有机物的结构与性质
结构特点
有机化合物:种类繁多、数目庞大(已知有3000多万种、且还在以每年数百万种的速度增加)。
但组成元素少 有C、H、O、N 、P、 S、 X(卤素:F、Cl、Br、I )等。
1、有机化合物中碳原子的成键特点
碳原子最外层有4个电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。
由于碳原子成键的特点,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键相结合。碳原子间不仅可以形成稳定的单键,还可以形成稳定的双键或三键。多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。因此,含有原子种类相同,每种原子数目也相同的分子,其原子可能有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
2、有机化合物的同分异构现象
化合物具有相同的分子式,但结构不同,因此产生了性质上的差异,这种现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。在有机化合物中,当碳原子数目增加时,同分异构体的数目也就越多。同分异构体现象在有机物中十分普遍,这也是有机化合物在自然界中数目非常庞大的一个原因。
化学性质
(1)可燃性
(2)稳定性差(有机化合物常会因为温度、细菌、空气或光照的影响分解变质)
(3)反应速率比较慢
(4)反应产物复杂
总体来说,有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间的反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要加入催化剂等方法。而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。
物理性质
状态
固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、TNT、萘、苯酚、葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、醋酸(16.6℃以下)
气态:4个碳原子以下的烷烃、烯烃、炔烃、甲醛、一氯甲烷
液态:油状:硝基苯、溴乙烷、乙酸乙酯、油酸
粘稠状:乙二醇、丙三醇
气味
无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味)
稍有气味:乙烯特殊气味;苯及同系物、萘、石油、苯酚
刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛
甜味:乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖
香味:乙醇、低级酯
苦杏仁味:硝基苯
颜色
白色:葡萄糖、多糖
淡黄色:TNT
黑色或深棕色:石油
密度
比水轻的:苯及苯的同系物、一氯代烃、乙醇、低级酯、汽油
比水重的:硝基苯、溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4、氯仿、溴代烃、碘代烃
挥发性
乙醇、乙醛、乙酸等具有挥发性。挥发性大。
熔沸点
熔点、沸点低(熔点一般不超过400℃)。
升华性
萘、蒽
水溶性
水溶性差。大多不容或难溶于水,易溶于有机溶剂,如:酒精、汽油、四氯化碳、乙醚、苯。不溶:高级脂肪酸、酯、硝基苯、溴苯、烷烃、烯烃、炔烃、苯及同系物、萘、蒽、石油、卤代烃、TNT、氯仿、CCl4
能溶:苯酚(0℃时是微溶)
微溶:乙炔、苯甲酸
易溶:甲醛、乙酸、乙二醇、苯磺酸
与水混溶:乙醇、苯酚(70℃以上) 、乙醛、甲酸、丙三醇
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