Kimia Klasa 9

Hyrje në kiminë organike Bota e gjallë bimore dhe shtazore është e ndërtuar nga komponimet organike. Përbërës kryesor i këtyre komponimeve është karboni. Kimia organike është degë e kimisë e cila studion, përbërjen, strukturën, vetitë fiziko-kimike, reaksionet dhe sintezën e komponimeve të karbonit

Karboni, element përbërës i të gjitha komponimeve organike

Lidhjet kimike në komponimet organike Atomet e karbonit në mes veti dhe me elemente të tjera janë të lidhura me lidhje kovalente. Lidhja kimike kovalente formohet me çiftëzimin e elektroneve të elementeve, me ç’rast atomet e elementeve arrijnë kofiguracion elektronik stabil të gazeve inerete.

Formulat e komponimeve organike Formulat molekulare paraqesin numrin e saktë të atomeve në molekulë. Formulat strukturore paraqesin radhitjen e atomeve në molekulë.

Vetitë e komponimeve organike Komponimet organike nuk janë të ndara thelbësisht nga komponimet inorganike, por janë të ndërlidhura njëra me tjetrën, që do të thot se ato mund të shndërrohen njëra në tjetrën. Komponimet organike dhe inorganike i nënshtrohen ligjshmërive të njejta duke dëshmuar për unitetin e botës materiale. Megjithatë vetitë fizike dhe kimike të komponimeve organike ndryshojnë nga ato të komponimeve inorganike. Vetitë e komponimeve organike varen nga struktura e molekulave të tyre. Mirëpo duhet patur parasysh disa përjashtime të disa komponimeve nga këto dallime.

Klasifikimi i komponimeve organike Klasifikimi i hidrokarbureve sipas strukturës së vargut

Izomeria Komponimet kimike kemi thënë se i paraqesim me formula kimike. Ndonjëherë ndodhë që një formulë molekulare i përgjigjet më shumë se një komponimi. Dukuria e paraqitjes së dy apo më shumë komponimeve me të njejtën formulë kimike quhet izomeri, ndërsa komponimet e tilla quhen izomere. Komponimet kimike, të cilat kanë numër të njejtë të atomeve, por dallohen nga renditja e tyre në molekulë quhen izomere strukturore. Fjala izomeri rrjedh nga gjuha greke “iso” – e njejtë dhe “meros” – pjesë. Ndarja dhe llojet e izormerisë.

Reaksionet e komponimeve organike Gjatë reaksioneve kimike ndryshojnë vetitë kimike të substancave, sepse shkëputen lidhjet kimike ekzistuese të substancave fillestare dhe formohen lidhje të reja, pra formohen prudukte të reaksionit. Reaksionet organike mund të klasifikohen në disa lloje: Reaksionet e zëvendësimit Reaksionet e adicionimit Reaksionet e eliminimit Reaksionet e polimerizimit

Hidrokarburet. Alaknet Alkanet janë komponimet më të thjeshta organike. Molekula e alkaneve ka vetën karbon dhe hidrogjen. Raporti i atomeve të karbonit dhe hidrogjenit varet ngalloji i alkanit. Në vazhdim po japim 10 anëtarët e parë të alkaneve. Metani CH4 Etani C2H6 CH3CH3 Propani C3H8 CH3CH2CH3 Butani C4H10 CH3CH2CH2CH3 Pentani C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3 Heksani C6H14 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 Heptani C7H16 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 Oktani C8H18 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 Nonani C9H20 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 Dekani C10H22 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

Emërtimi i alkaneve Emërtimi i alkaneve mund të bëhet në dy mënyra:emërtimi i rëndomtë dhe emërtimi sipas sistemit të Bashkimit Ndërkombëtar per Kimi të Pastër dhe te Zbatuar (IUPAC). Emrat e alkaneve përfundojnë me mbaresën –an. Anëtarët e ulët të alkaneve kanë emrat e tyre të rëndomtë, ndërsa anëtarët e lartë emërohen në bazë të numrit të atomeve të karbonit, ne gjuhën greke,duke shtruar mbaresën –an. Në qoftë se nga alkani përkatës shkëputet një atom hidrogjeni, përfitohet radikali përkatës, i cili emërtohet si grup alkil. Emërtimi i grupit alklil bëhet duke zëvendësuar mbaresën-an të alkanit përkatës me mbaresën-il. Nëse alkanet përmbajnë shumë degëzime në vargun karbonik,atëherë për emërtimin e tyre përdoret nomenklatura IUPAC. Kjo nomenklaturë është e unifikuar dhe e obligueshme për të gjithë shtetet e botës. Përkundër kësaj, ajo merr parasysh edhe natyrën morfologjike dhe sintaksore të gjuhëve të ndryshme, pra edhe të gjuhes shqipe. Për të emërtuar një alkan, sipas kësaj nomenklature, duhet të zbatohen rregullat vijuese: Fillimisht, identifikohet vargu më i gjatë karbonik. Ky varg përmban numër më të madh të karboneve. Çdo degëzim i këtij vargu konsiderohet si zëvendësues. Zëvendesuesit emërtohen si grupe alkilike përkatese(p.sh., metil, etil, propil etj.). Pozita e zëvendësuesit shënohet me numër arab, i cili tregon atomin e karbonit për të cilin është lidhur ai. Për të shënuar pozitën e grupit, bëjmë numërimin e atomeve të karbonit, nga skaji më i afërt i degëzimit. Në qoftë se alkani përmban dy apo më tepër zëvendësues të njëjtë, atëherë numri i tye tregohet me prefiksat grek (di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-). Në qoftë se vargu më i gjatë karbonik përmban më shumë se një zëvendësues, atëherë duhet të emërohen të gjithë zëvendësuesit dhe të shënohen pozitat e tyre në varg. Numërimi i pozitave të vargut bëhet nga skaji ku zëvendësuesi i parë është më afër. Zëvendësuesit theksohen me radhë sipas radhës së alfabetit.

Përfitimi i alkaneve. Vetitë fiziko-kimike të tyre Alkanet janë përbërësit kryesor të naftës, qymyrit dhe gazit natyror. Alkanet në industri përfitohen me destilimin fraksional të naftës. Në laborator alkanet përfitohen nga kripërat e acideve karboksilike dhe nga bashkëveprimi i alkilhalogjenureve me metale ( natrium ose zink). Në tabelën e mëposhtme janë paraqitur pikat e shkrirjes dhe të vlimit të disa alkaneve

Metani dhe etani Metani është përfaqësuesi më i thjeshtë i alkaneve. Ai gjindet në gazin e minierave, në vendet ku janë rezervat e naftës, qymyreve etj. Metani lirohet edhe gjatë zbërthimit të lëndëve organike që gjenden nën ujë në këneta dhe moçale. Metani është gaz pa ngjyrë, pa erë. Digjet shumë lehtë. Etani është gaz që ndizet lehtë dhe paraqet rrezik për përhapjen e zjarrit. Në vazhdim kemi paraqitur modelet molekulare të metanit dhe të etanit.

Ushtrime. Emërtimi i alkaneve

Ushtrime. Izomeria e alkaneve

Alkenet.

Permbledhja dhe kuizi 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.

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.

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

Izomeria gjeometrike 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.

Alkinet. Përfitimi 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.

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. Mëstabil është izomeri i karrigës.

Benzeni 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. Në vazhdim po paraqesim strukturën e benzenit. Benzeni tregon reaksione të zëvendësimt e jo të adicionimit. Për shembull reaksioni i bromimit, nitrimit etj. 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.

Lëndët e djegies. Qymyri, nafta dhe gazi natyror Lëndët e djegies janë substanca, të cilat gjatë djegies lirojnë nxehtësi ose formë tjetër të energjisë.Burime kryesore të lëndëve të djegies janë: qymyri, nafta dhe gazi natyror. Qymyret natyrorë janë: Linjiti me 25-35 % C Qymyri i murrmëme 35-45 % C Qymyrguri me 45-86 % C Antraciti me 86-97 %

Alkoolet. Vetitë fiziko kimike të tyre Alkoolet janë komponime organike që në molekulat e tyre përveq atomeve të karbonit dhe hidrogjenit përmbajnë edhe atome të oksigjenit. Në molekulën e tyre alkoolet përmbajnë grupën hidroksile –OH të lidhur për atom të karbonit të vargut karbonik. Sipas llojit të lidhjeve në mes të atomeve të karbonit alkoolet ndahen në alkoole të ngopura ose alkanole, dhe alkoole të pangopura, alkenole ose alkinole. Sipas llojit të atomit të karbonit ku është e lidhur grupa hidroksile alkoolet ndahen në alkoole parësore, dytësore dhe tretësore. Alkoolet janë substanca pa ngjyrë dhe treten mirë në ujë. Me rritjen e vargut karbonik tretshmëria e tyre në ujë zvogëlohet, ndërsa pikat e vlimit rriten. Alkoolet bashkëveprojnë me metalet alkaline dhe lirojnë hidrogjenin. Alkoolet digjen duke dhënë dioksid karboni, ujë dhe duke liruar energji. Me dehidratimin e alkooleve fitohen alkenet. Me oksidimin e alkooleve parësore fitohen aldehidet, dhe me oksidimin e alkooleve dytësore fitohen ketonet.

Fenolet Fenolet janë komponime organike të cilat grupën funksionore hidroksile e kanë të lidhur drejtëpërdrejt për atomin e karbonit të unazës aromatike. Fenoli është derivat hidroksilik i benzenit. Fenoli është lëndë higroskopike pa ngjyrë e cila mund të thith lagështinë dhe të merr ngjyrë vjollce. Fenoli ka veti të forta baktericide. Ai përdoret edhe në industrinë e masave plastike-fenolplasteve (bakelitit) , aspirinës, acidit pikrik etj.

Aldeidet dhe ketonet Aldehidet dhe ketonet janë kopmonime organike me oksigjen, të cilat në molekulat e tyre përmbajnë grupin funksionor karbonil. Te aldehidet një lidhje e atomit të karbonit të grupit karbonil është e lidhur më hidrogjen, ndërsa te ketonet për atomin e karbonit të grupës karbonile janë të lidhura dy radikale. Si te aldehidet ashtu edhe te ketonet radikalet mund të jenë radikale alifatike dhe aromatike. Te ketonet radikalet munden me qenë edhe të përziera d.m.th një radikal alifatik e tjetri radikal aromatik.

Acidet karboksilike Frutat dhe lëndët e tjera si limoni, portokalli, uthulla, kosi e tjera, karakterizihen me shije të thartë e cila rrjedh nga acidet organike. Acidet orgnaike janë komponime të cilat në vargun karbonik kanë të lidhur një apo më tepër grupe karboksilike. Grupi fuksionor karboksilik –COOH, përbëhet prej grupit karbonil C=O, dhe prej grupit hidroksil –OH. Acidet karboksilike kanë pika të vlimit më të larta sesa alkoolet. Te acidet karboksilike atomi i hidrogjenit i grupës hidroksile shumë lehtë mund të shkëputet dhe të formohen kripërat përkatëse. Grupi karboksil karakterizohet me polaritet të lartë, dhe si pasojë e kësaj acidet organike formojnë lidhje hidrogjenore më të fortë sesa alkoolet. Acidet organike reagojnë me alkoole dhe formojnë estere.

Esteret Esteret janë komponime organike të cilat përfitohen me bashkëveprimin e acideve karboksilike me alkoole. Ky reaksion quhet esterifikim. Era e luleve dhe e frutave të pjekura rrjedh nga prania e estereve.

Aminat Aminat janë komponime organike që përveq karbonit dhe hidrogjenit përmbajnë edhe azot. Ato janë derivate të amoniakut ku një dy ose te tre atomet e hidrogjenit mund të zëvendësohen me grupe alkilike ose aromatike. Për shkak të pranisë së azotit që përmbanë një çift elektronik, aminat kanë veti bazike.

Yndyrat Yndyrat janë estere të glicerolit me acide të larta yndyrore. Yndyrat janë të përhapura në botën bimore dhe atë shtazore. Këto janë komponime organike më të pasura me energji. Me hidrolizë të yndyrave përftohet gliceroli dhe acidet e larta yndyrore. Gjendja agregate e yndyrave varet nga prania e acideve të larta yndyrore. Acidet e ngopura gjenden në yndyra të ngurta ( në lyra), ndërsa yndyrat e lëngëta (vajrat) përmbajnë edhe acide të pangopura.

Sapunët dhe deterxhentet Sapunët janë kripëra acidesh të larta yndyrore të natriumit ose të kaliumit. Sapunët përftohen gjatë hidrolizës së yndyrave me baza.Sapunët e fortë janë kripëra të acideve të larta yndyrore me natrium, kurse sapunët e butë janë kripëra të acideve të larta yndyrore me kalium. Strukturën e sapunit e përbëjnë dy pjesë, pjesa hidrofobe që tretë yndyrën (ndyrësirën) dhe pjesa hidrofile që tretet në ujë.

Karbohidratet (sheqernat) Karbohidratet (sheqernat) janë komponime organike mjaftë të përhapura në natyrë dhe jashtëzakonisht të rëndësishme për jetë. Karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni janë elementet përbërëse të karbohidrateve. Formula e përgjithëshme e karbohidrateve është Cx(H2O)y . Karbohidrtet ndahen në karbohidrate të thjeshta që quhen monosakaride, në disakaride dhe në polisakaride. Karbohidratet (sheqernat) Monosakaridet (glukoza dhe fruktoza) Disakaridet Polisakaridet Ushtrime. Sheqernat reduktues

Alkaloidet dhe vitaminat

Aminoacidet dhe proteinat Aminoacidet janë komponime organike me azot që në molekulat e tyre përmbajnë dy grupe funksionore: grupin aminik –NH2 dhe grupin karboksilik –COOH. Grupi që lidh dy aminoacide quhet lidhje peptide (-CO-NH-). Proteinat janë polimer natyrorë biologjik që përbëhen prej molekulave të vogla që quhen aminoacide.