pueden incluir en el hormigón. autopistas., lo que mejorará el medio ambiente alrededor de las carreteras. Además, se propone añadir polvo de estas nanopartículas al combustible de los automóviles, lo que también debería reducir el contenido de impurezas nocivas en los gases de escape.

Una película de nanopartículas de dióxido de titanio aplicadas sobre vidrio es transparente e invisible a la vista. Sin embargo, dicho vidrio bajo la influencia. luz de sol es capaz de autolimpiarse de contaminantes orgánicos, convirtiendo cualquier suciedad orgánica en dióxido de carbono y agua. El vidrio tratado con nanopartículas de óxido de titanio no presenta manchas de grasa y, por lo tanto, se humedece bien con agua. Como resultado, dicho vidrio se empaña menos, ya que las gotas de agua se esparcen inmediatamente a lo largo de la superficie del vidrio y forman una fina película transparente.

El dióxido de titanio deja de funcionar en adentro, porque Prácticamente no hay ultravioleta en la luz artificial. Sin embargo, los científicos creen que cambiando ligeramente su estructura será posible hacerlo sensible a la parte visible del espectro solar. A partir de estas nanopartículas será posible fabricar un revestimiento, por ejemplo, para inodoros, gracias al cual se podrá reducir varias veces el contenido de bacterias y otras sustancias orgánicas en las superficies de los inodoros.

Debido a su capacidad para absorber la radiación ultravioleta, el dióxido de titanio ya se utiliza en la fabricación de protectores solares, como por ejemplo cremas. Los fabricantes de cremas han comenzado a utilizarla en forma de nanopartículas, que son tan pequeñas que aportan una transparencia casi absoluta al protector solar.

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Nanograss autolimpiante y “efecto loto”

La nanotecnología permite crear una superficie similar a un microcepillo de masaje. Esta superficie se llama nanograss y consta de muchos nanocables paralelos (nanorods) de la misma longitud, ubicados a la misma distancia entre sí.

Una gota de agua que caiga sobre la nanocésped no puede penetrar entre las nanocésped, ya que la alta tensión superficial del líquido lo impide.

Para reducir aún más la humectabilidad del nanocésped, su superficie se cubre con una fina capa de algún polímero hidrofóbico. Y entonces no sólo el agua, sino también cualquier partícula nunca se adherirá al nanograss, porque tóquelo sólo en algunos puntos. Por lo tanto, las partículas de suciedad que se encuentran en una superficie cubierta de nanovellosidades se caen por sí mismas o son arrastradas por las gotas de agua.

La autolimpieza de una superficie vellosa de partículas de suciedad se denomina "efecto loto", porque Las flores y hojas de loto son puras incluso cuando el agua alrededor está turbia y sucia. Esto se debe a que las hojas y las flores no se mojan con el agua, por lo que las gotas de agua caen como bolas de mercurio, sin dejar rastro y arrastrando toda la suciedad. Ni siquiera las gotas de pegamento y miel pueden permanecer en la superficie de las hojas de loto.

Resultó que toda la superficie de las hojas de loto está densamente cubierta de microvellosidades de unas 10 micras de altura, y los propios granos, a su vez, están cubiertos de microvellosidades aún más pequeñas. Las investigaciones han demostrado que todos estos microespinillas y vellosidades están hechos de cera, que se sabe que tiene propiedades hidrofóbicas, lo que hace que la superficie de las hojas de loto parezca nanograss. Es la estructura granulada de la superficie de las hojas de loto la que reduce significativamente su humectabilidad. A modo de comparación: la superficie relativamente lisa de una hoja de magnolia, que no tiene capacidad de autolimpieza.

Así, la nanotecnología permite crear revestimientos y materiales autolimpiantes que además tienen propiedades repelentes al agua. Los materiales fabricados con estos tejidos siempre permanecen limpios. Ya se están fabricando parabrisas autolimpiables cuya superficie exterior está cubierta de nanovellosidades. Los limpiaparabrisas no pueden hacer nada con ese tipo de vidrio. Hay a la venta llantas para ruedas de coche con limpieza permanente que se autolimpian mediante el “efecto loto”, y ahora puedes pintar el exterior de tu casa con pintura a la que no se pegue la suciedad.

A partir de poliéster recubierto con muchas fibras diminutas de silicio, los científicos suizos lograron crear un material impermeable.

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Los nanocables son cables con un diámetro del orden de un nanómetro, hechos de un metal, semiconductor o dieléctrico. La longitud de los nanocables a menudo puede superar su diámetro en 1.000 veces o más. Por lo tanto, los nanocables a menudo se denominan estructuras unidimensionales y su diámetro extremadamente pequeño (alrededor de 100 tamaños atómicos) permite manifestar diversos efectos de la mecánica cuántica. Los nanocables no existen en la naturaleza.

Eléctricos y exclusivos. propiedades mecánicas Los nanocables crean las condiciones previas para su uso en futuros dispositivos nanoelectrónicos y nanoelectromecánicos, así como elementos de nuevos materiales compuestos y biosensores.

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A diferencia de los transistores, la miniaturización de las baterías se produce muy lentamente. El tamaño de las baterías galvánicas, reducido a una unidad de potencia, ha disminuido en los últimos 50 años sólo 15 veces, y el tamaño del transistor durante el mismo tiempo ha disminuido más de 1000 veces y ahora es de unos 100 nm. Se sabe que el tamaño de la autonomía circuito electrónico a menudo no está determinado por su llenado electrónico, sino por el tamaño de la fuente actual. Además, cuanto más inteligente sea la electrónica del dispositivo, mayor será la batería que necesitará. Por tanto, para una mayor miniaturización de los dispositivos electrónicos, es necesario desarrollar nuevos tipos de baterías. Y aquí también ayuda la nanotecnología.

En 2005, Toshiba creó un prototipo de batería de iones de litio, cuyo electrodo negativo estaba recubierto con nanocristales de titanato de litio, como resultado de lo cual el área del electrodo aumentó varias decenas de veces. La nueva batería es capaz de ganar el 80% de su capacidad en tan sólo un minuto de carga, mientras que las convencionales baterías de iones de litio cargue a una velocidad del 2-3% por minuto y tarde una hora completa en cargarse por completo.

Excepto alta velocidad Al recargar, las baterías que contienen electrodos de nanopartículas tienen una mayor vida útil: después de 1000 ciclos de carga/descarga, solo se pierde el 1% de su capacidad y recurso compartido Las baterías nuevas tienen más de 5 mil ciclos. Además, estas baterías pueden funcionar a temperaturas de hasta -40 °C, perdiendo solo el 20 % de su carga, frente al 100 % de las baterías modernas típicas que ya están a -25 °C.

Desde 2007 se encuentran a la venta baterías con electrodos de nanopartículas conductoras que pueden instalarse en vehículos eléctricos. Estas baterías de iones de litio son capaces de almacenar energía hasta 35 kWh, cargándose a su máxima capacidad en tan solo 10 minutos. Ahora la autonomía de un coche eléctrico con este tipo de baterías es de 200 km, pero ya se ha desarrollado el próximo modelo de estas baterías, que permite aumentar la autonomía de un coche eléctrico a 400 km, lo que es casi comparable a la autonomía máxima de los coches de gasolina. (de repostaje a repostaje).

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Para que una sustancia entre en una reacción química con otra, se necesitan ciertas condiciones y muy a menudo no es posible crear tales condiciones. Por tanto, una gran cantidad de reacciones químicas existen sólo en el papel. Para llevarlos a cabo se necesitan catalizadores, sustancias que faciliten la reacción pero que no participen en ella.

Los científicos han descubierto que la superficie interna de los nanotubos de carbono también tiene una gran actividad catalítica. Creen que cuando una lámina de “grafito” de átomos de carbono se enrolla en un tubo, la concentración de electrones en su superficie interior se hace más pequeño. Esto explica la capacidad de la superficie interna de los nanotubos para debilitar, por ejemplo, el enlace entre los átomos de oxígeno y carbono en la molécula de CO, convirtiéndose en un catalizador para la oxidación del CO a CO2.

Para combinar la capacidad catalítica de los nanotubos de carbono y los metales de transición, se introdujeron nanopartículas de ellos dentro de los nanotubos (resultó que este nanocomplejo de catalizadores es capaz de iniciar una reacción con la que sólo se había soñado: la síntesis directa de alcohol etílico a partir de la síntesis gas (mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) obtenido a partir de gas natural, carbón e incluso biomasa.

De hecho, la humanidad siempre ha intentado experimentar con la nanotecnología sin siquiera saberlo. Aprendimos sobre esto al comienzo de nuestro conocimiento, escuchamos el concepto de nanotecnología, conocimos la historia y los nombres de los científicos que hicieron posible dar un salto tan cualitativo en el desarrollo de la tecnología, nos familiarizamos con las tecnologías mismas e incluso Escuché la historia del descubrimiento de los fullerenos del descubridor, el premio Nobel Richard Smalley.

Las tecnologías determinan la calidad de vida de cada uno de nosotros y el poder del estado en el que vivimos.

El mayor desarrollo de esta dirección depende de usted.

Objetivo: Considere la relación genética entre las clases de inorgánicos y orgánicos.

sustancias, dan el concepto de “serie genética de sustancias” y “conexiones genéticas”,

consolidar habilidades para escribir ecuaciones de reacciones químicas.

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Sujeto:

Objetivo: Considere la relación genética entre las clases de inorgánicos y orgánicos.

Sustancias, dan el concepto de “serie genética de sustancias” y “conexiones genéticas”,

Fortalece tus habilidades para escribir ecuaciones de reacciones químicas.

Tareas: 1 . Educativo:mejorar las habilidades en la realización de pruebas de laboratorio

Experimentos, registrando ecuaciones de reacciones químicas.

2. De desarrollo: consolidar y desarrollar conocimientos sobre las propiedades de los minerales inorgánicos y

Sustancias orgánicas, desarrollar habilidades en el trabajo en grupo e individualmente.

3. Educativo: Desarrollar un interés por la cosmovisión científica.

El deseo de lograr el éxito académico.

Equipo: proyector multimedia

Reactivos: lámpara de alcohol, cerillas, soporte para tubos de ensayo, gradilla con tubos de ensayo, CuSO 4NaOH

Durante las clases.

I. Momento organizativo.

II. Explicación de material nuevo.

Tú y yo vivimos en un mundo donde ocurren miles de reacciones en cada célula de un organismo vivo, en el suelo, el aire y el agua.

Maestro : Chicos, ¿qué opinan de la unidad y la diversidad? sustancias químicas, involucrados en el proceso de transformación? ¿Cómo se llama la conexión entre sustancias? Recordemos contigo quién es el guardián. información hereditaria en biología?

Estudio: Gen.

Maestro: ¿Qué es un vínculo genético?

Estudio: relacionado.

Formulemos el tema de nuestra lección. (Escriba el tema de la lección en la pizarra y el cuaderno).

Y ahora tú y yo trabajaremos según el plan que hay en cada escritorio:

1. Serie genética del metal.
2. Serie genética de un no metal.
3. Consolidación de conocimientos(prueba en forma de Examen Estatal Unificado)

Pasemos al punto 1 del plan.

Conexión genética - se llama conexión entre sustancias de diferentes clases,

basado en sus transformaciones mutuas y reflejando su unidad

Origen, es decir, génesis de las sustancias.

¿Qué significa el concepto?"enlace genético"

1. La transformación de sustancias de una clase de compuestos en sustancias de otras clases.
2. Propiedades químicas de las sustancias.
3. La capacidad de obtener sustancias complejas a partir de otras simples.
4. La relación entre sustancias simples y complejas de todas las clases de sustancias.

Pasemos ahora a considerar el concepto de serie genética de sustancias, que es una manifestación particular de una conexión genética.

Varias sustancias se llaman genéticas. - representantes de diferentes clases de sustancias

Al ser compuestos de un elemento químico, relacionados

Transformaciones mutuas y reflejo del origen común de estas.

Sustancia

Consideremos los signos de una serie genética de sustancias:

1. Todas las sustancias de la serie genética deben estar formadas por una elemento químico.
2. Las sustancias formadas por el mismo elemento químico deben pertenecer a diferentes clases (es decir, reflejar Diferentes formas existencia de un elemento químico)
3. Las sustancias que forman la serie genética de un elemento químico deben estar conectadas mediante transformaciones mutuas.

En base a esta característica, es posible distinguir entre series genéticas completas e incompletas. Consideremos primero la relación genética de las sustancias inorgánicas y dividámoslas en

2 tipos de series genéticas:

A) serie genética de metal

b) serie genética de un no metal.

Pasemos al segundo punto de nuestro plan.

Serie genética del metal.

a) considere la serie del cobre:

Cu → CuO → CuSO 4 → Cu(OH) 2 → CuO→ Cu

Óxido de cobre sulfato hidróxido óxido de cobre

Cobre(II) cobre(II) cobre(II) cobre(II)

Metal base base sal metal base

óxido de óxido

1. 2Cu + O 2 → 2CuO
2. CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
3. CuSO 4 + 2KOH → Cu(OH) 2 + K 2 SO 4
4. Cu(OH)2 → CuO + H2O
5. CuO + C→Cu + CO

Demostración: parcialmente de la serie - ecuaciones 3.4. (Interacción del sulfato de cobre con álcali y posterior descomposición del hidróxido de cobre)

b) Serie genética de un metal anfótero usando el ejemplo de la serie del zinc.

Zn → ZnO → ZnSO 4 → Zn(OH) 2 Na 2

ZnCl2

1. 2Zn + O 2 → 2ZnO
2. ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O
3. ZnSO 4 + 2KOH → Zn(OH) 2 + K 2 SO 4
4. Zn(OH)2 +2 NaOH→ Na2
5. Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
6. ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O

Demostración Realización de reacciones de la serie 3,4,5.

Hemos comentado contigo el punto 2 del plan. ¿Qué dice el punto 3 del plan?

Serie genética de un no metal.Veamos un ejemploSerie genética de fósforo.

P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Ca 2 (PO 4 ) 2

Fosfato de fósforo de óxido de fósforo.

Fósforo (v) ácido cálcico

Sal ácida no metálica

Óxido

1. 4P + 5O 2 → 2P 2 O 5
2. P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
3. 2H 3 PO 4 + 3Ca → Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2

Entonces, hemos analizado la serie genética del metal y el no metal. ¿Crees que el concepto de conexión genética y serie genética se utiliza en química orgánica? Por supuesto que se usa, pero enLa base de la serie genética en química orgánica (química de compuestos de carbono) está formada por compuestos con el mismo número de átomos de carbono en la molécula. Por ejemplo:

C 2 H 6 → C 2 H 4 → C 2 H 5 OH → CH 3 CHO → CH 3 - COOH → CH 2 Cl - COOH → NH 2 CH 2 COOH

Etano eteno etanol etanal ácido acético ácido cloroetanoico ácido aminoetanoico

alcano alqueno alcanol ácido alcanal carboxílico ácido clorocarboxílico aminoácido

1. C 2 H 6 → C 2 H 4 + H 2
2. C2H4 + H2O → C2H5OH
3. C2H5OH + [O] → CH3CHO + H2O
4. CH3CHO + [O] → CH3COOH
5. CH 3 COOH + Cl 2 → CH 2 Cl - COOH
6. CH 2 Cl - COOH + NH 3 → NH 2 CH 2 - COOH + HCl

Hemos analizado la conexión genética y la serie genética de sustancias y ahora necesitamos consolidar nuestros conocimientos sobre el quinto punto del plan.

III. Consolidación de conocimientos, habilidades y habilidades.

Pruebas del examen estatal unificado

Opción 1.

Parte A.

A) CO 2 b) CO c) CaO d) O 2

1. En el esquema de transformación: CuCl 2 2 b)CuSO 4 y Cu(OH) 2

CO 2 → X 1 → X 2 → NaOH

A)N b)Mn c)P d)Cl

Parte B.

1. Fe + Cl 2 A) FeCl 2
2. Fe + HCl B) FeCl 3
3. FeO + HCl B) FeCl 2 + H 2
4. Fe 2 O 3 + HCl D) FeCl 3 + H 2

D) FeCl2 + H2O

E) FeCl3 + H2O

a) hidróxido de potasio (solución)

b) hierro

c) nitrato de bario (solución)

d) óxido de aluminio

e) monóxido de carbono (II)

e) fosfato de sodio (solución)

Parte C.

Opcion 2.

Parte A.

a) sustancias que forman una serie basada en un metal

B) sustancias que forman una serie basada en un no metal

B) sustancias que forman una serie basada en un metal o no metal

D) sustancias de diferentes clases de sustancias relacionadas por transformaciones

1. 3 (PO 4 ) 2

A) Ca b) CaO c) CO 2 d) H 2 O

1. En el esquema de transformación: MgCl 2 2 b) MgSO 4 y Mg(OH) 2

1. El producto final de la cadena de transformaciones basadas en compuestos de carbono:

CO 2 → X 1 → X 2 → NaOH

1. Elemento “E” participando en la cadena de transformaciones:

A)N b)S c)P d)Mg

Parte B.

1. Establecer una correspondencia entre las fórmulas de las sustancias de partida y los productos de reacción:

Fórmulas de sustancias de partida Fórmulas de productos.

1. NaOH+ CO2 A) NaOH + H2
2. NaOH +CO 2 B) Na 2 CO 3 + H 2 O
3. Na + H 2 O B) NaHCO 3
4. NaOH + HCl D) NaCl + H2O

b) oxígeno

c) cloruro de sodio (solución)

d) óxido de calcio

e) ácido sulfúrico

Parte C.

1. Realizar el esquema de transformación de sustancias:

IV. Resumiendo la lección.

D/z: §25, ejercicio 3, 7*

Pruebas sobre el tema."Relación genética entre clases de sustancias orgánicas e inorgánicas"

Opción 1.

Parte A. (Tareas con una respuesta correcta)

1. La serie genética de un metal es:

a) sustancias que forman una serie basada en un metal

B) sustancias que forman una serie basada en un no metal

B) sustancias que forman una serie basada en un metal o no metal

D) sustancias de diferentes clases de sustancias relacionadas por transformaciones

1. Identifique la sustancia “X” del esquema de transformación: C → X → CaCO 3

A) CO 2 b) CO c) CaO d) O 2

1. Identifique la sustancia "Y" del esquema de transformación: Na → Y→NaOH

A) Na 2 O b) Na 2 O 2 c) H 2 O d) Na

1. En el esquema de transformación: CuCl 2 → A → B→ Cu las fórmulas de los productos intermedios A y B son: a) CuO y Cu(OH) 2 b) CuSO 4 y Cu(OH) 2

B) CuCO 3 y Cu(OH) 2 g) Cu(OH) 2 y CuO

1. El producto final de la cadena de transformaciones basadas en compuestos de carbono:

CO 2 → X 1 → X 2 → NaOH

A) carbonato de sodio b) bicarbonato de sodio

C) carburo de sodio d) acetato de sodio

1. Elemento “E” participando en la cadena de transformaciones:

mi → mi 2 o 5 → h 3 eo 4 → na 3 eo 4

A)N b)Mn c)P d)Cl

Parte B. (Tareas con 2 o más opciones de respuesta correcta)

1. Establecer una correspondencia entre las fórmulas de las sustancias de partida y los productos de reacción:

Fórmulas de sustancias de partida Fórmulas de productos.

1)Fe + Cl 2 A) FeCl 2

2)Fe + HCl B) FeCl 3

3)FeO + HCl B) FeCl 2 + H 2

4) Fe 2 O 3 + HCl D) FeCl 3 + H 2

D) FeCl2 + H2O

E) FeCl3 + H2O

1. Una solución de sulfato de cobre (II) reacciona:

a) hidróxido de potasio (solución)

b) hierro

c) nitrato de bario (solución)

d) óxido de aluminio

e) monóxido de carbono (II)

e) fosfato de sodio (solución)

Parte C. (Con una respuesta detallada)

1. Realizar el esquema de transformación de sustancias:

FeS →SO 2 → SO 3 → H 2 SO 4 → MgSO 4 → BaSO 4

Pruebas sobre el tema."Relación genética entre clases de sustancias orgánicas e inorgánicas"

Opcion 2.

Parte A. (Tareas con una respuesta correcta)

1. La serie genética de un no metal es:

a) sustancias que forman una serie basada en un metal

B) sustancias que forman una serie basada en un no metal

B) sustancias que forman una serie basada en un metal o no metal

D) sustancias de diferentes clases de sustancias relacionadas por transformaciones

1. Identifique la sustancia “X” en el diagrama de transformación: P → X → Ca 3 (PO 4 ) 2

A) P 2 O 5 b) P 2 O 3 c) CaO d) O 2

1. Identifique la sustancia "Y" del esquema de transformación: Ca → Y→Ca(OH) 2

A) Ca b) CaO c) CO 2 d) H 2 O

1. En el esquema de transformación: MgCl 2 → A → B→ Mg las fórmulas de los productos intermedios A y B son: a) MgO y Mg(OH) 2 b) MgSO 4 y Mg(OH) 2

B) MgCO 3 y Mg(OH) 2 g) Mg(OH) 2 y MgO

1. El producto final de la cadena de transformaciones basadas en compuestos de carbono:

CO 2 → X 1 → X 2 → NaOH

A) carbonato de sodio b) bicarbonato de sodio

C) carburo de sodio d) acetato de sodio

1. Elemento “E” participando en la cadena de transformaciones:

E → EO 2 → EO 3 → N 2 EO 4 → Na 2 EO 4

A)N b)S c)P d)Mg

Parte B. (Tareas con 2 o más opciones de respuesta correcta)

1. Establecer una correspondencia entre las fórmulas de las sustancias de partida y los productos de reacción:

Fórmulas de sustancias de partida Fórmulas de productos.

1) NaOH + CO 2 A) NaOH + H 2

2) NaOH + CO 2 B) Na 2 CO 3 + H 2 O

3) Na + H 2 O B) NaHCO 3

4) NaOH + HCl D) NaCl + H2O

2. Ácido clorhídrico no interactúa:

a) hidróxido de sodio (solución)

b) oxígeno

c) cloruro de sodio (solución)

d) óxido de calcio

e) permanganato de potasio (cristalino)

e) ácido sulfúrico

Parte C. (Con una respuesta detallada)

1. Realizar el esquema de transformación de sustancias:

CuS →SO 2 → SO 3 → H 2 SO 4 → CaSO 4 → BaSO 4

Plan de estudios:

1. Definición de conceptos: “conexión genética”, “serie genética de un elemento”
2. Serie genética del metal.
3. Serie genética de un no metal.
4. Relación genética de sustancias orgánicas.
5. Consolidación de conocimientos(prueba en forma de Examen Estatal Unificado)

Plan de estudios:

1. Definición de conceptos: “conexión genética”, “serie genética de un elemento”
2. Serie genética del metal.
3. Serie genética de un no metal.
4. Relación genética de sustancias orgánicas.
5. Consolidación de conocimientos(prueba en forma de Examen Estatal Unificado)

Plan de estudios:

1. Definición de conceptos: “conexión genética”, “serie genética de un elemento”
2. Serie genética del metal.
3. Serie genética de un no metal.
4. Relación genética de sustancias orgánicas.
5. Consolidación de conocimientos(prueba en forma de Examen Estatal Unificado)

Plan de estudios:

1. Definición de conceptos: “conexión genética”, “serie genética de un elemento”
2. Serie genética del metal.
3. Serie genética de un no metal.
4. Relación genética de sustancias orgánicas.
5. Consolidación de conocimientos(prueba en forma de Examen Estatal Unificado)

Avance:

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Títulos de diapositivas:

Tema de la lección: “Relación genética entre clases de compuestos inorgánicos” Institución educativa municipal escuela secundaria No. 1 Profesora de química: Fadeeva O.S. Pueblo de Grachevka, territorio de Stavropol, 2011.

Tema de la lección: "Relaciones genéticas entre clases de compuestos inorgánicos"

Plan de trabajo de la lección: 1. Definición de los conceptos “conexión genética”!, “serie genética de un elemento” 2. Serie genética de un metal 3. Serie genética de un no metal 4. Conexión genética de sustancias orgánicas 5. Consolidación de conocimiento (prueba del examen estatal unificado)

La conexión genética es la conexión entre sustancias de diferentes clases, basada en sus transformaciones mutuas y reflejando la unidad de su origen.

¿Qué significa el término “vínculo genético”? 1. Conversión de sustancias de una clase de compuesto en sustancias de otras clases; 2. Propiedades químicas de las sustancias; 3. Posibilidad de obtener sustancias complejas a partir de sustancias simples; 4. La relación entre sustancias simples y complejas de todas las clases de compuestos inorgánicos.

Genética se refiere a una serie de sustancias, representantes de diferentes clases de sustancias, que son compuestos de un elemento químico, conectados por transformaciones mutuas y que reflejan el origen común de estas sustancias.

Signos que caracterizan la serie genética: Sustancias de diferentes clases; Diferentes sustancias formadas por un elemento químico, es decir. representar diferentes formas de existencia de un elemento; Diferentes sustancias de un mismo elemento químico están relacionadas por transformaciones mutuas.

Serie genética de cobre.

Serie genética de fósforo.

Pruebas sobre el tema “Relación genética entre clases de sustancias orgánicas e inorgánicas” Opción 1. Parte A. (Tareas con una respuesta correcta) 1. La serie genética de un metal son: a) sustancias que forman una serie a partir de un metal b) sustancias que forman series basadas en un no metal c) sustancias que forman una serie basada en un metal o no metal d) sustancias de diferentes clases de sustancias relacionadas por transformaciones 2. Identifique la sustancia “X” del esquema de transformación: C → X → CaCO 3 a) CO 2 b) CO c) CaO d) O 2 3. Determine la sustancia “Y” del esquema de transformación: Na → Y → NaOH a) Na 2 O b) Na 2 O 2 c) H 2 O d) Na 4. En el esquema de transformación: CuCl 2 → A → B → Cu las fórmulas de los productos intermedios A y B son: a) CuO y Cu(OH)2 b) CuSO 4 y Cu(OH)2 c) CuCO 3 y Cu (OH) 2 d) Cu (OH ) 2 y CuO 5. El producto final en la cadena de transformaciones basadas en compuestos de carbono: CO 2 → X 1 → X 2 → NaOH a) carbonato de sodio b) carbonato ácido de sodio c) carburo de sodio d) acetato de sodio 6. Elemento “E” involucrado en la cadena de transformaciones: E → E 2 O 5 → H 3 EO 4 → Na 3 E O 4 a) N b) Mn c) P d) Cl

Parte B. (Tareas con 2 o más opciones de respuesta correcta) Establecer una correspondencia entre las fórmulas de las sustancias de partida y los productos de reacción: Fórmulas de las sustancias de partida Fórmulas de los productos 1) Fe + Cl 2 A) FeCl 2 2) Fe + HCl B) FeCl 3 3) FeO + HCl B) FeCl 2 + H 2 4) Fe 2 O 3 + HCl D) FeCl 3 + H 2 E) FeCl 2 + H 2 O E) FeCl 3 + H 2 O 2. Una solución de sulfato de cobre (II) reacciona: a) hidróxido de potasio (solución) b) hierro c) nitrato de bario (solución) d) óxido de aluminio e) monóxido de carbono (II) f) fosfato de sodio (solución) Parte C. (Con una respuesta detallada) Realice el esquema para la transformación de sustancias: Fe S →SO 2 → SO 3 → H 2 SO 4 → MgSO 4 → BaSO 4

Pruebas sobre el tema "Relación genética entre clases de sustancias orgánicas e inorgánicas" Opción 2. Parte A. (Tareas con una respuesta correcta) 1. La serie genética de un no metal es: a) sustancias que forman una serie a partir de un metal b) sustancias que forman series basadas en un no metal c) sustancias que forman una serie basada en un metal o no metal d) sustancias de diferentes clases de sustancias relacionadas por transformaciones 2. Identifique la sustancia “X” del esquema de transformación: P → X → Ca 3(PO 4)2 a) P 2 O 5 b) P 2 O 3 c) CaO d) O 2 3. Determine la sustancia “Y” a partir del esquema de transformación: Ca → Y → Ca (OH) 2 a) Ca b) CaO c) CO 2 d) H 2 O 4. En el esquema de transformación: MgCl 2 → A → B → Mg, las fórmulas de los productos intermedios A y B son: a) MgO y Mg (OH) 2 b) MgSO 4 y Mg (OH) 2 c) MgCO 3 y Mg (OH) 2 d) Mg (OH) 2 y MgO 5. El producto final en la cadena de transformaciones basadas en compuestos de carbono: CO 2 → X 1 → X 2 → NaOH a) carbonato de sodio b) bicarbonato de sodio c) carburo de sodio d) acetato de sodio 6. Elemento “E” que participa en la cadena de transformaciones: E → EO 2 → EO 3 → H 2 EO 4 → Na 2 EO 4 a) N b) S c) P d) Mg

Parte B. (Tareas con 2 o más opciones de respuesta correcta) 1. Establecer una correspondencia entre las fórmulas de las sustancias de partida y los productos de la reacción: Fórmulas de las sustancias de partida Fórmulas de los productos 1) NaOH + CO 2 A) NaOH + H 2 2) NaOH + CO 2 B ) Na 2 CO 2 + H 2 O 3) Na + H 2 O B) NaHCO 3 4) NaOH + HCl D) NaCl + H 2 O 2. El ácido clorhídrico no interactúa con: a) hidróxido de sodio (solución) b) oxígeno c ) cloruro de sodio (solución) d) óxido de calcio e) permanganato de potasio (cristalino) f) ácido sulfúrico Parte C. (Con una respuesta detallada) 1. Implementar el esquema de transformación de sustancias: CuS → SO 2 → SO 3 → H 2 SO 4 → CaSO 4 → BaSO 4

Libro de texto de tareas § 25, ejercicios 3,7

Alicia (en el país de las maravillas al gato de Cheshire): - Dime, ¿adónde debo ir desde aquí? Alicia (en el país de las maravillas al gato de Cheshire): - Dime, ¿adónde debo ir desde aquí? Gato de Cheshire: – ¿Depende de dónde quieras venir? Gato de Cheshire: – ¿Depende de dónde quieras venir? 2

Estrategia de Síntesis “Quiero cantar las alabanzas de la creación de moléculas - síntesis química... ...Estoy profundamente convencido de que es un arte. Y al mismo tiempo, la síntesis es lógica”. Roald Hoffman (Premio Nobel de Química 1981) Selección de materiales de partida Construcción del esqueleto de carbono de la molécula Introducción, eliminación o sustitución de un grupo funcional Protección del grupo Estereoselectividad 5

CO + H 2 Ru, 1000 atm, C ThO 2, 600 atm, C Cr 2 O 3, 30 atm, C Fe, 2000 atm, C ZnO, Cr 2 O 3, 250 atm, C PARAFINAS ISOPARAFINAS TOLUENO, XILENOS ALCOHOLES SUPERIORES CH3OH6

С n H 2n+2 Esquema de formación de enlaces σ en una molécula de metano Modelos de moléculas de metano: bola y palo (izquierda) y escala (derecha) CH4CH4CH4CH4 Estructura tetraédrica sp 3 -hibridación de enlaces σ escisión homolítica del X: enlace Y escisión homolítica del enlace Reacciones de sustitución radical ( S R) sustitución (S R)CombustiónDeshidrogenación S – ing. sustitución - sustitución Previsión de reactividad 7

CH 3 Cl – CLORURO DE METILO CH 4 METANO C – SOAR C 2 H 2 – ACETILENO CH 2 Cl 2 – DICLOROMETANO CHCl 3 – TRICLORMETANO CCl 4 – TETRACLOROMETANO H 2 – HIDRÓGENO GAS DE SÍNTESIS CO + H 2 GAS DE SÍNTESIS CO + H 2 Cl 2 , hγ Cloración C pirólisis H 2 O, Ni, C Conversión de O 2, Oxidación CH 3 OH – METANOL HCHO – METANO solventes Benceno СHFCl 2 freón HCOOH - ácido fórmico Gasolina sintética SÍNTESIS A BASE DE METANO 8 CH 3 NO 2 – NITROMETANO CCl 3 NO 2 cloropicrina CH 3 NH 2 metilamina HNO 3, C Nitración

С n H 2n Esquema de formación de enlaces σ con la participación de nubes híbridas sp 2 del átomo de carbono Esquema de formación de enlaces π con la participación de nubes p del átomo de carbono Modelo de la molécula de etileno Electrófilo reacciones de adición (A E) Polimerización Polimerización Oxidación OxidaciónCombustión Molécula plana (120 0) sp 2 – hibridación de enlaces σ– y σ– y π– Eb (C = C) = 611 kJ/mol Eb (C – C) = 348 kJ/ mol A – ing. incorporación – adhesión Previsión de reactividad 9

C 2 H 4 Etileno Polimerización H 2 O, H + Hidratación Cl 2 Cloración Oxidación ALCOHOL ETÍLICO CON 2 H 5 OH ALCOHOL ETÍLICO CON 2 H 5 OH SÍNTESIS A BASE DE ETILENDICLOROETANO ÓXIDO DE ETILENO ETILENGLICOL ACETALEHÍDO ACETALEHÍDO O 2, KMnO4, H 2 O O 2, PdCl 2, CuCl 2 HDPE HDPE CON MPa 80 0 C, 0,3 MPa, Al(C 2 H 5) 3, TiCl 4 SKD LDPE LDPE Butadieno-1,3 (divinilo) Ácido acético Dioxano Ácido acético 10

С n H 2n-2 Esquema de formación de enlaces σ y enlaces π con la participación de nubes híbridas sp del átomo de carbono Modelos de la molécula de acetileno reacciones de adición electrofílica (A E) oxidación oxidación di, tri y tetramerización di -, reacciones de combustión de tri y tetramerización que involucran el átomo de hidrógeno “ácido” Estructura lineal (180 0) (distribución cilíndrica de la densidad electrónica) sp – hibridación de enlaces σ– y 2 σ – y 2π – Pronóstico de reactividad 11

C2H2C2H2 HСl, Hg 2+ H 2 O, Hg 2+ Reacción de Kucherov C act, C trimerización SÍNTESIS BASADA EN ACETILENO ACETALDEHÍDO ACETALDEHÍDO CuCl 2, HCl, NH 4 Cl dimerización ROH Ácido acético BENCENO SKD Divinil Cloropreno SK cloropreno VINI ÉSTERES VINÍLICOS DE LACETILO Éteres polivinílicosPolivinilo cloruro CLORURO DE VINILO HCN, СuCl, HCl, 80 0 C ACRILONITRILO Fibras 12

13

Esquema de formación de enlaces π en una molécula de benceno Deslocalización de la densidad electrónica en una molécula de benceno Esquema de formación de enlaces σ en una molécula de benceno con la participación de sp 2 - orbitales híbridos de átomos de carbono C n H 2n-6 Predicción de reactividad Molécula plana sp 2 - hibridación de enlaces σ, σ y π Estructura aromática Reacciones de sustitución electrofílica (S E) Reacciones de adición de radicales (A R) Reacciones de adición de radicales (A R) Combustión 14 M. Faraday (1791–1867) físico inglés y químico. Fundador de la electroquímica. Benceno descubierto; fue el primero en obtener cloro, sulfuro de hidrógeno, amoníaco y óxido nítrico (IV) en forma líquida.

BENCENO H 2 /Pt, C hidrogenación SÍNTESIS BASADA EN BENCENO NITROBENCENO NITROBENCENO Cl 2, FeCl 3 cloración HNO 3, H 2 SO 4 (concentrado) nitración CH 3 Cl, AlCl 3 alquilación CLOROBENCENO Anilina TOLUENO TOLUENO Ácido benzoico 2,4,6- trinitrotolueno ESTIRENO ESTIRENO Poliestireno 1. CH 3 CH 2 Cl, AlCl 3 Alquilación 2. – H 2, Ni deshidrogenación CH 2 =CH-CH 3, AlCl 3 alquilación CUMEN (ISOPROPILBENCENO) CUMENO (ISOPROPILBENCENO) CICLOHEXANO CICLOHEXANO Fenol Acetona HEX LORANO HEXACLORANO 15

SÍNTESIS A BASADA EN METANOL CH 3 OH VINIL METIL ÉTER VINIL METIL ÉTER DIMETILANILINA C 6 H 5 N(CH 3) 2 DIMETIL ANILINA C 6 H 5 N(CH 3) 2 DIMETIL ÉTER CH 3 –O–CH 3 DIMETIL ÉTER CH 3 – O–CH 3 METILAMINA CH 3 NH 2 METILAMINA CH 3 NH 2 ACETATO DE VINILO CLORURO DE METILO CH 3 Cl CLORURO DE METILO CH 3 Cl FORMALDEHÍDO CuO, t HCl NH 3 METILTIOL CH 3 SH METILTIOL CH 3 SH H 2 S, t C 6 H 5 NH 2 + CO 16 H +, t

SÍNTESIS A BASE DE FORMALDEHÍDO METANOL CH 3 OH METANOL CH 3 OH PARAFORM RESINAS DE FENOLFORMALDEHÍDO RESINAS DE FENOLFORMALDEHÍDO TRIOXANO ALCOHOLES PRIMARIOS RESINAS DE UREA RESINAS DE UREA UROTROPINA (HEXMETILENTETER) AMINA) UROTROPINA (HEXMETILENETRAMINA) ÁCIDO FÓRMICO ÁCIDO FÓRMICO Hexógeno [O ] [H] 1861 a.m. Butlerov 18

CxHyOzCxHyOz Relación genética de compuestos orgánicos que contienen oxígeno ALDEHÍDOS ALDEHÍDOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS ACIDOS CARBOXÍLICOS CETONAS CETONAS ÉSTERES ÉSTERES ÉSTERES ALCOHOL hidrólisis deshidratación hidrogenación oxidación, deshidrogenación esterificación esterificación oxidación H+, t

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos C n H 2n-6 Arenos, benceno

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Primario Secundario Terciario C n H 2n-6 Arenos, benceno 12 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos α 23

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Primario Secundario Terciario C n H 2n-6 Arenos, benceno 12 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Primario Secundario Terciario C n H 2n-6 Arenos, benceno Polietileno Polipropileno 12 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Cauchos Catalizador Ziegler – Natta (1963) 25

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Primario Secundario Terciario C n H 2n-6 Arenos, benceno Polietileno Polipropileno Cauchos Grasas Resinas de fenol-formaldehído 12 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n- 2 AlquinosAlcadienos

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Primario Secundario Terciario C n H 2n-6 Arenos, benceno Polietileno Polipropileno Cauchos Grasas Colorantes sintéticos Resinas de fenol-formaldehído 12 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 AlquinosAlcadienos

Aplicación de anilina ANILINE N.N. Zinin (1812 - 1880) Sustancias medicinales Colorantes Explosivos Estreptocida Norsulfazol Ftalazol Preparación de anilina - Reacción zinina Tetril Amarillo de anilina Nitrobenceno Ácido p-aminobenzoico (PABA) Ácido índigo sulfanílico Paracetamol 28

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 Alquinos Alcadienos Primario Secundario Terciario C n H 2n-6 Arenos, benceno Polietileno Polipropileno Cauchos Grasas Colorantes sintéticos Resinas de fenol-formaldehído Proteínas 12 C n H 2n Cicloalcanos Alquenos C n H 2n-2 AlquinosAlcadienos

La estructura de las moléculas de compuestos orgánicos nos permite concluir que propiedades químicas sustancias y la estrecha relación entre ellas. A partir de sustancias de una clase se obtienen compuestos de otras clases mediante transformaciones sucesivas. Además, todas las sustancias orgánicas pueden representarse como derivados de los compuestos más simples: los hidrocarburos. La relación genética de los compuestos orgánicos se puede representar como un diagrama:

C 2 H 6 → C 2 H 5 Br → C 2 H 5 OH → CH 3 -SON → CH 3 COOH →

CH3SOOS3H7; y etc.

Según el diagrama, es necesario elaborar ecuaciones para las transformaciones químicas de una sustancia en otra. Confirman la interrelación de todos los compuestos orgánicos, la complicación de la composición de la materia, el desarrollo de la naturaleza de las sustancias de simples a complejas.

La composición de las sustancias orgánicas suele incluir una pequeña cantidad de elementos químicos: hidrógeno, carbono, oxígeno, nitrógeno, azufre, cloro y otros halógenos. La sustancia orgánica metano se puede sintetizar a partir de dos sustancias inorgánicas simples: carbono e hidrógeno.

C + 2H 2 = CH 4 + Q

Este es un ejemplo del hecho de que entre todas las sustancias de la naturaleza, inorgánicas y orgánicas, existe una unidad y una conexión genética, que se manifiestan en las transformaciones mutuas de las sustancias.

Parte 2. Completa la tarea práctica.

La tarea es experimental.

Demuestre que las patatas contienen almidón.

Para comprobar la presencia de almidón en las patatas, es necesario aplicar una gota de solución de yodo a una patata cortada. El corte de patata se volverá azul violeta. La reacción con una solución de yodo es una reacción cualitativa con el almidón.

E T A L O N

a la opción 25

Número de opciones(paquetes) de tareas para examinados:

Opción No. 25 de 25 opciones

Tiempo de finalización del trabajo:

Opción No. 25 45 mín.

Condiciones para completar tareas.

Requisitos de seguridad laboral: profesor (experto) supervisando tareas(instrucciones de seguridad al trabajar con reactivos)

Equipo: papel, bolígrafo, equipo de laboratorio

Literatura para examinados. referencia, metodológicos y tablas

1. Familiarícese con las tareas, habilidades, conocimientos y métricas de evaluación del examinado. .

Opción No. 25 de 25

Parte 1. Responder preguntas teóricas:

1. Aluminio. Anfotericidad del aluminio. Óxidos e hidróxidos de aluminio.

2. Las proteínas son polímeros naturales. Estructura y estructura de las proteínas. Reacciones cualitativas y aplicaciones.

Parte 2: Haz la tarea de práctica.

3. La tarea es experimental.

Cómo obtener oxígeno experimentalmente en el laboratorio, demostrar su presencia.

Opción 25 de 25.

El mundo material en el que vivimos y del que somos una pequeña parte es uno y al mismo tiempo infinitamente diverso. La unidad y diversidad de las sustancias químicas de este mundo se manifiesta más claramente en la conexión genética de sustancias, que se refleja en la llamada serie genética. Destaquemos lo más rasgos característicos tales filas:

1. Todas las sustancias de esta serie deben estar formadas por un elemento químico. Por ejemplo, una serie escrita utilizando las siguientes fórmulas:

2. Las sustancias formadas por el mismo elemento deben pertenecer a diferentes clases, es decir, reflejar diferentes formas de su existencia.

3. Las sustancias que forman la serie genética de un elemento deben estar conectadas mediante transformaciones mutuas. En base a esta característica, es posible distinguir entre series genéticas completas e incompletas.

Por ejemplo, la serie genética de bromo anterior estará incompleta, incompleta. Aquí está la siguiente fila:

ya se puede considerar completo: comienza con la sustancia simple bromo y termina con ella.

Resumiendo lo anterior, podemos dar la siguiente definición de serie genética:

Una conexión genética es un concepto más general que una serie genética, que es, aunque sorprendente, pero una manifestación particular de esta conexión, que se realiza durante cualquier transformación mutua de sustancias. Entonces, obviamente, la primera serie de sustancias que figuran en el texto del párrafo también se ajustan a esta definición.

Para caracterizar la conexión genética de sustancias inorgánicas, consideraremos tres tipos de series genéticas: la serie genética de un elemento metálico, la serie genética de un elemento no metálico, la serie genética de un elemento metálico, que corresponde al óxido anfótero y hidróxido.

I. Radiación genética del elemento metálico. El grupo de sustancias más rico es la serie de los metales, que presenta diferentes estados de oxidación. Como ejemplo, consideremos la serie genética del hierro con estados de oxidación +2 y +3:

Recordemos que para oxidar el hierro en cloruro de hierro (II), es necesario tomar un agente oxidante más débil que para obtener cloruro de hierro (III):

II. Serie genética de un elemento no metálico. Al igual que la serie de un metal, la serie de no metales con diferentes estados de oxidación es más rica en enlaces, por ejemplo, la serie genética del azufre con estados de oxidación +4 y +6:

Sólo la última transición puede causar dificultades. Si realiza tareas de este tipo, siga la regla: para obtener una sustancia simple a partir de un compuesto oxidado de un elemento, debe tomar para ello su compuesto más reducido, por ejemplo, un compuesto de hidrógeno volátil de un compuesto no -metal. En nuestro ejemplo:

Esta reacción en la naturaleza produce azufre a partir de gases volcánicos.

Lo mismo ocurre con el cloro:

III. La serie genética del elemento metálico, a la que corresponden el óxido y el hidróxido anfóteros, es muy rica en enlaces, ya que presentan, según las condiciones, propiedades de un ácido o propiedades de una base. Por ejemplo, consideremos la serie genética del aluminio:

En química orgánica también se debe distinguir entre concepto general- “conexión genética” y un concepto más privado: “serie genética”. Si la base de la serie genética en química inorgánica está formada por sustancias formadas por un elemento químico, entonces la base de la serie genética en química orgánica (química de compuestos de carbono) está formada por sustancias con el mismo número de átomos de carbono en la molécula. Consideremos la serie genética de sustancias orgánicas, que incluye el mayor número de clases de compuestos:

Cada número corresponde a una ecuación de reacción específica:

La última transición no se ajusta a la definición de serie genética: un producto no se forma con dos, sino con muchos átomos de carbono, pero con su ayuda las conexiones genéticas se representan de las más diversas formas. Y finalmente, daremos ejemplos de conexiones genéticas entre clases de compuestos orgánicos e inorgánicos, que prueban la unidad del mundo de las sustancias, donde no existe división en orgánico y sustancias inorgánicas. Por ejemplo, consideremos el esquema para obtener anilina, una sustancia orgánica a partir de piedra caliza, un compuesto inorgánico:

Aprovechemos para repetir los nombres de las reacciones correspondientes a las transiciones propuestas:

Preguntas y tareas para el § 23