Кратко органическая химия: Предмет органической химии кратко (9 класс)

Вот несколько последних статей:

• Говорили о том какой бывает этиловый спирт из чего его делают, как фальсифицируют и проводят анализы, и чего стоит остерегаться.…

• Глицерин применение – пищевые продукты, косметика и взрывчатые вещества Читая этикетки косметических средств, мы зачастую замечаем в их составе глицерин.…

• Не так давно Пепси объявила, что они больше не будут использовать подсластитель аспартам, искусственный сахарозаменитель, в диетической Пепси (на территории…

• По доброй традиции встреча Нового года у большинства людей не обходится без открытой бутылки шампанского. Напиток в бокале с его…

• СОСТАВ КРАСКИ ДЛЯ ВОЛОС КРАСИТЕЛИ И ПИГМЕНТЫ Сегодня, стойкая краска для волос широко используются, либо чтобы прикрыть седые волосы, либо…

Поделиться

Основные понятия и законы органической химиии

Трудно представить прогресс в какой бы то ни было области хозяйства без химии – в частности, без органической химии. Все сферы хозяйства связаны с современной химической наукой и технологией.
 
Органическая химия изучает вещества, содержащие в своем составе углерод, за исключением окиси углерода, углекислого газа и солей угольной кислоты (эти соединения по свойствам ближе к неорганическим соединениям).
 
Как наука органическая химия до середины XVIII века не существовала. К тому времени различали три вида химии: химию животных, растительную и минеральную. Химия животных изучала вещества, входящие в состав животных организмов; растительная – вещества, входящие в состав растений; минеральная – вещества, входящие в состав неживой природы. Этот принцип, однако, не позволял отделить органические вещества от неорганических. Например, янтарная кислота относилась к группе минеральных веществ, так как ее получали перегонкой ископаемого янтаря, поташ входил в группу растительных веществ, а фосфат кальция – в группу животных веществ, так как их получали прокаливанием соответственно растительных (древесина) и животных (кости) материалов.
 
В первой половине XIX века было предложено выделить соединения углерода в самостоятельную химическую дисциплину – органическую химию.
 
Среди ученых в то время господствовало виталистическое мировоззрение, согласно которому органические соединения образуются только в живом организме под влиянием особой, сверхъестественной “жизненной силы”. Это означало, что получить органические вещества путем синтеза из неорганических невозможно, что между органическими и неорганическими соединениями лежит непреодолимая пропасть. Витализм настолько укрепился в умах ученых, что долгое время не предпринималось никаких попыток синтеза органических веществ. Однако витализм был опровергнут практикой, химическим экспериментом.
 
В 1828 г. немецкий  химик  Вёлер,  работая с циановокислым аммонием,  случайно получил мочевину
 
O
II
Nh3–C–Nh3.
 
В 1854 г. француз Бертло синтезировал вещества, относящиеся к жирам, а в 1861 г. русский ученый Бутлеров синтезировал вещества, относящиеся к классу сахаров. Это были тяжелые удары по виталистической теории, окончательно разбивающие убеждение о невозможности синтеза органических соединений.
 
Эти и другие достижения химиков требовали теоретического объяснения и обобщения возможных путей синтеза органических соединений и связи их свойств со строением.
 
Исторически первой теорией органической химии стала теория радикалов (Ж.Дюма, Ю.Либих, И.Берцелиус). По мнению авторов, многие превращения органических соединений протекают так, что некоторые группы атомов (радикалы), не изменяясь, переходят из одного органического соединения в другое. Однако, вскоре было установлено, что в органических радикалах атомы водорода могут замещаться даже на такие отличные от водорода по химической природе атомы, как атомы хлора, и при этом тип химического соединения сохраняется.
 
Теорию радикалов сменила более совершенная и охватывающая больший экспериментальный материал теория типов (О.Лоран, Ш.Жерар, Ж.Дюма). Теория типов классифицировала органические вещества по типам превращений. К типу водорода относили углеводороды, к типу хлороводорода – галогенопроизводные, к типу воды – спирты, эфиры, кислоты и их ангидриды, к типу аммиака – амины. Однако накапливающийся огромный экспериментальный материал уже не укладывался в известные типы и, кроме того, теория типов не могла предсказать существование и пути синтеза новых органических соединений. Развитие науки требовало создания новой, более прогрессивной теории, для рождения которой уже существовали некоторые предпосылки: установлена четырехвалентность углерода (А.Кекуле и А.Кольбе, 1857 год), показана способность атома углерода образовывать цепочки атомов (А.Кекуле и А.Купер, 1857 год).
 
Решающая роль в создании теории строения органических соединений принадлежит великому русскому ученому Александру Михайловичу Бутлерову. 19 сентября 1861 года на 36-м съезде немецких естествоиспытателей А.М.Бутлеров обнародовал ее в докладе “О химическом строении вещества”.
 
Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова можно свести к следующему.
 

      1.      Все атомы в молекуле органического соединения связаны друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Изменение последовательности расположения атомов приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами. Например, составу вещества С2Н6О отвечают два разных соединения: диметиловый эфир (СН3–О–СН3) и этиловый спирт (С2Н5ОН).

      2.      Свойства веществ зависят от их химического строения. Химическое строение – это определенный порядок в чередовании атомов в молекуле, во взаимодействии и взаимном влиянии атомов друг на друга – как соседних, так и через другие атомы. В результате каждое вещество имеет свои особые физические и химические свойства. Например, диметиловый эфир – это газ без запаха, нерастворимый в воде, t°пл. = -138°C, t°кип. = 23,6°C; этиловый спирт – жидкость с запахом, растворимая в воде, t°пл. = -114,5°C, t°кип. = 78,3°C.
      Данное положение теории строения органических веществ объяснило явление изомерии, широко распространенное в органической химии. Приведенная пара соединений – диметиловый эфир и этиловый спирт – один из примеров, иллюстрирующих явление изомерии.
      
      3.      Изучение свойств веществ позволяет определить их химическое строение, а химическое строение веществ определяет их физические и химические свойства.

      4.      Атомы углерода способны соединятся между собой, образовывая углеродные цепи различного вида. Они могут быть как открытыми, так и замкнутыми (циклическими), как прямыми, так и разветвленными. В зависимости от числа связей, затрачиваемых атомами углерода на соединение друг с другом, цепи могут быть насыщенными (с одинарными связями) или ненасыщенными (с двойными и тройными связями).

      5.      Каждое органическое соединение имеет одну определенную формулу строения или структурную формулу, которую строят, основываясь на положении о четырехвалентном углероде и способности его атомов образовывать цепи и циклы. Строение молекулы как реального объекта можно изучить экспериментально химическими и физическими методами.

 
А.М.Бутлеров не ограничился теоретическими объяснениями своей теории строения органических соединений. Он провел ряд экспериментов, подтвердив предсказания теории получением изобутана, трет. бутилового спирта и т.д. Это дало возможность А.М.Бутлерову заявить в 1864 году, что имеющиеся факты позволяют ручаться за возможность синтетического получения любого органического вещества.
 
В дальнейшем развитии и обосновании теории строения органических соединений большую роль сыграли последователи Бутлерова – В.В.Марковников, Е.Е.Вагнер, Н.Д.Зелинский, А.Н.Несмеянов и др.
 
Современный период развития органической химии в области теории характеризуется все возрастающим проникновением методов квантовой механики в органическую химию. С их помощью решаются вопросы о причинах тех или иных проявлений взаимного влияния атомов в молекулах. В области развития органического синтеза современный период характеризуется значительными успехами в получении многочисленных органических соединений, в число которых входят природные вещества – антибиотики, разнообразные лекарственные соединения, многочисленные высокомолекулярные соединения. Органическая химия глубоко проникла в сферу физиологии. Так, с химической точки зрения изучена гормональная функция организма, механизм передачи нервных импульсов. Ученые вплотную подошли к разрешению вопроса о строении и синтезе белка.
 
Органическая химия как самостоятельная наука продолжает существовать и интенсивно развиваться. Это объясняется следующими причинами:
 

      1.      Многообразием органических соединений, обусловленным тем, что углерод в отличие от других элементов способен соединяться друг с другом, давая длинные цепочки (изомеры). В настоящее время известно около 6 млн. органических соединений, в то время как неорганических – только около 700 тысяч.

      2.      Сложностью молекул органических веществ, содержащих до 10 тысяч атомов (например, природные биополимеры – белки, углеводы).

      3.      Специфичностью свойств органических соединений по сравнению с неорганическими (неустойчивостью при сравнительно невысоких температурах, низкой – до 300°С – температурой плавления, горючестью).

      4.      Медленно идущими реакциями между органическими веществами по сравнению с реакциями, характерными для неорганических веществ, образованием побочных продуктов, спецификой выделения получающихся веществ и технологическим оборудованием.

      5.      Огромным практическим значением органических соединений. Они – наша пища и одежда, топливо, разнообразные лекарственные препараты, многочисленные полимерные материалы и т.д.

Классификация органических соединений
 
Огромное количество органических соединений классифицируют с учетом строения углеродной цепи (углеродного скелета) и наличия в молекуле функциональных групп.
 
На схеме представлена классификация органических соединений в зависимости от строения углеродной цепи.
 

 
   
 
   
Органические соединения
   
 
   
 
 
   
 
   
¯
   
 
   
 
   
¯
   
 
   
 
Ациклические (алифатические)
(соединения с открытой цепью)
   
Циклические
(соединения с замкнутой цепью)
 
    ¯   
¯
   
 
   
 
    ¯   
¯
   
 
Насыщенные (предельные)
   
Ненасыщенные (непредельные)
   
Карбоциклические (цикл состоит только из атомов углерода)
   
Гетероциклические (цикл состоит из атомов углерода и других элементов)
 
   
 
   
 
   
 
   
¯
   
¯
   
 
   
 
 
   
 
   
 
   
Алициклические (алифатические циклические)
   
Ароматические
   
 

 
Простейшими представителями ациклических соединений являются алифатические углеводороды – соединения, содержащие только атомы углерода и водорода. Алифатические углеводороды могут быть насыщенными (алканы) и ненасыщенными (алкены, алкадиены, алкины).
 
Простейшим представителем алициклических углеводородов служит циклопропан, содержащий цикл из трех углеродных атомов.
 
Ароматический ряд объединяет ароматические углеводороды – бензол, нафталин, антрацен и т.д., а также их производные.
 
Гетероциклические соединения могут содержать в цикле, кроме атомов углерода, один или несколько атомов других элементов – гетероатомов (кислород, азот, серу и др.).
 
В каждом представленном ряду органические соединения делятся на классы в зависимости от состава и строения. Наиболее простым классом органических соединений являются углеводороды. При замене атомов водорода в углеводородах на другие атомы или группы атомов (функциональные группы) образуются другие классы органических соединений данного ряда.
 
Функциональная группа – атом или группа атомов, устанавливающие принадлежность соединения к классам органических соединений и определяющие главнейшие направления его химических превращений.
 
Соединения с одной функциональной группой называются монофункциональными (метанол СН3–ОН),  с  несколькими  одинаковыми  функциональными группами – полифункциональными  (глицерин
 
СН2–
 I
OH    СН–
 I
OH    СН2),
 I
OH
 
с   несколькими   разными   функциональными группами – гетерофункциональными (молочная кислота
 

СН3–
    СН–СООН).
 I
OH

 
Соединения каждого класса составляют гомологические ряды. Гомологический ряд – это бесконечный ряд органических соединений, имеющих сходное строение и, следовательно, сходные химические свойства и отличающихся друг от друга на любое число СН2– групп (гомологическая разность).
 
Основные классы органических соединений следующие:
 
I. Углеводороды (R–H).
 
II. Галогенопроизводные (R–Hlg).
 
III. Спирты (R–OH).
 

O  
//    
IV. Эфиры простые и сложные (R–O–R’, R–C   ).
\     
OR’

O
// 
V. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны) (R–C 
\ 
H
   
O
II
, R–C–R).

O 
//   
VI. Карбоновые кислоты R–C   ).
\    
OH

R                   
I                    
VII. Амины (R–Nh3, NH, R–N–R’).
I            I        
R’         R’’     

 
VIII. Нитросоединения (R–NO2).
 
IX. Сульфокислоты (R–SO3H).
 
Число известных классов органических соединений не ограничивается перечисленными, оно велико и с развитием науки все время увеличивается.
 
Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращений функциональных групп без изменения углеродного скелета.
 
Классификация реакций органических соединений по характеру химических превращений
 
Органические соединения способны к разнообразным химическим превращениям, которые могут проходить как без изменения углеродного скелета, так и с таковым. Большинство реакций проходит без изменения углеродного скелета.
 
I.                     Реакции без изменения углеродного скелета
 
К реакциям без изменения углеродного скелета относятся следующие:
 

      1)     замещения: RH + Br2 ® RBr + HBr,

      2)     присоединения: Ch3=Ch3 + Br2 ® Ch3Br – Ch3Br,

      3)     отщепления (элиминирования): Ch4–Ch3–Cl ® Ch3=Ch3 + HCl,

    
C2H5ONa
     

      4)     изомеризации: Ch4–Ch3–CєСH

   
––––––®
¬––––––
   
Ch4–CєС–Ch4
    
Na
     

 
Реакции замещения характерны для всех классов органических соединений. Замещаться могут атомы водорода или атомы любого другого элемента, кроме углерода.
 
Реакции присоединения характерны для соединений с кратными связями, которые могут быть между атомами углерода, углерода и кислорода, углерода и азота и т. д., а также для соединений, содержащих атомы со свободными электронными парами или вакантными орбиталями.
 
К реакциям элиминирования способны соединения, содержащие электроотрицательные группировки. Легко отщепляются такие вещества, как вода, галогеноводороды, аммиак.
 
К реакциям изомеризации без изменения углеродного скелета особенно склонны непредельные соединения и их производные.
 
II.                Реакции с изменением углеродного скелета
 
К этому типу превращений органических соединений относятся следующие реакции:
 

      1)     удлинения цепи,

      2)     укорачивания цепи,

      3)     изомеризации цепи,

      4)     циклизации,

      5)     раскрытия цикла,

      6)     сжатия и расширения цикла.

 
Химические реакции проходят с образованием различных промежуточных продуктов. Путь, по которому осуществляется переход от исходных веществ к конечным продуктам, называется механизмом реакции. В зависимости от механизма реакции они делятся на радикальные и ионные. Ковалентные связи между атомами А и В могут разрываться таким образом, что электронная пара или делится между атомами А и В, или передается одному из атомов. В первом случае частицы А и В, получив по одному электрону, становятся свободными радикалами. Происходит гомолитическое расщепление:
 
А : В ® А• + •В
 
Во втором случае электронная пара переходит к одной из частиц и образуются два разноименных иона. Поскольку образующиеся ионы имеют различные электронные структуры, этот тип разрыва связи называется гетеролитическим расщеплением:
 
А : В ® А+ + :В-
 
Положительный ион в реакциях будет стремиться присоединить к себе электрон, т. е. будет вести себя как электрофильная частица. Отрицательный ион – так называемая, нуклеофильная частица будет атаковать центры с избыточными положительными зарядами.
 
Изучение условий и методов проведения, а также механизмов реакций органических соединений составляет основное содержание данного курса органической химии.
 
Вопросы номенклатуры органических соединений, как правило, излагаются во всех учебниках органической химии, поэтому мы сознательно опускаем рассмотрение этого материала, обращая внимание на то, что во всех случаях написания уравнений реакций исходные и образующиеся соединения снабжаются соответствующими названиями. Эти названия со знанием основ номенклатуры позволят каждому самостоятельно решить вопросы, связанные с номенклатурой органических соединений.
 
Изучение органической химии начинают по обыкновению с алифатического ряда и с наиболее простого класса веществ – углеводородов.

Краткая история органической химии

История химии берет начало в самой глубокой древности, одновременно с началом развития человека. С древних времен человек, на зная законов о превращениях веществ, научился применять их себе во благо. Огонь, который научились добывать наши предки, позволял не только приготовить пищу, но и получить (хоть и случайно) такие металлы, как медь, свинец, олово. А позднее еще и глиняную посуду, путем обжига, стекло, краски и многое другое.

Таким образом, человек получал знания о веществах, их свойствах, но вместе с тем росло и число вопросов, на которые он не мог найти ответа. Большой вклад в развитие химии внесли ученые Древней Греции. Именно здесь возникли первые попытки объяснения самих процессов.

Так, Анаксимандр и Гераклит выдвинули принцип “противоположности”.

Эмпедокл выделил 4 элемента — это вода, воздух, огонь и земля. А Аристотель выдвинул предположение о возможных взаимодействиях этих четырех элементов.

Левкипп и Демокрит считали, что все вещества состоят из мельчайших частиц — атомов и объясняли происходящие явления с точки зрения атомистической теории.

Платон говорил, что не существует веществ в чистом виде, а только их модификации.

Следующей ступенью развития стала алхимия, основой изучения которой стали металлы, а именно стремление получить золото из всего, что только попадалось в руки. Кроме этого алхимиков волновала тема создания эликсира молодости.

Хотя такие органические вещества  как сахара, крахмал, спирт, смолы, масла, Индиго и т. д. были известны с древнейших времен, однако до начала XVIII века прогресс в их химии был весьма незначителен. Поэтому началом развития именно органической химии можно считать 16 — 17 века.

В 1675 Лемери издал свой знаменитый «Cours de Chimie», в котором соединения природного происхождения он делил на три класса: минеральные, растительные и животные. Эта классификация вскоре была принята. В 1784 году, Лавуазье впервые показал, что во всех соединениях, получаемых из растительных и животных источников всегда содержится по меньшей мере углерод и водород, и часто, азот и фосфор. Аналитические работы Лавуазье стимулировали дальнейшие исследования в этом направлении, вследствие чего классификация Лемери неизбежно должна была повергнуться изменениям.

Лемери классифицировал соединения по происхождению, однако теперь было доказано (несомненно, благодаря улучшенным аналитическим методам), что в ряде случаях одно и то же соединение может быть получено из материалов как растительного так и животного происхождения. Таким образом, нет никакой разницы между этими двумя классами соединений.

Это привело к реклассификации веществ на две группы:

• все те вещества, которые могли бы быть получены из овощей или животных, т. е. которые были произведены в живом организме были классифицированы как органические;
• все те вещества, которые не были получены посредством живого организма классифицируются как неорганические.

На данном этапе исследования органических соединений оказалось, что существуют определенные различия между неорганическими и органическими соединениями, например, сложность композиции и горючесть последнего.

Берцелиус (1815) считал, что органические соединения были произведены из их элементов по законам, отличающихся от таковых для неорганических соединений. Тогда это навело его на мысль, что органические вещества производятся под воздействием жизненной силы, и что они не могут быть получены искусственно.

Однако, в 1828 году Велер преобразовал цианат аммония (неорганическое соединение) в мочевину, вещество, которое до сих пор получали только из источников животного происхождения. Этот синтез несколько ослабили различие между органическими и неорганическими соединениями. И это различие полностью укоренилось синтезом уксусной кислоты из ее элементов ученым Кольбе в 1845 году, и синтезом метана ученым Бертло в 1856 году. В 1861 г. А.М. Бутлеров получил вещество класса сахаров, воздействуя на параформальдегид известковой водой.

Теперь возникает вопрос о строении органических соединений. Этот вопрос в полной мере раскрывается в научной теории, созданной в 1861 году А.М. Бутлеровым: «Исходя из мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определённым количеством принадлежащей ему химической силы, я называю химическим строением распределение действия данной сил, вследствие которого химические атомы, посредственно влияя друг на друга, соединяются в химическую частицу»

Органическая химия в 2 ч. Часть 1

3. Основные типы изомерии органических соединений

3. Основные типы изомерии органических соединений

3. Основные типы изомерии органических соединений

3. Основные типы изомерии органических соединений

4. Номенклатура органических соединений

4. Номенклатура органических соединений

4. Номенклатура органических соединений

4. Номенклатура органических соединений

4. Номенклатура органических соединений

5.1. Протекание органических реакций; переходные состояния, интермедиаты

5.2. Основные факторы, влияющие на протекание органических реакций и их результаты

6. Классификация органических реакций

6. Классификация органических реакций

7. Классификация соединений, участвующих в реакциях

8. Важнейшие методы исследования органических соединений

8. Важнейшие методы исследования органических соединений

8. Важнейшие методы исследования органических соединений

I.1. Ациклические предельные углеводороды (алканы)

I.1. Ациклические предельные углеводороды (алканы)

I.1.1. Основные источники алканов и методы их получения

I.1.2. Электронное и пространственное строение алканов

I.1.3. Свойства алканов

I.1.3. Свойства алканов

I.2. Циклические насыщенные углеводороды (циклоалканы)

I.2.3. Электронное и пространственное строение циклоалканов

I.3. Алкены

I.3.1. Способы получения алкенов

I.3.2. Свойства алкенов

I.3.2.1. Реакции с участием связи С=С

I.3.2.1. Реакции с участием связи С=С

I.3.2.1. Реакции с участием связи С=С

I.3.2.1. Реакции с участием связи С=С

I.3.2.1. Реакции с участием связи С=С

I.3.2.1. Реакции с участием связи С=С

I.4.1. Диены с кумулированными двойными связями

I.4. Диены

I.4.2. Диены с сопряженными двойными связями

I.4.2. Диены с сопряженными двойными связями

I.4.2. Диены с сопряженными двойными связями

I.5.1. Получение алкинов

I.5. Алкины

I.5.1. Получение алкинов

I.5. Алкины

I.5.2. Свойства алкинов

I.5.2.1. Реакции с разрывом тройной связи

I.6. Арены

I.6. Арены

I.6.1. Основные типы ароматических структур

I.6.2. Арены, содержащие бензольные циклы

I.6.2.1. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

I.6.2.1. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

I.6.2.1. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

I.6.2.1. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

I.6.2.1. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

I.6.2.1. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

II.1. Способы получения галогенпроизводных

II.2.1. Реакции нуклеофильного замещения

II.2.1. Реакции нуклеофильного замещения

II.2.1. Реакции нуклеофильного замещения

II.2.2. Реакции β-элиминирования (дегидрогалогенирования)

II.2.2. Реакции β-элиминирования (дегидрогалогенирования)

II.2.2. Реакции β-элиминирования (дегидрогалогенирования)

II.2.2. Реакции β-элиминирования (дегидрогалогенирования)

II.2.2. Реакции β-элиминирования (дегидрогалогенирования)

Глава III. Металлорганические соединения

III.3. Химические свойства литий- и магнийорганических соединений

IV.1. Спирты [соединения со связью C(sp3)-OH]

IV.1.1. Получение спиртов

IV.1.1. Получение спиртов

IV.1.1. Получение спиртов

IV.1.2. Физические свойства

IV.1.3. Химические свойства

IV.1.3.2. Спирты как субстраты в реакциях нуклеофильного замещения и элиминирования

IV.1.3.3. Спирты и алкоголяты как реагенты в реакциях нуклеофильного замещения и присоединения

V.1. Простые эфиры (кроме оксиранов)

V.2. Оксираны (эпоксиды)

Глава VI. Амины

VI.1.1. Получение

VI.1.2. Свойства алифатических аминов

VI.3. Ароматические амины (ариламины)

Органическая химия для чайников с нуля: основы, номенклатура, органогены. Видео

Базовые основы органической химии для чайников

Если вы поступили в университет, но к этому времени так и не разобрались в этой нелегкой науке, мы готовы раскрыть вам несколько секретов и помочь изучить органическую химию с нуля (для “чайников”). Вам же остается только читать и внимать.

Основы органической химии

Органическая химия выделена  в отдельный подвид благодаря тому, что объектом ее изучения является все, в составе чего есть углерод.

Органическая химия – раздел химии, который занимается изучением соединения углерода, структуру таких соединений, их свойства и методы соединения.

Как оказалось, углерод чаще всего образует соединения со следующими элементами – H, N, O, S, P. Кстати, эти элементы называются органогенами.

Органические соединения, количество которых сегодня достигает 20 млн, очень важны для полноценного существования всех живых организмов. Впрочем, никто и не сомневался, иначе человек просто закинул бы изучение этого непознанного в долгий ящик.

Чтобы хотя бы минимально понять органическую химию, приготовьтесь много читать

Цели, методы и теоретические представления органической химии представлены следующим:

• Разделение ископаемого, животного или растительного сырья на отдельные вещества;
• Очистка и синтез разных соединений;
• Выявление структуры веществ;
• Определение механики протекания химических реакций;
• Нахождение зависимости между структурой и свойствами органических веществ.

Немного из истории органической химии

Вы можете не верить, но еще в далекой древности жители Рима и Египта понимали кое-что в химии.

Как мы знаем, они пользовались натуральными красителями. А нередко им приходилось использовать не готовый естественный краситель, а добывать его, вычленяя из цельного растения (например, содержащиеся в растениях ализарин и индиго).

Органическая химия зародилась давно, просто люди называли это иначе

Можем вспомнить и культуру употребления алкоголя. Секреты производства спиртных напитков известны в каждом народе. Причем многие древние народы знали рецепты приготовления «горячей воды» из крахмал- и сахарсодержащих продуктов.

Так продолжалось долгие, долгие годы, и только в 16-17 веках начались какие-то изменения, небольшие открытия.

В 18 веке некто Шееле научился выделять яблочную, винную, щавелевую, молочную, галловую и лимонную кислоту.

Дальше – интереснее: в 1773 году его коллега по ремеслу Руэль сумел выделить мочевину из человеческой мочи.

Тогда всем стало ясно, что продукты, которые удалось выделить из растительного или животного сырья, имели много общих черт. В то же время они сильно отличались от неорганических соединений. Поэтому служителям науки нужно было срочно выделить их в отдельный класс, так и появился термин «органическая химия».

Совершенно не обязательно быть светилом в химической науке, чтобы понять органическую химию с нуля – читайте наш блог, мы все расскажем!

Несмотря на то, что сама органическая химия как наука появилась лишь в 1828 году (именно тогда господину Вёлеру удалось выделить мочевину путем упаривания цианата аммония), в 1807 году Берцелиус ввел первый термин в номенклатуру в органической химии для чайников:

Раздел химии, который изучает вещества, полученные из организмов.

Следующий важный шаг в развитии органический химии – теория валентности, предложенная в 1857 году Кекуле и Купером, и теория химического строения господина Бутлерова от 1861 года. Уже тогда ученые стали обнаруживать, что углерод – четырехвалентен и способен образовывать цепи.

В общем, с эти самых пор наука регулярно испытывала потрясения и волнения благодаря новым теориям, открытиям цепочкам и соединениям, что позволяло так же активно развиваться органической химии.

У углерода четыре валентности

Сама наука появилась благодаря тому, что научно-технический прогресс не в состоянии был стоять на месте. Он продолжал и продолжал шагать, требуя новых решений. И когда каменноугольной смолы в сфере промышленности перестало хватать, людям просто пришлось создать новый органический синтез, который со временем перерос в открытие невероятно  важного вещества, которое и по сей день дороже золота – нефть. Кстати, именно благодаря органической химии на свет появилась ее «дочка» – поднаука, которая получила название «нефтехимия».

Но это уже совсем другая история, которую вы можете изучить сами. Далее мы предлагаем вам посмотреть научно-популярное видео про органическую химию для чайников:

Ну а если вам некогда и срочно нужна помощь профессионалов, вы всегда знаете, где их найти.

Ученые и изобретатели России – Бутлеров Александр Михайлович

Образование, степени и звания

1844, Казань, Первая гимназия: выпускник

1844-1849, Казанский университет; Факультет: естественный разряд физико-математического факультета: выпускник (кандидат)

Работа

1849-1863, Казанский университет: преподаватель (с 1849), экстраординарный профессор химии (с 1854), ординарный профессор химии (с 1858), ректор (дважды) (1860-1863)

1878-1882, Русское физико-химическое общество: председатель отделения химии

Открытия

А.М. Бутлеров — создатель теории химического строения вещества (так называемой «структурной теории»), положившей начало синтетическому образованию новых органических соединений и лежащей в основе современной органической химии.

В 1858 году открыл новый способ синтеза йодистого метилена и выполнил серию работ, связанных с получением его производных.

Синтезировал диацетат метилена, получил продукт его омыления — полимер формальдегида, а на основе последнего в 1861 году впервые получил гексаметилентетрамин (уротропин) и сахаристое вещество «метиленитан», то есть осуществил первый полный синтез сахаристого вещества.

Биография

Русский химик, создатель теории химического строения, родоначальник крупной химической школы, общественный деятель. Его теория химического строения позволила объяснить многие факты, накопившиеся в органической химии ко второй половине ХIХ века и доказала, что с помощью химических методов можно установить порядок соединения атомов в молекулах, что, в свою очередь, доказывало возможность познания строения вещества. Теория Бутлерова внесла новое в атомно-молекулярное учение — она рассматривала молекулы вещества как упорядоченную систему, наделенную динамикой взаимодействующих атомов. Кроме того, она позволила предвидеть свойства органических соединений на основании строения, синтезировать новые вещества, придерживаясь плана, позволила объяснить многообразие органических соединений и, наконец, дала мощный толчок синтезу органических соединений, развитию промышленности органического синтеза. Также Бутлеров внес существенный вклад в разработку принципов построения курса химии для школы, подходов к отбору теоретического и фактологического материалов. Он определил основные требования к учебникам по химии, принципы их построения; раскрыл содержание первоначального обучения химии, последовательность рассмотрения понятий, указал на роль химического эксперимента в обучении; обратил особое внимание на теоретические обобщения, на использование в обучении проблемного изложения, на связь химии с другими предметами.

Основные понятия органической химии – химия, уроки

Основные понятия органической химии и теория строения органических соединений.

Органическая химия – раздел химии, изучающий органические вещества, их строение и закономерности реакций с участием органических соединений.

Органические вещества использовались человеком с древних времен.

Поначалу ученые предполагали, что органические вещества могут образовываться только в живой материи под действием «жизненной силы». Поэтому одно время органическими веществами считались только минералы, растения и животные.

К началу 19 века ученые выяснили, что растительная и животная клетка состоит из… Как вы думаете из чего? (белки, жиры, углеводы и др. вещества). В свою очередь в состав этих веществ обязательно входят атомы углерода, что позволило объединить их в одну большую группу – органические вещества.

Помимо углерода, в состав органических веществ входят такие вещества как, кислород, азот, некоторые – галогены, сера, фосфор и водород. В различных сочетаниях эти элементы образуют твердые, жидкие, газообразные вещества различного цвета, вкуса, запаха.

Углерод и водород образуют множество классов органических соединений, которые так и называют углеводороды. Все остальные классы органических веществ можно рассматривать как производные углеводородов. Благодаря этому немецкий химик Карл Шорлеммер дал определение органической химии.

Органическая химия – химия углеводородов и их производных, т. е. продуктов, образующихся при замене атомов водорода другими атомами или группы атомов.

Со временем ученые с помощью опытов доказали, что органические вещества можно найти не только в живых организмах. А так же и в неорганических соединениях. Так, например Ф. Вёлер синтезировал органическое вещество – мочевину из неорганического цианата аммония. Французский ученый М. Бертло в 1854 г. получил в пробирке жир, а в 1861 г. русский химик Бутлеров синтезировал сахар.

В настоящее время уже обнаружено примерно 4.5 миллиона органических соединений, среди которых есть и такие вещества, которые ранее не были обнаружены в живой природе.

Многообразие органических веществ заключается в том, что в состав молекул органических веществ могут входить десятки, а иногда и тысячи атомов, к тому же порядок расположения этих атомов может быть различным.

Органических вещества можно разделить на 3 типа: природные, искусственные и синтетические.

1. Природные органические вещества – это продукты жизнедеятельности живых организмов. Например: белки, жиры, углеводы, гормоны, ферменты, витамины и др.

2. Искусственные – это продукты химических преобразований природных веществ в соединения, которые в живой природе не встречаются (искусственные волокна, кино – фотопленки, пластмассы и др.)

3. Синтетические – это соединения, которые получают путем соединения простых молекул в более сложные, не встречающие в природе (синтетический каучук, лекарства, красители, синтетические витамины).

Для получения органических веществ, в промышленности, органический синтез использует в качестве сырья природные и промышленные газы, нефть, каменный и бурый угль, древесину, горючие сланцы отходы сельскохозяйственного производства.

Главными отличиями органических веществ от неорганических заключается в том, что они менее стойки, при нагревании обугливаются и сгорают, большинство органических соединений не диссонируют на ионы, углерод в их молекулах может быть соединён почти с любым элементом периодической системы. Органическим соединениям свойственна способность образовывать только ковалентные химические связи между атомами.

В 20 веке были установлены основные положения для создания теории строения органических веществ, таких как атомная масса, валентность. Немецким химиком А. Кекуле было определено, что в своих соединениях углерод имеет постоянную валентность, всегда равную, и что атомы углерода способны образовывать цепи.

Благодаря этим открытиям русский химик Александр Михайлович Бутлеров составил теорию строения органических соединений. Основные положения которой говорят:

1. Атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности. Углерод в органических веществах всегда четырехвалентен, а его атомы могут соединяться в цепи линейного, разветвленного, замкнутого строения.

РИСУНОК.

1. Валентность углерода, как в простых, так и в сложных соединениях атома, может затрачивать по 1, по две или по три связи, химическое строение органических веществ выражают при помощи структурных формул.

Структурная формула – это изображение молекулы, в котором показана каждая химическая связь.

РИСУНОК

Структурные формулы с обозначением каждого атома с усложнением молекул становятся трудночитаемыми, поэтому их принято записывать в сокращенной форме.

РИСУНОК

1. Свойства органических веществ определяются не только их качественным и количественным составом, но и порядком связи атомов в молекуле, т.е. химическим строением.

Например, вещество С₂Н₆О(?), при одинаковом количестве атомов, может иметь различные агрегатные состояния из – за разности построения молекул вещества (газ и жидкость). При этом свойства их тоже различны. Диметиловый эфир (СН₃ОСН₃) – мало растворим в воде, не реагирует с натрием.

Этиловый спирт (СН₃СН₂ОН) – растворим в воде, реагирует с Ме Na.

РИСУНОК

Такое явление получило название изомерии.

Изомер – это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный элементарный состав, но различное строение.

1. Химические свойства атома или группы атомов могут изменяться в зависимости от присутствия других атомов или групп в молекуле, особенно связанных друг с другом.

Создав понятие химического строения, Бутлеров привел органические соединения в определенную систему.

Органические вещества делятся на 2 группы:

1. Ациклические (алифатические) соединения вещества, имеющие не замкнутую, прямую или разветвлённую цепь углеродов атомов:

РИСУНОК

1. Циклические соединения – вещества, в молекулах которых имеются замкнутые цепи атомов.

1. Карбоциклические – циклы состоят только из атомов углерода.

РИСУНОК

1. Гетероциклические соединения – вещества, содержащие в составе молекул замкнутые цепи, в которые кроме атомов углерода входят атомы других элементов, например кислорода, азота, серы и др.

РИСУНОК

Каждый из перечисленных соединений может образовывать производные при замещении водорода на неуглеродные атомы или группы: галоген-, гидрокси-, амино-, нитро-, сульфо-,карбонильную-, и др. Такие заместители называют функциональными группами, или функциями.

И так запишем основные классы производных (Таб.)

РИСУНОК

– И так подведем итог. Что мы свами узнали о органической химии?

Давайте теперь на практике закрепим наши знания.

Учебник Габриелян с 179-180 упр.3,4,5

Ответы:

3 задание:

а) С-12.Н-8.О-2

Органическая химия – обзор

2.1 Введение

Если органическая химия определяется как химия углеводородных соединений и их производных, неорганическая химия может быть описана в очень общем виде как химия неуглеродных соединений или как химия всего остального . Сюда входят все остальные элементы периодической таблицы (рис. 2.1 и 2.2) и некоторые соединения углерода (например, оксид углерода (CO) и диоксид углерода (CO ₂ )), который играет важную роль во многих неорганических соединениях. .Таким образом, неорганическая химия – это подкатегория химии, связанная со свойствами и реакциями неорганических соединений, которая включает все химические соединения без цепей или колец атомов углерода, которые попадают в подкатегорию органических соединений.

Рис. 2.1. Периодическая таблица элементов.

Рис. 2.2. Периодическая таблица элементов, показывающая группы и периоды, включая элементы лантаноидов и актиниды.

Обычное различие между неорганическими соединениями и органическими соединениями состоит в том, что неорганические соединения являются результатом естественных процессов, не связанных с какой-либо формой жизни, или результатом экспериментов человека в лаборатории, тогда как органические соединения являются результатом деятельности живых существ. .Однако следует соблюдать осторожность при использовании такого определения, поскольку органические соединения могут быть искусственно созданы в лаборатории. Другое определение относится к солевому свойству неорганических соединений, которое отсутствует в органическом соединении, но даже в этом случае это определение также неверно, поскольку органические кислоты (RCO ₂ H) sacrosanct также могут образовывать соли. Существует также аргумент, что неорганические соединения не имеют углеродно-водородных связей – характеристика органических соединений – но это также не совсем верно, поскольку перфторуглероды (соединения углерод-фтор, в которых все атомы водорода заменены атомами фтора). ) не имеют углеродно-водородных связей, но все же являются органическими соединениями.Другое часто упоминаемое отличие состоит в том, что неорганические соединения содержат атомы металлов, а органические – нет. Опять же, это неверно, поскольку металлоорганические соединения содержат атомы металлов. Таким образом, рекомендуется проявлять осторожность при принятии любого определения, которое призвано определить различия между неорганическими соединениями и органическими соединениями.

Металлоорганическая химия , очень большая и быстро развивающаяся область, объединяет обе области, рассматривая соединения, содержащие прямые связи металл-углерод, и включает катализ многих химических реакций.Металлоорганические соединения содержат по крайней мере одну связь между атомом металла и атомом углерода. Они названы координационными соединениями в системе аддитивной номенклатуры. Название органического лиганда, связывающегося через один атом углерода, можно получить, рассматривая лиганд как анион или как нейтральную группу заместителя. Кроме того, биоинорганическая химия связывает биохимию и неорганическую химию, а поскольку химия окружающей среды включает изучение как неорганических, так и органических соединений, исследования этих различных подразделов химии являются важными областями знаний.Как можно себе представить, область неорганической химии чрезвычайно широка, предоставляя практически безграничные области для исследований.

В самом широком (или общем) смысле неорганические химические вещества и соединения определяются тем, чем они не являются: (i) они не являются органическими по своей природе и (ii) ничем, кроме биологических, углеводородных и других подобных углеродных химикатов. может считаться неорганическим. С практической точки зрения, неорганические химические вещества – это вещества минерального происхождения, которые не содержат углерода в своей молекулярной структуре и обычно основаны на самых распространенных химических веществах на Земле: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний. .Исключение составляют CO и CO ₂ , а также производные минералов карбоната (CO ₃ ) и производные бикарбоната (HCO ₃ ).

Что касается экологических проблем, связанных с разливами или удалением неорганических химикатов, уже многое известно о влиянии молекулярной структуры на токсичность химических веществ для человека, гораздо меньше известно о влиянии молекулярной структуры на окружающую среду. стойкость химического вещества. Для экосистем, в которых существуют цветочные и фаунистические виды, стойкость любых химических веществ (неорганических и органических) является чрезвычайно важным критерием для прогнозирования потенциального вреда, поскольку неизбежно существуют некоторые виды, чувствительные к любым химическим веществам и любым стойким химическим веществам.Хотя некоторые химические вещества могут быть безвредными для ограниченного числа организмов, в конечном итоге они будут доставлены в ходе биогеохимических циклов к чувствительным видам в экосистеме. Таким образом, высокотоксичные, легко поддающиеся биологическому разложению вещества могут представлять гораздо меньшую проблему для окружающей среды, чем относительно безвредные стойкие химические вещества, которые могут нанести вред важнейшим видам растений или фауны.

Таким образом, изучение химического воздействия в окружающей среде можно разделить на две области исследования: (i) изучение уровней вещества, накапливающегося в воздухе, воде, почвах, включая отложения и биоту, и (ii) изучение воздействие химических веществ при достижении порогового уровня действия, особенно воздействия, производимые на биоту, которые представляют собой значительную неблагоприятную реакцию (т.д., кривая доза-реакция в окружающей среде). Чтобы предсказать тенденции уровней химического вещества, требуется гораздо больше информации о скорости закачки; поток и разделение между воздухом, водой, почвой и биотой; и потери в результате деградации, что дает начало концепции экологического баланса для экосистемы. Эти динамические явления регулируются физическими свойствами и химическими свойствами молекулярного загрязнителя.

Механика жидкостей и метеорология могут в будущем предоставить концептуальные и технические инструменты для создания прогнозных моделей таких систем.Большая часть знаний о последствиях получена из исследований острой токсикологии и медицинских исследований различных (но не всех) организмов (включая людей), но, поскольку воздействие на окружающую среду обычно связано с хроническим воздействием, все чаще проводятся исследования долгосрочного непрерывного воздействия до минутного воздействия. количества химического вещества. Хорошо известная сложность распознавания таких эффектов, когда они возникают в экосистеме, усугубляется тем фактом, что многие из эффектов неспецифичны и часто могут быть замаскированы аналогичными эффектами, возникающими в результате воздействия природных явлений, таких как голод, засуха и т. Д. (или более) нескольких метеорологических или катастрофических явлений.Даже если обнаружен подлинный эффект, необходимо найти кандидата в причинный агент и сопоставить его с этим эффектом. Этот процесс должен сопровождаться экспериментальными исследованиями (лабораторными исследованиями и / или полевыми исследованиями), которые вне всяких разумных сомнений связывают причинное неорганическое (ые) химическое (ые) (ые) (ые) (ые) (ые) (ые)) химическое (ые) (ые) (ые) (ые) (ые) (ыми) (ыми) ((ыми) воздействием ((ыми)) ((ыми) воздействием ((ями)), то на экосистему растений, так и фауну. Этого можно достичь только путем тщательного сбора и усвоения технических знаний неорганической химии, касающихся свойств и поведения неорганических химикатов.

Однако не ожидается, что инженер накопит столько же химических знаний, как профессиональный химик-неорганический химик – точно так же, как химик может стать брезгливым из-за необходимости владеть одной или несколькими инженерными дисциплинами. Но накопление достаточных знаний для (i) понимания поведения неорганических химикатов в окружающей среде с последующим (ii) умением делать разумные прогнозы (на основе свойств) поведения неорганических химикатов в окружающей среде.Неспособность признать взаимно интерактивные роли химика и инженера будет препятствовать и мешать разработке единой политики управления окружающей средой, которая будет применяться к устойчивости любой экосистемы или обширной экологической области (Глава 1).

Таким образом, неорганические химические вещества находят применение во всех аспектах химической промышленности, включая катализаторы, пигменты, поверхностно-активные вещества, покрытия, медицину, топливо и сельское хозяйство. Продукты неорганических химических процессов используются в качестве (i) основных химикатов для промышленных процессов, включая кислоты, основания, соли, окислители, газы и галогены; (ii) химические добавки, которые включают пигменты, щелочные металлы и красители; и (iii) готовая продукция, в которую входят удобрения, стекло и строительные материалы.

С промышленной точки зрения существует два основных класса неорганических химикатов: (i) щелочные химические вещества, включая кальцинированную соду, в основном карбонат натрия (NaCO ₃ ), каустическая сода (NaOH) и жидкий хлор (Cl _{). 2} ) и (ii) основные неорганические соединения, такие как фторид алюминия (AlF ₃ ), карбид кальция (CaC ₂ ), хлорат калия (KClO ₃ ) и диоксид титана (TiO ₂ ). Кроме того, хлорно-щелочная промышленность является важным компонентом мировой химической экономики.Основная реакция промышленности – это реакция, в которой соленая вода (рассол – вода, содержащая хлорид натрия, NaCl) разлагается в процессе электролиза с образованием NaOH (гидроксид натрия, NaOH), газообразного хлора (Cl ₂ ) и водорода. (H ₂ ) газ:

2NaCl + 2h3O → Cl2 + h3 + 2NaOH

Хлор образуется на положительном электроде (аноде), а водород (H ₂ ) и гидроксид натрия образуются на отрицательном электроде ( катод). Эти три материала являются сырьем для производства отбеливателя (гипохлорит натрия, NaOCl) и множества других продуктов, включая кальцинированную соду (Na ₂ CO ₃ ).

Наконец, неорганическая химия – это предмет, к которому не следует подходить с какой-либо степенью смятения или колебаний, поскольку предмет становится легче по мере того, как отдельный исследователь работает над ним. Темы, затронутые в этой книге, являются основными темами, которые служат для ознакомления читателя не только с неорганической химией, но и для понимания воздействия неорганических химических веществ на различные экосистемы. Более того, понимание механизма, посредством которого происходит реакция, особенно важно, и, по необходимости, книга предлагает логический и упрощенный подход к реакциям различных неорганических функциональных групп.Это, в свою очередь, превращает список явно не связанных между собой фактов в разумную и связную тему. Эта глава будет служить введением в природу и производство неорганических химикатов и структуру неорганических химикатов, которые будут служить введением и производством неорганических химикатов (Глава 3), а следующая глава (Глава 4) представляет введение в химические свойства и физические свойства неорганических химикатов (глава 4), на основе которых можно оценить влияние неорганических химикатов на среду обитания растений и животных.

25.1: Органическая химия – Chemistry LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Органическая химия
2. Резюме
3. Авторы и авторства

Сколько всего углеродсодержащих молекул? Текущая оценка составляет около 20 миллионов различных известных органических соединений.Почему неопределенность? Каждый день ученые придумывают новые соединения. Некоторые из этих материалов представляют интерес для исследовательского проекта, тогда как другие предназначены для разработки для коммерческого рынка. Как только мы думаем, что знаем, сколько существует органических соединений, мы открываем новые, и наше количество быстро устаревает.

Органическая химия

Когда-то в истории считалось, что только живые существа способны синтезировать углеродсодержащие соединения, присутствующие в клетках.По этой причине к этим соединениям был применен термин “органические”. Со временем было доказано, что углеродсодержащие соединения можно синтезировать из неорганических веществ, но термин «органические» остался. В настоящее время органических соединения определяются как ковалентно связанные соединения, содержащие углерод, за исключением карбонатов и оксидов. Согласно этому определению, такие соединения, как двуокись углерода \ (\ left (\ ce {CO_2} \ right) \) и карбонат натрия \ (\ left (\ ce {Na_2CO_3} \ right) \), считаются неорганическими. Органическая химия – это исследование всех органических соединений.

Органическая химия – очень обширный и сложный предмет. Есть миллионы известных органических соединений – намного больше, чем количество неорганических соединений. Причина кроется в уникальности структуры угля и его адгезионных способностях. Углерод имеет четыре валентных электрона и, следовательно, образует четыре отдельные ковалентные связи в соединениях. Углерод обладает способностью многократно связываться с самим собой, образуя длинные цепочки атомов углерода, а также кольцевые структуры.Эти связи могут быть одинарными, двойными или тройными ковалентными связями. Углерод легко образует ковалентные связи с другими элементами, в первую очередь с водородом, кислородом, азотом, галогенами и некоторыми другими неметаллами. На рисунках ниже показаны шариковые модели двух из множества органических соединений.

Родственная область биохимии до некоторой степени пересекается с органической химией. Биохимия – это исследование химии живых систем. Многие биохимические соединения считаются органическими химическими веществами. Обе молекулы, показанные выше, являются биохимическими материалами с точки зрения их использования в организме, но являются органическими химическими веществами с точки зрения их структуры и химической активности.

Сводка

• Органические соединения определяются как соединения с ковалентной связью, содержащие углерод, за исключением карбонатов и оксидов.(Согласно этому определению такие соединения, как углекислый газ \ (\ left (\ ce {CO_2} \ right) \) и карбонат натрия \ (\ left (\ ce {Na_2CO_3} \ right) \), считаются неорганическими.)
• Органическая химия – это изучение всех органических соединений.
• Биохимия – это исследование химии живых систем.

Авторы и авторство

• Фонд CK-12 Шарон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

Различные виды химии – химия и биохимия

По сути, химия – это изучение материи и изменений. Способы, которыми химики изучают материю и изменения, и типы изучаемых систем сильно различаются. Традиционно химия подразделяется на пять основных дисциплин: органическая, аналитическая, физическая, неорганическая, и биохимия. За последние несколько лет начали появляться дополнительные концентрации, включая ядерную химию, химию полимеров, биофизическую химию, биоинорганическую химию, химию окружающей среды и т. Д.Все эти области химии в некоторой степени рассматриваются в наших классах здесь, в UWL, а также в рамках исследовательских интересов нашего факультета на химическом факультете. Следующие ниже описания пяти основных субдисциплин были написаны несколькими преподавателями в их области знаний. Все наши преподаватели будут рады подробно рассказать и / или обсудить другие аспекты химии, которые не описаны ниже!

Органическая Органическая химия – это раздел химии, который включает изучение молекул жизни.В основном это связано с изучением структуры и поведения этих молекул, которые состоят только из нескольких различных типов атомов: углерода, водорода, кислорода, азота и некоторых других. Эти атомы используются для создания молекул, необходимых всем растениям и животным для их выживания. Традиционные химики-органики озабочены синтезом новых молекул и разработкой новых реакций, которые могут сделать эти синтезы более эффективными. Типы молекул, которые синтезируют химики-органики, включают полезные вещества, такие как лекарства, ароматизаторы, консерванты, ароматизаторы, пластмассы (полимеры) и сельскохозяйственные химикаты (удобрения и пестициды), и иногда включают необычные молекулы, встречающиеся в природе, или молекулы, которые могут просто создать проблему для делать.Кроме того, понимание органической химии необходимо для изучения биохимии и молекулярной биологии, потому что биомолекулы, такие как белки, сахара, жиры и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), являются органическими молекулами, хотя и очень большими. Студенты, специализирующиеся в области органической химии, обычно продолжают работать в фармацевтических, пищевых или полимерных компаниях, проводят исследования или преподают в области органической химии, делают карьеру в медицине или могут искать другие связанные вакансии.

К началу

Аналитическая Аналитическая химия – это наука об идентификации и количественном определении материалов в смеси.Химики-аналитики могут изобретать процедуры анализа, а также использовать или изменять существующие. Они также контролируют, проводят и интерпретируют анализ. Студенты, специализирующиеся на аналитической химии, часто продолжают работать в лабораториях судебной экспертизы, экологических или фармацевтических компаниях, работают, управляют и / или разрабатывают процедуры обеспечения качества, проводят исследования или преподают в колледжах и университетах.

К началу

Физика Физическая химия – это изучение фундаментальных физических принципов, которые определяют поведение атомов, молекул и других химических систем.Физические химики изучают широкий круг вопросов, таких как скорости реакций (кинетика), способ взаимодействия света и вещества (спектроскопия), расположение электронов в атомах и молекулах (квантовая механика), а также стабильность и реакционная способность различных соединений. и процессы (термодинамика). Во всех этих случаях физико-химики пытаются понять, что происходит на атомном уровне и почему. Студенты, которые концентрируются на физической химии, могут продолжить карьеру в промышленности, исследованиях или преподавании.Многие современные исследования физической химии в промышленности и академических кругах сочетают в себе методы и идеи из нескольких областей. Например, некоторые химики применяют методы физической химии для исследования механизмов органических реакций (какие столкновения и перегруппировки связей происходят, насколько они быстры, сколько этапов и т. Д.) – этот тип исследования называется физической органической химией. Другие применяют физические методы для изучения биологических систем (почему белки складываются в те формы, которые они имеют, как структура связана с функцией, что заставляет нерв работать и т. Д.) – это биофизическая химия. Третьи могут использовать физические методы для характеристики полимеров или изучения систем окружающей среды.

К началу

Неорганическая Неорганическая химия обычно считается областью химии, не имеющей отношения к углероду. Однако углерод играет очень важную роль во многих неорганических соединениях, и существует целая область исследований, известная как металлоорганическая химия, которая действительно представляет собой гибрид традиционных дисциплин органической и неорганической химии.Некоторые области неорганической химии, которые особенно важны, – это катализ, химия материалов и биоинорганическая химия. Катализаторы – это химические вещества, которые увеличивают скорость реакции, но не расходуются, и обычно основаны на переходных металлах (обычно) металлоорганических комплексах переходных металлов). Это чрезвычайно важная область для промышленности, и многие из химиков, которые будут идентифицированы. как неорганические или металлоорганические химики работают в этой области. Химия материалов – это область, связанная с разработкой и синтезом материалов, которые позволяют продвигать технологии практически во всех сферах жизни общества.Часто химики-неорганики, работающие в этой области, занимаются синтезом и характеристикой соединений в твердом состоянии или неорганических полимеров, таких как силиконы. Химики-биоинорганики изучают функцию металлосодержащих соединений в живых организмах. Студенты, специализирующиеся на неорганической химии, часто продолжают работать в промышленности в области полимеров или материаловедения, проводят исследования или преподают в области неорганической химии или ищут другие связанные с этим рабочие места.

К началу

Биохимия Биохимия – это исследование химических принципов, лежащих в основе основных биологических систем.По сути, биохимические исследования направлены на определение связи между структурой и функцией биологических макромолекул. В частности, биохимические исследования обеспечили более полное понимание регенеративной медицины, инфекционных заболеваний, трансплантации органов / тканей, клинической диагностики и генетических заболеваний. Студенты, специализирующиеся на биохимии, продолжают делать чрезвычайно успешную карьеру в медицине, исследованиях и бизнесе. Некоторые студенты могут поступать в профессиональные школы сразу после получения степени бакалавра, в то время как другие могут поступать в академические или правительственные исследовательские учреждения.Некоторые студенты также объединяют свои знания в области биохимии в рамках степени магистра делового администрирования (MBA). Совместное изучение биохимии и бизнеса дает этим студентам уникальную возможность лучше сопоставить затраты и размер прибыли при производстве биохимических продуктов. Для получения информации о специальности «Биохимия» щелкните здесь.

К началу

Графика Легенда:
Органическая химия : Восстановление камфоры боргидридом натрия.
Аналитическая химия : Масс-спектр диэтиламина.
Физическая химия : Иллюстрация момента инерции молекулы, такой как этан.
Неорганическая химия : Рентгеновская кристаллическая структура нового твердого неорганического соединения, синтезированного исследовательской группой доктора Роба Макгаффа.
Биохимия : Схематический чертеж, показывающий структурные элементы домена I лактатдегидрогеназы

Влияние летучих органических соединений на качество воздуха в помещении

На этой странице:

Введение

Летучие органические соединения (ЛОС) выделяются в виде газов из определенных твердых или жидких веществ.ЛОС включают различные химические вещества, некоторые из которых могут иметь краткосрочные и долгосрочные неблагоприятные последствия для здоровья. Концентрации многих ЛОС в помещении постоянно (до десяти раз выше), чем на открытом воздухе. Летучие органические соединения выбрасываются тысячами продуктов из широкого спектра продуктов.

Органические химические вещества широко используются в качестве ингредиентов в товарах для дома. Краски, лаки и воск содержат органические растворители, как и многие чистящие, дезинфицирующие, косметические, обезжиривающие средства и средства для хобби. Топливо состоит из органических химикатов.Все эти продукты могут выделять органические соединения во время их использования и, в некоторой степени, при хранении.

Управление исследований и разработок Агентства по охране окружающей среды (EPA) «Исследование методологии оценки общего воздействия (TEAM)» (тома с I по IV, завершено в 1985 году) обнаружило, что уровни около дюжины обычных органических загрязнителей в домах в 2-5 раз выше, чем снаружи, независимо от того, от того, были ли дома расположены в сельской или промышленной зоне. Исследования TEAM показали, что, хотя люди используют продукты, содержащие органические химические вещества, они могут подвергать себя и других воздействию очень высоких уровней загрязнителей, а повышенные концентрации могут сохраняться в воздухе еще долгое время после завершения деятельности.

Источники ЛОС

Товары для дома, в том числе:

• краски, средства для удаления краски и другие растворители
• консерванты для древесины
• аэрозольные баллончики
• чистящие и дезинфицирующие средства
• Репелленты и освежители воздуха
• хранимое топливо и автомобильная продукция
• принадлежности для хобби
• химчистка одежды
• пестицид

Прочая продукция, в том числе:

• строительные материалы и мебель
• Офисное оборудование, такое как копировальные аппараты и принтеры, корректирующие жидкости и безуглеродная копировальная бумага
• графических и ремесленных материалов, включая клеи и адгезивы, перманентные маркеры и фотографические решения.

Воздействие на здоровье

Последствия для здоровья могут включать:

• Раздражение глаз, носа и горла
• Головные боли, потеря координации и тошнота
• Повреждение печени, почек и центральной нервной системы
• Некоторые органические вещества могут вызывать рак у животных, некоторые подозреваются или известны как вызывающие рак у людей.

Ключевые признаки или симптомы, связанные с воздействием ЛОС, включают:

• раздражение конъюнктивы
• Дискомфорт в носу и горле
• головная боль
• кожная аллергическая реакция
• одышка
• снижение уровня холинэстеразы в сыворотке
• тошнота
• рвота
• носовое кровотечение
• усталость
• головокружение

Способность органических химикатов оказывать воздействие на здоровье сильно варьируется от тех, которые являются высокотоксичными, до тех, которые не имеют известного воздействия на здоровье.

Как и в случае с другими загрязнителями, степень и характер воздействия на здоровье будет зависеть от многих факторов, включая уровень воздействия и продолжительность воздействия. Среди непосредственных симптомов, которые некоторые люди испытали вскоре после контакта с некоторыми органическими веществами, можно назвать:

• Раздражение глаз и дыхательных путей
• головные боли
• головокружение
• нарушения зрения и памяти

В настоящее время мало что известно о том, какое воздействие на здоровье оказывает уровень органических веществ, обычно обнаруживаемых в домах.

Уровни в домах

Исследования показали, что уровни некоторых органических веществ в помещении в среднем в 2–5 раз выше, чем на открытом воздухе. Во время и в течение нескольких часов сразу после определенных действий, таких как снятие краски, уровни могут в 1000 раз превышать фоновые уровни на открытом воздухе.

Шаги по снижению воздействия

• Увеличьте вентиляцию при использовании продуктов, выделяющих ЛОС.
• Соответствовать или превосходить все меры предосторожности, указанные на этикетке.
• Не храните в школе открытые емкости с неиспользованными красками и подобными материалами.
• Формальдегид, один из наиболее известных летучих органических соединений, является одним из немногих загрязнителей воздуха внутри помещений, которые можно легко измерить.
  • Определите и, если возможно, удалите источник.
  • Если удалить невозможно, уменьшите воздействие, нанеся герметик на все открытые поверхности обшивки и другой мебели.
• Используйте комплексные методы борьбы с вредителями, чтобы снизить потребность в пестицидах.
• Используйте товары для дома в соответствии с указаниями производителя.
• При использовании этих продуктов убедитесь, что вы обеспечиваете достаточное количество свежего воздуха.
• Осторожно выбрасывайте неиспользованные или малоиспользуемые контейнеры; покупайте в количествах, которые вы скоро будете использовать.
• Хранить в недоступном для детей и домашних животных.
• Никогда не смешивайте бытовые продукты, если они не указаны на этикетке.

Тщательно следуйте инструкциям на этикетке.

У потенциально опасных продуктов часто есть предупреждения, направленные на снижение воздействия на пользователя.Например, если на этикетке указано использовать продукт в хорошо вентилируемом помещении, выйдите на улицу или в места, оборудованные вытяжным вентилятором, чтобы использовать его. В противном случае откройте окна, чтобы обеспечить максимальное количество наружного воздуха.

Осторожно выбрасывайте частично заполненные контейнеры со старыми или ненужными химикатами.

Поскольку газы могут вытекать даже из закрытых контейнеров, этот единственный шаг может помочь снизить концентрацию органических химикатов в вашем доме. (Убедитесь, что материалы, которые вы решили оставить, хранятся не только в хорошо проветриваемом помещении, но и в недоступном для детей месте.) Не выбрасывайте эти ненужные продукты просто в мусорное ведро. Узнайте, спонсируют ли ваше местное правительство или какая-либо организация в вашем районе специальные дни для сбора токсичных бытовых отходов. Если такие дни доступны, используйте их, чтобы безопасно избавиться от ненужных контейнеров. Если таких дней сбора нет, подумайте об их организации.

Купить ограниченное количество.

Если вы используете продукты только изредка или сезонно, например краски, средства для удаления краски и керосин для обогревателей или бензин для газонокосилок, покупайте ровно столько, сколько вы будете использовать сразу.

Сведите к минимуму воздействие продуктов, содержащих хлористый метилен.

К потребительским товарам, содержащим хлористый метилен, относятся средства для удаления краски, средства для удаления клея и аэрозольные аэрозольные краски. Известно, что метиленхлорид вызывает рак у животных. Кроме того, хлористый метилен превращается в организме в оксид углерода и может вызывать симптомы, связанные с воздействием оксида углерода. Внимательно прочтите этикетки, содержащие информацию об опасности для здоровья и предупреждения о правильном использовании этих продуктов.По возможности используйте вне помещений продукты, содержащие хлористый метилен; использовать в помещении только в том случае, если помещение хорошо вентилируется.

Сведите к минимуму воздействие бензола.

Бензол – известный канцероген для человека. Основными источниками этого химического вещества внутри помещений являются:

• табачный дым в окружающей среде
• хранимое топливо
• расходные материалы
• автомобильные выбросы в пристроенных гаражах

Действия, которые уменьшат воздействие бензола, включают:

• отказ от курения в доме
• обеспечивает максимальную вентиляцию во время покраски
• отказ от лакокрасочных материалов и специального топлива, которые не будут использоваться немедленно

Сведите к минимуму воздействие выбросов перхлорэтилена из недавно прошедших химчистку материалов.

Перхлорэтилен – химическое вещество, наиболее широко используемое в химической чистке. В лабораторных исследованиях было показано, что он вызывает рак у животных. Недавние исследования показывают, что люди вдыхают низкие уровни этого химического вещества как в домах, где хранятся химчистки, так и когда они носят одежду, подвергшуюся химической чистке. Химчистки улавливают перхлорэтилен во время процесса химической чистки, чтобы сэкономить деньги за счет его повторного использования, а также удаляют больше химикатов во время процессов прессования и отделки.Однако некоторые химчистки не всегда удаляют столько перхлорэтилена, сколько возможно.

Разумно принимать меры для сведения к минимуму воздействия этого химического вещества.

• Если товары, прошедшие химчистку, имеют сильный химический запах, когда вы их забираете, не принимайте их, пока они не будут должным образом высушены.
• Если товары с химическим запахом возвращаются вам при последующих посещениях, попробуйте другую химчистку.

Стандарты или руководящие принципы

Никаких обязательных к соблюдению на федеральном уровне стандартов для ЛОС в непромышленных условиях не установлено.Чтобы узнать больше о летучих органических соединениях, включая текущие руководящие принципы или рекомендации, установленные различными организациями в отношении концентраций формальдегида, посетите Банк ресурсов научных данных по качеству воздуха в помещениях Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

Дополнительные ресурсы

Органическое подразделение

Подразделение органических продуктов в настоящее время насчитывает около 6000 членов из промышленных и академических кругов. Его основная цель – поощрять и продвигать достижения в области органической химии в самом широком смысле этого слова.В частности, Отдел стимулирует и поддерживает множество местных, национальных и международных встреч, симпозиумов и конференций по темам, интересующим химиков-органиков.

Обращение Совета органического дивизиона по инклюзивности и разнообразию

Недавние события заставили нас всех глубоко задуматься о том, как мы относимся к другим членам нашего сообщества. Необоснованное убийство Джорджа Флойда в Миннеаполисе пролило свет на продолжительную и непрекращающуюся борьбу за включение, равенство и равенство, которую терпят сообщества чернокожих по всему миру.Кроме того, в недавней статье, которая была кратко опубликована в Angewandte Chemie Томашом Гудлицким, а затем отозвана, подчеркивается объем работы, которую еще предстоит сделать, чтобы все члены сообщества органической химии чувствовали себя в безопасности, участвовали и ценились. В этой статье не только высказываются тревожные мнения о том, желательно ли разнообразное исследовательское сообщество или команда, но и высказываются мысли о том, как мы должны поддерживать и наставлять ученых в наших исследовательских группах.

Подразделение органической химии RSC последние несколько лет работает над улучшением равенства, разнообразия и вовлеченности в сообщество специалистов по органической химии в Великобритании и в более широком смысле.Меры, которые мы уже приняли, включают обязательство использовать более разнообразный по гендерному и этническому признаку состав докладчиков на встречах, которые мы проводим или поддерживаем, а также модернизировать наши процессы награждения и признания, чтобы отразить эти ценности. Однако мы не останавливаемся на достигнутом и признаем, что должны сделать гораздо больше. Мы твердо убеждены в том, что наукой лучше всего заниматься разнообразная инклюзивная команда, в которой ценятся все члены, а также в поддерживающей и позитивной исследовательской культуре. Мы стремимся прислушиваться и учиться у химического сообщества, включая чернокожих и представителей этнических меньшинств нашего сообщества, о том, как RSC Organic Division может лучше поддерживать и представлять вас.Пожалуйста, примите участие и поделитесь с нами своими идеями и мыслями. Со своей стороны, мы будем работать над тем, как вести активную борьбу с расизмом, обеспечивать равенство, разнообразие и справедливость во всей нашей деятельности, а также продвигать позитивную и поддерживающую научную культуру.

Совет органического дивизиона, июнь 2020 г.

История органической химии – видео и стенограмма урока

Organic Chemistry Timeline

Давайте рассмотрим некоторые отличительные моменты, которые оказали влияние на развитие дисциплины органической химии.

1828: Фредерих Велер доказал ошибочность теории «жизненной силы», синтезируя мочевину.

В начале 1800-х годов ученые уже научились выделять многие соединения из растений. Тем не менее они думали, что жизненная сила растений – единственный способ производить эти соединения. В 1828 году Фридрих Велер был первым ученым, который синтетическим путем произвел одно из этих соединений: мочевину. Это открытие заставило ученых понять, что эти органические соединения действительно можно синтезировать и что в них нет жизненной силы.

1865: Фридрих Август Кекуле фон Страдониц открыл структуру бензольного кольца.

Важным прорывом стало открытие органической структуры бензольного кольца. Обычно двойные связи короче одинарных, но из-за уникальной круглой формы бензола с двойными связями, размещенными на каждой второй связи, все связи имеют одинаковую длину. Ученым было трудно понять эту уникальную структуру бензола.

Затем в 1865 году Фридрих Август Кекуле фон Страдониц, которого часто называют просто Кекуле, понял это.Кекуле объясняет, что он обнаружил эту структуру после нескольких дней изучения бензола и попыток определить, как и почему он реагирует именно так. Однажды ночью ему приснились змеи, которые скручивались вместе, пока не образовали круг. Он очнулся от этого сна и понял, что бензол имеет круговую форму. Оттуда он смог выяснить структуру бензола, что привело к дальнейшим открытиям о том, как реагируют органические соединения.

1874: Якобус ван ‘т Хофф и Джозеф-Ахилл Ле Бель разработали систему моделирования органических молекул.

1874 год ознаменовался еще несколькими достижениями в области органической химии. Ученые начали понимать, что иногда соединения могут реагировать по-разному, даже если они имеют одну и ту же химическую формулу. Они поняли, что различия связаны с направлением, обычно объясняемым как вверх или вниз, в котором атомы отходят от атома углерода.

Якобус ван ‘т Хофф и Джозеф-Ахилле Ле Бель разработали систему, показывающую, каким образом эти атомы выходят из углерода, названную трехмерным стереохимическим представлением .Сплошная линия указывает на атом, выходящий из углерода, а пунктирная линия указывает на то, что он движется назад. Они также обнаружили, что углерод имеет тетраэдр. Другими словами, углерод может иметь четыре атома, выходящих из него.

1899: Байер произвел коммерческое производство аспирина.

Ива впервые была использована 5000 лет назад как противовоспалительное средство. Органические соединения ивы, вызывающие противовоспалительную реакцию, были впервые выделены в 1828 году Джозефом Бухнером. Позже это соединение было синтезировано в лаборатории.В 1899 году аспирин был официально произведен как противовоспалительное средство с использованием органических соединений, которые тысячи лет назад изначально использовались в медицине.

1906: Михаил Цвет открыл хроматографические методы разделения органических соединений.

В 1900-х годах началось коммерческое производство многих органических соединений. Это стало возможным благодаря достижениям 1800-х годов, а также благодаря открытию Михаилом Цветом хроматографии в 1906 году, что позволило ученым разделять органические соединения по размеру, заряду и принадлежности.Это открытие позволило ученым намного проще и быстрее выделить нужные соединения.

1910: Синтетический каучук производится коммерчески.

Одно из первых промышленных применений синтетического получения органического соединения было в 1910 году при производстве каучука. Первая мировая война привела к дефициту натурального каучука. Когда ученые смогли легко производить каучук синтетическим путем, это помогло уменьшить дефицит каучука. Сегодня большая часть каучука производится синтетическим путем. Это также вывело органическую химию из области изучения соединений, встречающихся в природе, в изучение любых соединений на основе углерода.

1918: Основан ИЮПАК.

В 1918 году был основан IUPAC , или Международный союз теоретической и прикладной химии. ИЮПАК определяет многие системы, которые мы используем сегодня в органической химии, такие как терминология и стандарты измерения. Он также устанавливает правила для номенклатуры , метода наименования органических соединений. Номенклатура конкретного органического соединения зависит от количества атомов углерода, типа углерод-углеродной связи и присоединенных групп.

Органическая химия сегодня

Сегодня Органическая химия – это исследование химических веществ на основе углерода. Большинство соединений на Земле содержат углерод, поэтому его так важно изучать. Существуют тысячи органических соединений, и теории, разработанные учеными, помогают нам понять, как они будут реагировать. Мы знаем, что углерод с двойной связью с другим углеродом будет реагировать иначе, чем углерод с одинарной связью. Мы также знаем, что углерод, связанный с различными элементами, такими как кислород, заставляет его реагировать по-разному.Такие теории, как атомная теория, электроотрицательность, ионная и ковалентная связь, помогли ученым понять, как и почему соединения будут реагировать так, как они это делают, с образованием определенных соединений.

Краткое содержание урока

Органическая химия началась как отдельная область исследования, потому что ученые считали, что соединения, полученные из живого вещества, фундаментально отличаются от неорганического вещества благодаря своей жизненной силе. Эта теория была опровергнута, но мы продолжаем изучать органическую химию из-за важности углерода в мире.Сегодня многие теории помогают нам понять, как и почему органические молекулы реагируют именно так и как определенные вещества могут быть синтезированы в лаборатории. Стандартизированные методы, такие как наименование, рисование и изображение реакций, помогают нам понять, что происходит в органической химии.

Органическое соединение – Определение и примеры

Определение

существительное
множественное число: органические соединения
Соединение, которое, как правило, содержит углерод, ковалентно связанный с другими атомами, особенно углерод-углерод (CC) и углерод-водород ( CH) (например, в углеводородах)

Подробности

Обзор

Химическое соединение относится к любому веществу, состоящему из двух или более элементов, которые химически связаны друг с другом.Элемент, в свою очередь, относится к тому, что состоит только из одного типа атомов. Элементы, которые удерживаются вместе химической связью, образуют соединение . Один из способов классификации соединений – определить их как органических или неорганических . В общем, органическое соединение – это тип соединения, которое содержит атом углерода. И наоборот, неорганическое соединение – это соединение, не содержащее углерода.

Витализм

На протяжении многих веков многие люди верили в витализм , преобладающее представление о том, что живые существа обладают жизненной силой или жизненной силой – vis-vitalis , что отличает их от неживых. вещи.Эта сила якобы позволяла живым существам производить определенные химические вещества. В противном случае эти химические вещества не образовались бы. Согласно витализму, только живые организмы – поскольку они обладают жизненной силой – будут единственными, способными производить такие соединения. Даже Луи Пастер 1822–1895, который своими экспериментами по ферментации помог положить конец теории спонтанного зарождения и чья работа привела к зарождению пастеризации, считал, что ферментация является жизненно важным действием, на которое способна только жизнь. ¹ Виталисты (сторонники витализма) называли такие соединения органическими , а те, которые можно было получить химическими манипуляциями, – неорганическими .
Витализм в конечном итоге потерял свою поддержку, когда современные эксперименты оспорили его достоверность. Одним из них был Фридрих Вёлер 1800–1882, который в 1828 году обнаружил, что мочевину можно химически производить из неорганических солей цианата калия и сульфата аммония. Виталисты полагали, что мочевина – это органическое соединение в моче, производимое только живыми организмами.

Неопределенность

Современное определение органических соединений больше не основывается на их источнике. Скорее, органическое соединение – это соединение, в котором соединение содержит атомы углерода, связанные с другими атомами ковалентной связью. Однако химики не могут прийти к единому мнению относительно абсолютного определения органического соединения. Определение органического соединения как любого соединения, содержащего атом углерода, включало бы те, которые классифицируются как неорганические .
К неорганическим углеродсодержащим соединениям относятся: карбонаты, цианиды, цианаты, карбиды, тиоцианаты, монооксид углерода и диоксид углерода. Аллотропы углерода (например, алмаз, графит, уголь) также являются исключением. Они состоят только из одного типа элементов, а именно из углерода, и поэтому не могут быть отнесены к категории органических соединений, поскольку они, в первую очередь, не соединение, а чистый элемент.

Органическое вещество

По сравнению с другими составляющими, составляющими земную кору, органические соединения составляют небольшой ее процент. Тем не менее они имеют жизненно важное значение, потому что все живые существа основаны на этих соединениях.Примерами органических соединений являются углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.
Поскольку живые существа состоят из соединений на основе углерода, они могут быть разбиты на более мелкие и простые соединения в результате разложения, когда они умирают. Живые организмы также выделяют или выделяют материал, который считается органическим материалом (материей). Органическое вещество относится к любым соединениям на основе углерода, встречающимся в природе. Это органическое вещество живых существ становится частью окружающей среды.Таким образом, в экосистеме много органических веществ, например почвенная экосистема. Он перемещается в почву или в основной поток воды, где затем служит источником питания для живых организмов.

Естественные и синтетические органические соединения

Существует множество способов классификации органических соединений. Один из них основан на том, как они синтезируются. Природное органическое соединение (или просто природное соединение) – это соединение, которое вырабатывается естественным путем, например, растениями или животными. Синтетическое органическое соединение (или синтетическое соединение) – это органическое соединение, которое получают с помощью химических манипуляций (химических реакций).
Природные соединения – это органические соединения, которые могут быть получены из природных источников. Они могут быть произведены искусственно, но процесс этого сделает их довольно дорогими. Примерами природных соединений являются сахара, ферменты, гормоны, липиды, антигены, жирные кислоты, нейротрансмиттеры, нуклеиновые кислоты, белки, пептиды, аминокислоты, витамины, лектины, некоторые алкалоиды, терпеноиды и т. Д.
Синтетические соединения получают, разрешая соединения взаимодействовать в химической реакции. Они могут иметь аналог в натуральных соединениях или без них.Многие полимеры (например, пластмассы, каучуки) производятся синтетическим путем.

Сравнение малых органических молекул и крупных органических соединений

Органические соединения также можно классифицировать как небольшие органические молекулы или большие органические молекулы (например, полимеры) в зависимости от размера или длины соединения.
Малая молекула – это небольшое органическое соединение с молекулярной массой <900 дальтон. ² Многие из них участвуют в регуляции биологического процесса. Пример небольшой молекулы – фармацевтические препараты.Малые молекулы не следует путать с биомолекулами (например, белками, полисахаридами, нуклеиновыми кислотами, аминокислотами, ДНК и РНК), которые представляют собой более крупные структуры.
Примером крупного органического соединения является полимер (или макромолекула). Полимер состоит из множества повторяющихся субъединиц.

Исследования

Изучение свойств и синтеза органических соединений известно как органическая химия . Биотехнология – это набор биологических методов, разработанных в результате фундаментальных исследований и теперь применяемых в исследованиях и разработке продуктов.Некоторые органические соединения производятся с помощью биотехнологии, в частности, путем изменения ДНК организма для экспрессии желаемых органических соединений, например инсулин и другие соединения, которые не существуют в природе.