VY_32_INOVACE_3_1_7 Ing. Jan Voříšek

 Při probírání učiva z anorganické chemie jsme vyjadřovali složení jednotlivých sloučenin pomocí chemických vzorců.  Například: voda H 2 O  kyselina sírová H 2 SO 4  fosforečnan amonný (NH 4 ) 3 PO 4  Co nám tyto vzorce říkají?  Zde nám jednotlivé vzorce říkají, z jakých prvků se jednotlivé sloučeniny skládají a kolik jich je ve sloučenině obsaženo.

 Jak to bude u sloučenin v organické chemii? Když je chemie jen jedna, budou vzorce také stejné?  Ano, v principu je možné napsat složení organických látek obdobným vzorcem, jako u látek anorganických.  Ze základní školy znáte například vzorec glukosy: C 6 H 12 O 6

 Avšak z hlediska rozmanitosti organických sloučenin, studia jejich vlastností a reakcí se v praxi osvědčilo několik typů vzorců, které se používají. Jednu a tu samou látku můžeme tedy zapsat několika různými typy vzorců.

 Nejčastěji používanými vzorci jsou tyto:  3.1. Stechiometrické neboli empirické nebo též sumární vzorce.  3.2. Racionální neboli funkční vzorce.  3.3. Strukturní neboli konstituční vzorce.  3.4. Lewisovy neboli elektronové vzorce.

 Dokážete z názvu odvodit, co nám tyto vzorce říkají?  Tyto vzorce nám vyjadřují z jakých prvků se sloučenina skládá a v jakém poměru se tyto prvky ve sloučenině nacházejí. Tyto vzorce můžeme získat například při elementární analýze sloučeniny.  Příklady: - Methan, jako základní složka zemního plynu, se skládá z jednoho atomu uhlíku a čtyř atomů vodíku. Jeho sumární vzorec je tedy: CH 4 - Ethanol, jako významná součást alkoholických nápojů, má sumární vzorec: C 2 H 6 O

 Dokážete vysvětlit, co nám říkají tyto vzorce?  Tyto vzorce nám znázorňují určitá charakteristická uskupení atomů ve sloučenině – tzv. funkční neboli charakteristické skupiny. Tyto skupiny atomů výrazně ovlivňují vlastnosti sloučenin, a proto je dobré v určitých situacích vyjadřovat složení sloučenin tímto typem vzorců.  Příklady: - Propan, sumární vzorec C 3 H 8, má racionální vzorec: CH 3 CH 2 CH 3 - Ethanol, sumární vzorec C 2 H 6 O, má racionální vzorec: CH 3 CH 2 OH.  Zde vidíme charakteristickou skupinu –OH, která významně ovlivňuje chemické a fyzikální vlastnosti látky, např.: teplota tání a varu.

 Řada chemiků užívá kombinaci obou výše uvedených vzorců. Pro zjednodušení zápisu použijí sumární vzorec, který doplní důležitou charakteristickou skupinou.  Příklad: Ethanol, sumární vzorec má C 2 H 6 O, racionální vzorec má CH 3 CH 2 OH a kombinací obou typů vzorců je možné se setkat se vzorcem C 2 H 5 OH.

Opět ta samá otázka, co nám tyto vzorce říkají? Tyto vzorce nám zobrazují vazby mezi jednotlivými prvky v molekule sloučeniny. Nezobrazují ale rozmístění jednotlivých atomů v prostoru, pouze, jak jsou jednotlivé prvky na sebe navázány. Příklady: Propan  Ethanol

 Tyto vzorce nám znázorňují kovalentní vazby mezi prvky v molekule sloučeniny, kde jsou znázorněny jednotlivé elektrony ve valenční vrstvě prvků pomocí teček.  Vodík má tedy jednu tečku, znázorňující jeho jeden elektron v orbitalu 1s. Uhlík má 4 tečky: 2s 2 2p 2, kyslík má 6 teček: 2s 2 2p 4 atd.  Příklady: Vodík Uhlík Kyslík

 Ve sloučeninách znázorňujeme kovalentní vazbu pomocí dvojice teček, kde každá tečka patří jednomu prvku. Zbylé elektrony, které se nezúčastní kovalentní vazby, znázorňujeme pomocí volných teček.  Příklady: voda H 2 O amoniak NH 3 methan CH 4

 Praktické procvičení tvorby vzorců si provedeme v následující kapitole.

 Zdroj informací:  McMURRY, John. Organická chemie. Vydání první. Vydalo Vysoké učení technické v Brně – nakl. VUTIUM, Brno, Počet stran ISBN (VUT v Brně).  VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. Třetí doplněné vydání. Vydalo SPN-pedagogické nakladatelství, a.s., Praha, Počet stran 368. ISBN  HONZA, Jaroslav, MAREČEK, Aleš. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 2.díl. Druhé přepracované vydání. Vydalo Nakladatelství Olomouc, Počet stran 232. ISBN  Vzorce byly vytvořeny pomocí free programu ChemSketch a PowerPoint-2007.

 Téma sady: Úvodní studium organické chemie  Vzdělávací oblast: Člověk a příroda  Vzdělávací obor:Chemie  Tematický okruh:Organická chemie   Autor: Ing. Jan Voříšek  Rok vytvoření materiálu: 2012  Název materiálu: Vzorce organických sloučenin.  Jazyk:čeština  Očekávaný výstup:Žák dokáže popsat jednotlivé typy vzorců organických sloučenin a vysvětlit rozdíly mezi nimi.  Klíčová slova: Racionální vzorec, sumární vzorec,Lewisovy vzorce, charakteristická skupina.  Druh učebního materiálu:prezentace s aktivizací žáka  Cílová skupina:žák  Stupeň a typ vzdělávání:gymnaziální vzdělávání  Typická věková skupina: let   Pokyny pro práci s materiálem: Prezentace je využitelná jako výklad učiva na dané téma. V materiálu jsou začleněny otázky, které aktivizují žáky a umožňují žákům zamyšlení nad jednotlivými body tématu.