Kimia Klasa 12

Emrin kimi organike e ka përdorur për herë të parë Bercelius në vitin 1806. Më 1828 Fridrih Vohler për herë të parë e sintetizoi urenë në laborator, duke e nxehur cianatin e  amonit. Kimia organike është degë e kimisë e cila merret me studimin e përbërjes, strukturës, vetive fiziko-kimike, reaksioneve, sintezes dhe përdorimin e komponimeve të karbonit.

Kimia organike. Kimia e komponimeve të karbonit Emrin kimi organike e ka përdorur për herë të parë Bercelius në vitin 1806. Më 1828 Fridrih Vohler për herë të parë e sintetizoi urenë në laborator, duke e nxehur cianatin e amonit. Kimia organike është degë e kimisë e cila merret me studimin e përbërjes, strukturës, vetive fiziko-kimike, reaksioneve, sintezes dhe përdorimin e komponimeve të karbonit.

Përbërja e komponimve organike Karboni është element përbërës kryesor i të gjitha komponimeve organike. Karboni përveq që lidhet me vetvehten në komponime organike ai lidhet edhe me hidrogjenin, oksigjenin, azotin, elementet halogjene, fosforin, sulfurin, hekurin, magnezin etj. Për të njohur përbërjen e një komponimi organik duhet të bëhet analiza kimike e tij.

Lidhjet kimike në komponimet organike Lidhjet kimike në komponimet organike janë lidhje kovalente. Atomet e karbonit në komponime organike në mes veti lidhen me lidhje kovalete njëfishe, dyfishe dhe trefishe. Në të gjitha rastet karboni është 4 valent me disa përjashtime.

Formulat e komponimve organike Përbërjet organike i paraqesim me formula përkatëse të tyre. Ato formula mund të jenë formula, empirike, molekulare, strukturore dhe hapësinore. Formulat empirike paraqesin raportin më të thjeshtë të atomeve në molekulë. Formulat molekulare paraqesin raportin e saktë të atomeve në molekulë. Formulat strukturore paraqesin rradhitjen e atomeve në molekulë

Hibridizimi i atomeve të karbonit Atomi i karbonit ka numër atomik 6 dhe numër të masës 14, dhe bënë pjesë në grupin e 14 në sistemin periodik të elementeve. Atomi i karbonit ka këtë konfiguracion elektronik: 1s2 2s2 2p2 Sipas këtij konfiguracioni atomi i karbonit do të duhej që të jetë dyvalent. Për të formuar katër lidhje kovalente atomi i karbonit duhet të absorboj energji, me ç’rast atomi i karbonit zhvendos elektronin nga orbitalja 2s në orbitalen e zbrazët 2pzdhe fitohen 4 orbitale hibride sp3

Izomeria. Izomeria strukturore Izomeria Dukuria e paraqitjes së dy apo më tepër komponimeve me të njejtën formulë molekulare quhet izomeri, ndërsa komponimet e tilla quhen izomere. Komponmet kimike, molekulat e të cilave kanë numër të njejtë atomesh por dallohen për nga renditja e tyre në molekulë, quhen izomerë strukturor. Stereizomerët janë komponime, molekulat e të cilave kanë ndërtim (konstrukt) të njejtë, por konfiguracion (radhitje) tëndryshëm të atomeve. Izomerët të cilët dallohen në mes vete për nga këndi dihedral quhen konformerë. Izomerët të cilët qëndrojnë sikurse objekti dhe shëmbëllimi i tij në pasqyrë quhen enantiomerë, Izomeria. Izomeria strukturore Izomerira. Izomeria hapësinore. (Stereoizomeria)

Reaksionet e komponimeve organike Gjatë reaksioneve kimike ndodhin ndryshime kimike d.m.th nga substancat fillestare fitohen substanca tjera të reja. Reaksionet përcillen me shkëputjen e lidhejeve kimike dhe formimin e lidhje të reja. Reaksionet kimike klasifikohen në disa lloje: Reaksionet e zëvendësimit Reaksionet e adicionimit Reaksionet e eliminimit Reaksionet e oksidimit Reaksionet e reduktimit Reaksionet e polimerizimit etj Reaksionet e komponimeve organike

Ushtrime

Alkanet. Emërtimi i alkaneve Alaknet Alaknet janë hidrokarbure të ngopura, ku vargu karbonik është i ngopur me atome të hidrogjenit. Formula e përgjithshme e alkaneve është CnH2n+2. Emërtimi i alkaneve bëhet sipas nomenklaturës triviale dhe asaj IUPAC. Katër anëtarët e parë kanë emra trivial, metani, etani, propani dhe butani, dhe duke filluar nga anëtari i pestë emërtimi bëhet në bazë të numrit të atomeve të karbonit në gjuhën greke, p.sh pentani, heksani, heptani, oktani etj.

Përhapja dhe gatitja e alkaneve Alkanet janë komponime mjaft të përhapura në natyrë, si përbërës të naftës, qymyrit dhe gazit natyror. Alkanet nxirren nga nafta dhe nga qymyri me destilim fraksional.

Vetitë fizike të alkaneve Alkanet që kanë 1-4 atome të karbonit janë substanca të gazta, ato me 5-17 atome të karbonit janë substanca të lëngta dhe ato me mbi 17 atome të karbonit janë substanca të ngurta. Alkanet e degëzuara në krahasim me alkanet me varg normal kanë pika të shkrirjes dhe të vlimit më të ulta. Forcat tërheqëse të Van der Walsit te alaknetedegëzuara janë më të dobëta.

Vetitë kimike të alkaneve Të gjitha hidrokarburet kanë veti të ngashme. Ato janë të ndezshme dhe gjatë djegies së plotë lirohet dioksidi i karbonit uji dhe nxehtësia. Alkanet janë të plogëta mirëpo në prani të dritës dhe temperaturës iu nënshtrohen reaksioneve të zëvendësimit. Alkanet gjithashtu mund të reagojnë edhe me acid nitrik dhe ma acid sulfurik me ç’rast përftohen nitroalkanat rrespektivisht alkilsulfatet përkatëse.

Anëtarët e alkaneve. Metani, etani dhe propani Metani është anëtari më i thjeshtë i vargut homolog të alkaneve. Metani është përbërë kryesor i gazit natyror që nxirret nga thellësia e tokës. Ai ndodhet edhe në galeritë e minierave të qymyrit. Metani është gaz i rrezikshëm sepse me ajrin formon një përzierje eksploduese. Metani në laborator përftohet nga acetati i natriumit dhe hidroksidi i natriumit sipas reaksionit: CH3COONa + NaOH = CH4 + Na2CO3 Etani ështe gaz pa ngjyrë, pa erë, dhe ndizet shumë lehtë.etani i përzier me butanin njihet si butangaz i cili përdoret si lëndë djegëse. Propani ndodhet në gazërat e naftës, dhe formohet gjatë procesit të krekingut të naftës.

Alkenet Alkenet janë hidrokarbure të pangopura që në molekulën e tyre përmbajnë lidhje dyfishe karbon-karbon. Formula e përgjithshme e alkeneve është CnH2n. Alkenet kanë dy atome hidrogjen më pak sesa alkanet.Atomi i karbonit te alkenet është i hibridizuar me hibridizim sp2. Lidhja sigma te alkenet formohet me hibrizimin e orbitaleve s dhe p, ndërsa lidhja pi formohet nga elektronet në orbitalen pz të pa hibridizuar.

Hidrokarburet ciklike. Cikloalkanet Atomet e karbonit te cikloalkanet janë të lidhura në formë unazore ose ciklike. Emërtimi bëhet njësoj sikurse te alkanet vetëm se këtu i shtohet parashtesa ciklo. Në vazhdim po paraqesim ciklopropanin, ciklobutanin, ciklopentanin dhe cikloheksanin. Cikloalkanet kanë dy atome hidrogjen më pak se alkanet korresponduese me varg të hapur. Cikloeheksani ka strukturë gjashtëkëndëshe. Ekzistojnë dy izomer konformacional të cikloheksanit. Izomeri i karrigës dhe ai i barkës. Më satbil është izomeri i karrigës. Benzeni është hidrokarbur aromatik. Benzenin e ka zbuluar Faradej në vitin 1825, ndërsa e ka izoluar Hoffman në vitin 1845. August Kekule në vitin 1868 ka përcaktuar strukturën e benzenit. Benzeni tregon reaksione të zëvendësimt e jo të adicionimit. Derivatet e benzenit janë tolueni, ksileni, trinitrotolueni etj. Ekzistojnë edhe komponime tjera me unaza të kondenzuar të benzenit si p.sh. naftaleni, antraceni, fenantreni etj, që karakterizohen me veti të theksuara kancerogjene. Hidrokarburet ciklike. Cikloalkanet Hidrikaruret ciklike. Hidrokarburet aromatike. Benzeni Vetitë kimike të hidrokarbureve aromatike Derivatet e benzenit Ushtrime. Cikolalkanet. Benzeni

Përfitimi i alkeneve. Vetitë kimike të alkeneve Përfitimi i akeneve. Vetitë kimike të tyre Alkenet kryesisht përfitohen gjatë procesit të krekingut të hidrokarbureve të larta që gjenden në naftë. Në laborator përfitohen me reaksion të eleminimit të acidit klorhidrik nga kloralkanet dhe me eleminimin e ujit nga alkoolet.

Izomeria gjeometrike Atomet e karbonit të cilat ajnë të lidhura me lidhje dyfishe kanë hibridizim sp2. Orbitalet e hibridizuara sp2 formojnë lidjet sigma (σ), kurse orbitalet e lira pz formojnë lidhjet (π)pi. Te alkenet paraqitet dukuria e izomerisë cis - trans. Kur atomet ose grupet atomike janë në pozita të njejta atëherë kemi izomerinë cis, dhe kur atomet ose grupet atomike janë në pozita të kundërta kemi izomerinë trans.

Reaksionet e polimerizimit Me bashkimin e një numri të madh molekulash të alkeneve ( që quhen monomere) përfitohen si produkte molekula gjigande (që quhen polimere)

Dienet Dienet janë hidrokarbure të pangopura të cilat në molekulën e tyre përmbajnë dy lidhje dyfishe. Në bazë të strukturës së tyre dienet ndahen në diene të kumuluara ku lidhjet dyfishe janë të njëpasnjëshme, dienet e konjuguara ku lidhjet dyfishe janë tëndara me një lidhje njëfishe, dhe dienet e izoluara ku lidhjet dyfishe janë të ndara me më shumë se një lidhje njëfishe.

Alkinet. Vetitë e alkineve dhe përdorimi i tyre Alkinet janë hidrokarbure që përmbajnë më pak hidrogjen sesa alkenet. Alkinet përmbajnë lidhjen trefishe në vargun karbonik. Formula e përgjithshme e tyre është CnH2n-2. Anëtari më i thjeshtë i alkineve është etini ose acetileni me formulë C2H2. Etini ose acetileni mund të përfitohet nga karburi i kalciumit duke reaguar me ujë, dhe mund të përfitohet nga metani i cili gjendet në gazin natyror. Anëtari i parë i alkineve është etini ose acetileni, i cili ka veti fizike dhe kimike të ngjashme me etenin. Acetileni ndizet me flakë të shndritshme dhe formon sasi të madhe bloze. Acetileni reagon me tretësirë bromi që ka ngjyrë të kuqërremtë, me ç’rast tretësira e bromit e humb ngjyrën. Ky reaksion shërben për të treguar prezencën e lidhjes trefishe në molekulën e alkineve. Acetileni në praktikë përdoret për prerjen e metaleve. Flaka e acetilenit liron një temperaturë rreth 3200 0C. Acetileni përdoret edhe për prodhimin e masave plastike.

Halogjenuret organike Halogjenuret organike janë komponime organike të cialt përveq karbonit dhe hidrogjenit përmbajnë edhe elemente halogjene. Në halogjenure organike atomi i karbonit është i lidhur me elementin halogjen me lidhje kovalente sigma. Kjo lidhje është e polarizuar sepse atomi i halogjenit është më elektronegativ dhe i tërheq më tepër elektronet. Halogjenuret organike Perdorimi i halogjenureve organike Vetitë fizike të halogjenureve organike Ushtrime. Halogjenuret organike

Alkoolet Alkoolet janë komponime organike të cilat në molekulat e tyre përmbajnë një ose më tepër grupe hidroksile –OH të lidhura për vargun karbonik. Sipas llojit të atomit të karbonit ku është e lidhur grupa hidroksile alkoolet ndahen në alkoole primare, sekondare dhe terciare. Alkoolet mund të ndahen edhe në alkoole të ngopura, të pangopura dhe alkoole aromatike. Sipas numrit të grupeve hidrokislike mund tq ndahen në alkoole njëhidroksilke, dy hidroksilike dhe trehidroksilike. Me oksidimin e alkooleve primare përftohen aldehidet, ndërsa me oksidimin e alkooleve sekondare përftohen ketonet. Alkoolet Vetitë fizike dhe kimike të alkooleve Alkoolet më të përdorshme Diolet dhe alkoolet trihidroksilike Ushtrime. Alkoolet

Fenolet Fenolet janë komponime organike te të cilat grupa funksionore hidroksile është e lidhur drejtëpërsëdrejti në atomin e karbonit të unazes aromatike. Lidhja O-H te fenolet është me e polarizuar sesa te alkoolet, prandaj lidhja hidrogjenore te fenolet është më e fortë sesa te alkoolet, dhe si rezultat fenolet kanë pika vlimi më të larta sesa alkoolet. Përfaqësuesi i fenoleve është vet fenoli C6H5-OH

Eteret Eteret janë komponime organike që përmbajnë grupin funksionor O .formula e përgjithshme e etereve është R-O-R. për shkak të pamundësisë për të formuar lidhje hidrogjenore eteret kanë pika të vlimit të të ulëta sesa alkoolet. Përveç etereve me varg të hapur ekzistojnë edhe etere unazore.

Aldehidet Aldehidet janë komponime organike, tek të cilat atomi i hidrogjenit është i lidhur për atomin e karbonit të grupës karbonile. Formula e përgjithshme e aldehideve është R-CHO. Fjala aldehid do të thot alkool i dehidrogjenizuar. Aldehidet gatiten me oksidimin e alkooleve parësore ( primare). Aldehidet formojnë lidhje hidrogjenore më të dobëta sesa alkoolet dhe për këtë shkak aldehidet kanë pika vlimi më të ulëta sesa alkoolet. Me reagjentin e Tollensit aldehidet japin reaksionin karakteistik të pasqyrës së argjendit. Përfaqësusei i parë i aldehideve është metanali i cili është një substancë e gaztë. Tretësira ujore e metanalit me pëqëndrim 40% quhet formalinë dhe ka veti deiznfektuese.

Ketonet Ketonet janë komponime organike në të cilat grupi karbonil është i lidhur me dy radikale, qofshin ato alifatike, aromatike apo të përziera. Ketonet përftohen me oksidimin e alkooleve sekondare. Ketonet mund të oksidohen në temperatura të larta duke dhënë produkte me varg më të shkurtër karbonik (pra bëhet shkëputja e vargut karbonik) dhe fitohen acidet karbonksilike. Reaksion karakeristik i ketoneve është reaksoni me hidrazinë me çrast formohen fenilhirazonet përkatëse. Ketonet të cilat grupin karbonil e kanë në pozitën e dytë, reagojnë me tretësirë jodi në mjedis bazik duke formuar jodoformin si fundërrinë më ngjyrë të verdhë.

Acidet karboksilike Acidet karboksilike Vetitë e acideve karboksilike Disa acide karboksilike Acidet dikarboksilike dhe polikarboksilike Acidet aromatike Derivatet e acideve karboksilike Ushtrime. Acidet karbokslike

Esteret Esteret janë derivate të acideve karboksilike që formhen gjatë bashkëveprimit të acideve karboksilike me alkoole. Reaksioni i formimit të estereve quhet esterifikim, ndërsa reaksioni i kundërt quhet hidrolizë. Esteret janë shumë të përhapura në natyrë si p.sh te bimët në lule, fruta, gjethe etj, ndërsa te shtazët në formë yndyrash. Esteret përdoren në kozmetikë, në industrinë e sapunëve, deterxhenteve, në industrinë ushqimore etj.