Fyzikálně-chemické vlastnosti organických látek
V následujících řádcích se seznámíš se základními vlastnostmi organických látek. Je to souhrnný přehled, který se soustředí zejména na vlastnosti uhlovodíků. Podrobné vysvětlení jednotlivých reakcí tě čeká v podkapitole Reakce v organické chemii. Zajímavé vlastnosti uhlovodíků a jejich derivátů obsahuje podkapitola Organické sloučeniny v běžném životě.
Organické sloučeniny obecně:
Mají poměrně nízké teploty tání a varu, jsou tedy často těkavé čili mají schopnost se snadno vypařovat (ether) a bývají hořlavé (methan, ethanol, propan, butan).
Některé jsou toxické (Fridex, methanol, kyselina mravenčí, DDT, postřiky proti škůdcům, houbám, …), některé karcinogenní a mutagenní (přispívají k tvorbě rakoviny, např. benzen).
Mnoho jich je nerozpustných ve vodě, zato se používají jako nepolární rozpouštědla (benzen, toluen). Obecně platí, že podobné se rozpouští v podobném, proto je polární ethanol s vodou neomezitelně mísitelný.
V jejich molekulách převládají kovalentní vazby.
Alkany a cykloalkany:
Obsahují pouze jednoduché vazby - nasycené uhlovodíky.
Alkany s jedním až čtyřmi atomy uhlíku jsou za normálních podmínek plyny, s pěti až sedmnácti uhlíky kapaliny, s osmnácti a více uhlíky pevné látky.
Relativně nízké teploty varu a tání.
Obsahuji kovalentní nepolární vazby (\mathrm{C}-\mathrm{C}, \mathrm{C}-\mathrm{H}), takže nejsou rozpustné ve vodě.
Jsou dobrými rozpouštědly pro oleje a tuky.
Typické reakce jsou: radikálová substituce (halogenace, nitrace) a oxidace (hoření).
Alkeny a cykloalkeny:
Nenasycené uhlovodíky - obsahují jednu dvojnou vazbu (často se ale jako alkeny označují i alkadieny nebo alkatrieny, tedy látky obsahující více dvojných vazeb).
Obdobné teploty varu a obvykle nižší teploty tání oproti alkanům.
Dvojné vazby zapříčiňují vyšší reaktivitu oproti alkanům.
alkenů se uplatňuje Z/E izomerie.
Nerozpustné ve vodě, rozpustné v nepolárních rozpouštědlech
Mají nižší hustotu než alkany.
Typické reakce: elektrofilní (halogenace - bromace a chlorace) a radikálová adice, oxidace/ redukce.
Alkyny a cykloalkyny:
Nenasycené uhlovodíky - obsahují minimálně jednu trojnou vazbu.
Reakce probíhají hlavně na r-vazbách (jsou slabší než o-vazby).
Omezeně rozpustné ve vodě (lépe než alkeny a alkany).
Dobře rozpustné v nepolárních rozpouštědlech.
Teploty tání a varu jsou vyšší než u alkenů.
Hustota je nižší než u alkenů.
typické reakce: elektrofilní adice, oxidace/redukce.
Areny:
Aromatické uhlovodíky, tedy cyklické uhlovodíky s delokalizovaným systémem \pi elektronů.
Za běžných podmínek kapaliny, pokud mají vyšší molekulovou hmotnost, tak pevné látky.
Nerozpustné ve vodě, dobře rozpustné v nepolárních rozpouštědlech.
Mnohé zdraví škodlivé, mutagenní, teratogenní (poškozují plod v těle matky) a/nebo karcinogenní.
Mnoho z nich hoří tzv. čadivým plamenem - za vzniku sazí.
Typické reakce: elektrofilní substituce (nitrace, bromace), redukce, oxidace postranních řetězců.