podmienky ku skúške 1

Vysvetli pojem konštúcia v organickej chémii?

je to spôsob, akým sú jednotlivé atómy v molekule medzi sebou usporiadané

Vysvetli oktétové pravidlo

atómy neprechodných prvkov sú najstabilnejšie vtedy, keď majú vo svojej valenčnej vrstve 8 elektrónov (chcú byť ako najbližší vzácny plyn)

Ako určíme formálny náboj?

určíme ho tak, že porovnáme počet valenčných elektrónov, ktoré má neutrálny atóm v periodickej sústave, s počtom elektrónov, ktoré má vo väzbách a ktoré sú neväzbové

Za predpokladu, že všetky atómy okrem vodíka majú elektrónový oktet, doplňte voľné elektrónové páry a formálny náboj

C = 4 - 3 -2= -1

N = 5 - 4= 1

O = 6 - 1 - 6 = -1

Ako vieme charakterizovať vlastnosti a vznik sigma a pí väzieb?

o   sigma- väzba vzniká prekryvom väzbových orbitálov na spojnici jadier atómov

• Je osovo (rotačne) symetrická

• Je najsilnejším typom kovalentnej väzby

• Veľká rotácia

o   pí-väzba vzniká prekryvom orbitálom mimo spojnice jadier

• V porovnaní zo sigma väzbou je slabšia a reaktívnejšia

• Má obmedzenú rotáciu

• Delokalizácia v systémoch s konjugovanými dvojitými väzbami

Čo je to hybridizácia a aké typy poznáme?

o   Hybridizácia – proces zjednocovania tvaru a energie rôznych atómových orbitálov

• Sp³ – atóm má v okolí len jednoduché väzby, tvar je tetraéder (uhol 109,5°)

• Sp²- atóm má jednu dvojitú väzbu, tvar je trigonálne planárny (120°)

• Sp – atóm má dve dvojité alebo jednu trojitú väzbu, tvar je lineárny (180°)

Čo je to konjugácia?

Konjugácia – nastáva v systémoch, kde sa strieda dvojitá väzba s jednoduchov (alebo voľný elektrónový pár/prázdny orbitál)

Identifikuj dvojité väzby, ktoré sú v konugácii

Čo sú to rezonančné štruktúry/ vzorce ?

·       

• Rezonančná štruktúra – skutočné vlastnosti molekuly sú váženým priemerom viacerých rezonančných vzorcov

  • Při ich tvorbe posúvame len pí elektróny a voľné páry, pričom sigma kostra ostáva nezmenená

• Rozloženie hustoty – elektróny nie sú lokalizované na jednej väzbe, ale sú delokalizované v celej dĺžke systému

Aké sú pravidlá pri kreslení rezonančných štruktúr?

Pravidlá

·        Oddeľujú sa jednoduchou obojstrannou šípkou

·        Posuny sa týkajú len elektrónov v konjugovaných pi väzbách

·        Musí dochádzať k prekryvu pí a p orbitálov

·        Hybrid je stabilnejší než všetky rezonančné štruktúry, z ktorých sa skladá

·        Vznik oddelených nábojov znižuje príspevok k výslednému hybridu

·  Väčšiu váhu majú štruktúry, v ktorých je záporný náboj lokalizovaný na elektronegatívnejšom atóme a kladný náboj na elektropozitívnejšom atóme

Ako vyzerá allylový systém v amidovej skupine a aké dôsledky to má?

voľný elektrónový pár na dusíku je v konjugácii s karbonylovou skupinou a dôsledkom toho je čiastočný charakter dvojitej väzby C-N, čo vedie k vysokej bariére rotácie a planárnemu usporiadaniu peptidovej väzby

Aké typy väzieb poznáme podľa elektronegativity/polarity?

• Nepolárna väzba Δ <0,4

• Polárna väzba Δ 0,4-1,7

• Iontová väzba Δ > 1,7

Čo je to polarita?

je dôsledok trvalej deformácie hustoty kvôli rozdielu elektronegativít

Čo je to polarizovateľnosť?

vyjadruje, ako ľahko sa elektrónový obal deformuje vplyvom vonkajšieho poľa

• Väčšie atómy sú polarizovateľnejšie než menšie, čo zvyšuje reaktivitu – uľahčuje heterolýzu väzby

Ako delíme indukčný efekt a čo o rozdeleniach vieme povedať?

Kladný indukčný efekt

• atóm alebo skupina atómov odpudzuje elektróny (resp. Ich poskytuje do reťazca)

• zvyčajne ide o skupiny, ktoré majú menšiu elektronegativitu jako uhlík alebo nesú záporný náboj

Záporný indukčný efekt

• atóm alebo skupina atómov priťahuje elektróny silnejšie jako uhlík – má väčšiu elektronegativitu ako C

• uhlíkový reťazec sa tým ochudobňuje o elektrónovú hustotu

Ako delíme mezomerný efekt a čo vieme povedať o týchto rozdeleniach?

Kladný mezomerný efekt

• Atóm alebo skupina atómov poskytuje elektróny so konjugovaného systému – zvyšuje elektrónovú hustotu

• Zvyčajne atómy s voľným elektrónovým párom

Záporný mezomerný efekt

• Atóm alebo skupina atómov priťahuje elektróny z konjugovaného systému k sebe – znižuje elektrónovú hustotu

Čo je to adícia a vyrieš tieto reakcie?

adícia je spájanie molekúl

Čo je to eliminácia a vyrieš túto reakciu?

je to rozštiepenie molekúl

Čo je to substitúcia a vyrieš túto reakciu?

je to výmena atómu alebo skupiny za inú

Čo je to molekulový prešmyk a vyrieš tieto reakcie?

je to preskupenie vrámci molekuly - vzniká konštitučný izomér

Čo je to elektrofil?

je to častica s kladným nábojom alebo neúplným oktetom, ktorá vyhľadáva elektróny (hľadá nukleofily)

Čo je to nukleofil?

je to častica, ktorá je čiastočne alebo úplne záporne nabitá a vyhľadáva kladne nabité atómy

• v priebehu reakcie nukleofil prispieva do tvorby kovalentnej väzby s kladne nabitým atómom elektrónovým párom

Čo je to kondenzácia?

reakcia, pri ktorej sa spojujú molekuly do väčšej molekuly za súčasného odštiepenia ďalšej malej molekuly napríklad H₂O, NH₃, HCl

Čo je to oxidačné číslo?

Oxidačné číslo atómu v zlúčeniny je náboj, ktorý by tento atóm niesol v prípade, že by sme previedli štiepenie všetkých kovalentných väzieb z tohto atómu vychádzajúcich s ohľadom na polaritu väzieb

Čo je to oxidácia?

• Strata elektrónov

• Zvýšenie oxidačného čísla

• Zvýšenie počtu väzieb na kyslík

Čo je to redukcia?

• Zisk elektrónov

• Zníženie oxidačného čísla

• Počet väzieb na vodík sa zvýšil

Doplňte k atómom neväzobné elektrónové páry a prípadne ich náboje?

Doplňte k atómom v nasledujúcich štruktúrach neväzobné elektrónové páry a pokúste sa určiť akú majú hybridizáciu a, ktoré elektrónové páry sa môžu zapojiť do konjugácie s dvojnou väzbou

červene označené sú elektrónové páry v konjugácii s dvojnou väzbou

K atómom kyslíku a dusíku doplňte neväzobné elektrónové páry, označte, ktoré elektrónové páry sa môžu zapojiť do konjugácie s pí väzbami

červene sú označené elektrónové páry v konjugácii s dvojnou väzbou

S využitím rezonančných štruktúr identifikujte v nasledujúcej molekule atómy s parciálnych záporným nábojom

S využitím rezonančných štruktúr identifikujte v nasledujúcej molekule atómy s parciálnym kladným nábojom

Určite, či v nasledujúcich reakciách dochádza k oxidácii alebo k redukcii organickej molekuly. Pokiaľ áno, určite počet vymenených elektrónov

a. ide o šesť elektrónovú redukciu nitromethanu

b. nedochádza k oxidácii ani k redukcii

c. ide o dvoj elektrónovú oxidáciu methanolu