ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Изомеры

Одной молекулярной формуле могут соответствовать различные вещества. Например, для соединения с составом С₄Н₁₀ можно предложить две структурные формулы, в которых углеродный скелет будет содержать четыре атомы, соединенные друг с одним двумя различными способами:

Каждому из них соответствует свой углеводород:

или

Таким образом, одной молекулярной формуле соответствуют две различные вещества - их называют изомерами.

Изомеры - это вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное строение.

Строение молекул определяет их свойства, поэтому изомеры отличаются друг от друга за физическими и химическими показателями. Например, состава С₂Н₆О соответствуют два вещества - этанол и диметиловый эфир:

Этанол - это жидкость, реагирует с натрием. Диметиловый эфир - газ, с натрием не взаимодействует.

Явление изомерии для органических соединений открыл О. М. Бутлеров. Сначала он предсказал его теоретически, а потом подтвердил экспериментально: синтезировал изобутан и доказал, что два изомеры - бутан и изобутан - имеют разные свойства.

Разновидности изомерии

Изомеры отличаются друг от друга строением молекул, но эти различия могут быть различными. В зависимости от того, по какому признаку отличается строение молекул изомеров, различают несколько видов изомерии:

Все виды изомерии можно сгруппировать в два типа: структурная и геометрическая. Структурные изомеры отличаются друг от друга порядком соединения атомов, а в геометрических изомеров порядок соединения одинаковый, но геометрически молекулы отличаются друг от друга, например:

Если два изомеры относятся к одному класса органических соединений, то они могут отличаться друг от друга по разным признаками. Чаще всего случается изомерия карбонового цепи: в этом случае изомеры отличаются порядком соединения атомов Карбона карбонового скелета, как, например: С₄Н₁₀

Много соединений содержащих в своем составе функциональные группы. Если цепь имеет карбоновый достаточную длину, то функциональная группа может соединяться с разными атомами Углерода в цепи - это изомерия положения функциональной группы:

Если соединение с большим карбоновым цепью также имеет кратные связи (двойные или тройные), то такие связи могут быть образованы между различными атомами Углерода - это изомерия положения кратной связи:

Структурные изомеры могут принадлежать не только к другу, но и к разным классам соединений. В таком случае изомерию называют міжкласовою. Так, рассмотрены уже этанол и диметиловый эфир является міжкласовими изомерами: первое соединение относится к классу спиртов, а вторая - до эфиров. Также могут существовать пары веществ, одна из которых является ненасыщенным углеводородом, а вторая - циклическим углеводородом: