Как сдать экзамен по органической химии

У органической химии не самая хорошая репутация - многие не раз слышали от студентов жуткие истории об этом предмете задолго до того, как сами начали знакомиться с ним. Действительно, предмет непростой, но и назвать его ужасным нельзя. В органической химии нужно больше разбираться в материале, чем просто запоминать его, а это - ключ к успешной сдаче экзамена.

Метод 1

Метод 1 из 3:

Основы органической химии

Загрузить PDF

1
Познакомьтесь с термином "органическая химия". Органическая химия изучает химические соединения на основе углерода.^{[1]XНадежный источникAmerican Chemical SocietyПерейти к источнику} Углерод - шестой элемент периодической системы и один из важнейших "кирпичиков", из которых состоит все живое на земле. Живые организмы состоят из молекул, которые содержат углерод. Это означает, что органическая химия изучает и химические процессы, которые изо дня в день происходят в вашем организме. Кроме того, она включает в себя и химические процессы в организмах животных, в растениях и в природных экосистемах.
- Однако органическая химия не ограничивается только живыми существами. К примеру, химические реакции, происходящие при горении природного топлива, также относятся к органической химии, поскольку при этих реакциях взаимодействуют органические вещества в топливе.
2
Научитесь изображать молекулы. В органической химии визуальное восприятие гораздо важнее, чем в общей химии. Вы будете рисовать молекулы и соединения чаще, чем на занятиях по общей химии, поэтому важно научиться расшифровывать и понимать эти рисунки.
- Вы уже знакомы со структурой Льюиса - этому учат на занятиях по общей химии. В структуре Льюиса атомы в молекуле обозначаются их химическим символом (то есть буквой в периодической таблице). Линии - это связи между атомами, а точки - валентные электроны. На WikiHow есть статьи, посвященные этой теме.
- Скорее всего, о скелетной формуле вы еще не слышали. В скелетной формуле атомы углерода не изображаются - есть только линия, которая используется для обозначения связи. Поскольку в органической химии очень много атомов углерода, так рисовать молекулы гораздо быстрее. Атомы прочих элементов изображаются их химическими символами. На этом сайте можно найти подробную информацию о скелетной формуле.^{[2]XИсточник информации}
3
Научитесь изображать связи. Чаще всего вы будете иметь дело с ковалентными связями, хотя вам также надо будет узнать, что такое ионная связь.^{[3]XИсточник информации} При ковалентной связи два атома обмениваются непарными электронами. Если есть лишние непарные электроны, появляются двойные и тройные соединения.
- Как в структуре Льюиса, так и в скелетной формуле единичные связи изображаются одной линией, двойные - двойной, тройные - тройной.
- В скелетной формуле связи между углеродом (С) и водородом (Н) не рисуются, поскольку они встречаются очень часто.
- За исключением особых случаев, у атомов может быть 8 валентных электронов (то есть электронов внешней оболочки). Таким образом, чаще всего атом может соединиться максимум с четырьмя другими атомами.
4
Ознакомьтесь с основами трехмерной молекулярной структуры. В органической химии вам нужно будет представлять молекулы в таком виде, в котором они существуют в действительности, а не только как на рисунке. Молекулы - это трехмерные образования. Форму молекулы определяет тип связей в ней, хотя и другие факторы могут оказывать на это влияние. Важно помнить о следующем:
- Углерод, связанный с другими атомами единичными связями, будет иметь форму тетраэдра (четырехгранной пирамиды). Примером может служить молекула метана (CH₄).
- Углерод, связанный с другим атомом двойной связью и с двумя атомами единичными связями, имеет форму плоского треугольника. В качестве примера можно привести ион CO₃^-2.
- Углерод, соединенный с двумя атомами двойными связями или с одним атомом тройной связью, представляет собой прямую линию. Примером служит двуокись углерода - CO₂.
5
Научитесь узнавать гибридизацию орбиталей. Звучит страшно, но все не так сложно, как кажется. Гибридные орбитали - это способ отображения валентных электронов атома на основе поведения атома (а не схемы). Если у атома есть несколько непарных электронов, но он предпочитает образовывать другое количество связей, считается, что у него есть гибридные орбитали.
- Углерод служит примером такого поведения. У атомов углерода четыре валентных электрона: два на орбитали 2s и два непарных на орбитали 2p. Поскольку у атома есть два непарных электрона, можно предположить, что он образует две связи. Однако в результате экспериментов было установлено, что связи формируют парные электроны на орбитали 2s. Таким образом, у углерода появляется 4 непарных электрона на гибридной орбитали sp.
6
Ознакомьтесь с основами электроотрицательности. Есть множество факторов, которые могут влиять на то, как молекулы будут взаимодействовать, но одним из важнейших факторов считается электроотрицательность. Электроотрицательность - это способ измерения того, с какой силой атом удерживает свои электроны. Атомы с высокой электроотрицательностью сильнее удерживают электроны, с низкой - слабее. На WikiHow есть статьи на эту тему.
- По мере продвижения вверх и направо в периодической системе элементов электроотрицательность атомов возрастает (исключение составляют водород и гелий). У фтора, крайнего элемента в верхнем правом углу, максимальная электроотрицательность.
- Поскольку электроотрицательные атомы стремятся получить больше электронов, они стараются схватиться за все доступные электроны других молекул. Например, атомы хлора и фтора часто становятся негативными ионами, потому что забирают электроны у других атомов.^{[4]XИсточник информации}
Реклама

Метод 2

Метод 2 из 3:

Рекомендации по занятиям

Загрузить PDF

1
Не бойтесь. В органической химии будет много новых понятий, и вы будете рассматривать некоторые явления с другой стороны. Вам нужно будет заучить много новых слов. Не переживайте - все в вашей группе пройдут через это. Учитесь прилежно и обращайтесь за помощью, если она вам потребуется, и все будет хорошо.
- Не позволяйте "страшилкам" студентов, которые сдавали экзамен по органической химии, запугать вас. Студенты часто гордятся тем, как им было сложно. Если на первой контрольной вы будете считать, что перед вами невыполнимая задача, вам будет еще сложнее.^{[5]XИсточник информации} Лучше много занимайтесь и хорошо выспитесь накануне контрольной работы.
2
Старайтесь понимать, а не заучивать. Вы будете наблюдать за сотнями разных реакций. Запомнить их все практически нереально, поэтому не пытайтесь заучить их. Лучше сосредоточьтесь на основных принципах самых частых реакций. Многие реакции идут по одному и тому же сценарию, поэтому разберитесь в нем и знайте, как его применять, и это позволит вам решать уравнения без проблем.
- Если у вас хорошая память, используйте ее. Напишите основные механизмы реакций на карточках и заучивайте их. Конечно, вам придется изменить подход к уравнению, если вы увидите реакцию, которой раньше не видели, но знание основных принципов реакций поможет вам решить и такое уравнение.
3
Знайте необходимые функциональные группы. В органической химии используется один и тот же набор структур практически во всех молекулах. Эти структуры называются функциональными группами. Если вы научитесь узнавать их и будете знать, как они ведут себя при реакциях, вы сможете справиться с задачами по химии. Поскольку функциональные группы обычно всегда реагируют одинаково, знание их свойств поможет вам в самых разных упражнениях.
- В органической химии очень много функциональных групп, и перечислить все в этой статье невозможно. Найти учебные материалы по этой теме нетрудно. К примеру, можно почитать об этом здесь.
4
Если сомневаетесь, следите за движением электронов. На базовом уровне реакции в органической химии, как правило, подразумевают обмен электронами между двумя и более молекулами. Если вы не знаете, с чего начать в реакции, подумайте, куда переместились бы электроны. Иными словами, ищите атомы, которые могут принять электроны, и атомы, которые могут их отдать. Совершите обмен электронами и подумайте, что нужно сделать, чтобы привести молекулы к стабильному состоянию.
- Например, кислород (О) обладает большей электроотрицательностью, чем углерод, поэтому кислород с двойной связью с углеродом в кетонной группе будет стараться притянуть электроны ближе к себе. Из-за этого у углерода появится частично положительный заряд, и он сможет принимать электроны. Если в реакции участвует элемент, который готов отдавать электроны, он может напасть на кислород и образовать новую связь, в результате чего произойдет химическая реакция.
Готовьтесь к контрольным работам и делайте домашнее задание в группах. Не думайте, что вы обязаны заниматься в одиночестве, - попробуйте объединиться с одногруппниками. Они помогут вам разобраться в том, что вам сложно дается, а если вы сами будете объяснять что-то другим, вы лучше запомните материал.
Реклама

Метод 3

Метод 3 из 3:

Обращение за помощью

Загрузить PDF

1
Познакомьтесь с преподавателем. Больше всего об этом предмете знает тот, кто его преподает, поэтому воспользуйтесь этим источником информации. Попросите преподавателя пояснить вам то, что вы не понимаете. Задавайте точные и четкие вопросы и объясняйте, что вам дается особенно тяжело. Будьте готовы пояснить ход своих мыслей, если дадите неверный ответ.
- Не стоит беспокоить преподавателя, если у вас нет четкого вопроса. Если вы просто скажете, что не понимаете задание на дом, это вам ничем не поможет.
- Важно не только получить ответы на вопросы, но и познакомиться с преподавателем. Помните, что хорошие оценки вам еще пригодятся. Преподаватели гораздо более благосклонны к тем, кто обращается к ним за помощью.
2
Используйте вспомогательные материалы для визуализации задач. В органической химии форма молекул влияет на то, как они реагируют. Поскольку изобразить трехмерные молекулы на плоскости сложно, можно использовать объемные фигуры при работе со сложными структурами.
- Наборы для построения молекул позволяют создавать трехмерные модели из пластиковых фигур. Стоят они недешево, но обычно они есть в кабинете химии, и ими можно пользоваться.
- Если у вас нет возможности воспользоваться специальным набором, попробуйте строить модели из мячиков, маркеров и деревянных палочек.
- Существуют специальные компьютерные программы (например, эта), которые позволяют строить трехмерные модели.^{[6]XИсточник информации}
3
Поищите ответы на свои вопросы на форумах. К счастью, в интернете многие ищут нужную им информацию по органической химии, и там есть люди, у которых есть ответы. Существуют форумы, посвященные органической химии, где обсуждаются сложные темы. Попробуйте разместить задачу, которую вы не можете решить, и пообщайтесь с людьми, которые вызовутся вам помочь.
- Если вы владеете английским языком, вам подойдет chemicalforums.com.^{[7]XИсточник информации}
4
Воспользуйтесь информацией интернет-ресурсов об органической химии. Есть много сайтов, посвященных этой теме. Ниже мы приводим список таких ресурсов (на английском языке):
- Khan Academy: Здесь собраны видеозаписи лекций на самые разные темы.^{[8]XИсточник информации}
- Chem Helper: Здесь есть тесты для тренировки, форумы, описания реакций и другая информация. Тут вы также найдете информацию о работе в лаборатории.^{[9]XИсточник информации}
- University of South Carolina Aiken: Здесь приводится список полезных ссылок на многие темы в рамках органической химии.
Реклама

Советы

Чем больше времени вы будете уделять органической химии, тем лучше вы будете знать предмет. Старайтесь выделять минмум час на изучение химии ежедневно, потому что регулярность важна не меньше, чем количество потраченного времени.
Для понимания многих тем в органической химии будут полезны базовые знания физики. Старайтесь уделять достаточно времени этому предмету.
На WikiHow есть статьи, которые помогут вам решать задачи по химии.