Organik maddeler ve kimyasal özellikleri. Organik kimyanın konusu

Her bilim, kavramlarla doyurulur, ustalaşılmazsa bu kavramlara dayalı konular veya dolaylı konular çok zor verilebilir. Kendini az ya da çok eğitimli gören herkesin iyi anlaması gereken kavramlardan biri de malzemelerin organik ve inorganik olarak ayrılmasıdır. Bir kişinin kaç yaşında olduğu önemli değil, bu kavramlar herhangi bir aşamada genel gelişim seviyesini belirleyenler listesindedir. insan hayatı. Bu iki terim arasındaki farkları anlamak için önce her birinin ne olduğunu bulmanız gerekir.

Organik bileşikler - bu nedir

Organik maddeler, aşağıdakileri içeren heterojen bir yapıya sahip bir grup kimyasal bileşiktir. karbon elementleri birbirine kovalent olarak bağlıdır. İstisnalar karbürler, karbonik, karboksilik asitlerdir. Ayrıca, karbona ek olarak kurucu maddelerden biri de hidrojen, oksijen, azot, kükürt, fosfor, halojen elementleridir.

Bu tür bileşikler, karbon atomlarının tekli, ikili ve üçlü bağlarda kalma kabiliyeti nedeniyle oluşur.

Organik bileşiklerin habitatı canlılardır. Hem canlıların bileşiminde olabilirler hem de yaşamsal aktivitelerinin (süt, şeker) bir sonucu olarak ortaya çıkarlar.

Organik maddelerin sentez ürünleri gıda, ilaç, giyim eşyası, yapı malzemeleri, çeşitli ekipmanlar, patlayıcılar, Farklı çeşit mineral gübreler, polimerler, gıda katkı maddeleri, kozmetikler ve daha fazlası.

İnorganik maddeler - nedir bu

İnorganik maddeler - kurucu elementi karbon olan karbon, hidrojen veya kimyasal bileşikler elementlerini içermeyen bir grup kimyasal bileşik. Hem organik hem de inorganik, hücrelerin bileşenleridir. Birincisi hayat veren elementler şeklinde, diğerleri su, mineraller ve asitlerin yanı sıra gazların bileşiminde.

Organik ve inorganik maddelerin ortak özellikleri nelerdir?

Görünüşe göre zıt iki kavram arasında ortak olan ne olabilir? Ayrıca ortak bir noktaları olduğu ortaya çıktı, yani:

1. Hem organik hem de inorganik kökenli maddeler moleküllerden oluşur.
2. Organik ve inorganik maddeler belirli bir kimyasal reaksiyon sonucunda elde edilebilir.

Organik ve İnorganik Maddeler - Fark Nedir?

1. Organik daha çok bilinir ve bilimde araştırılır.
2. Dünyada daha birçok organik madde var. Bilim tarafından bilinen organiklerin sayısı yaklaşık bir milyon, inorganik - yüzbinlerce.
3. Çoğu organik bileşik, bileşiğin kovalent yapısı kullanılarak birbirine bağlanır; inorganik bileşikler, bir iyonik bileşik kullanılarak birbirine bağlanabilir.
4. Gelen elemanların bileşiminde bir fark vardır. Organik maddeler karbon, hidrojen, oksijen, daha az sıklıkla - azot, fosfor, kükürt ve halojen elementleridir. İnorganik - karbon ve hidrojen hariç, periyodik tablonun tüm elementlerinden oluşur.
5. Organik maddeler, yüksek sıcaklıkların etkisine karşı çok daha hassastır, düşük sıcaklıklarda bile yok edilebilirler. Çoğu inorganik, moleküler bileşik türünün doğası gereği yoğun ısıya maruz kalmaya daha az eğilimlidir.
6. Organik maddeler, dünyanın canlı kısmının (biyosfer), inorganik - cansız (hidrosfer, litosfer ve atmosfer) kurucu unsurlarıdır.
7. Organik maddelerin bileşimi, yapı olarak inorganik maddelerin bileşiminden daha karmaşıktır.
8. Organik maddeler, kimyasal dönüşümler ve reaksiyonlar için çok çeşitli olasılıklarla ayırt edilir.
9. Organik bileşikler arasındaki kovalent bağ türü nedeniyle, kimyasal reaksiyonlar, inorganik bileşiklerdeki kimyasal reaksiyonlardan biraz daha uzun sürer.
10. İnorganik maddeler canlıların gıdası olamaz, hatta dahası - bu tür kombinasyonların bazıları canlı bir organizma için ölümcül olabilir. Organik madde, yaban hayatı tarafından üretilen bir ürünün yanı sıra canlı organizmaların yapısındaki bir elementtir.

Bildiğiniz gibi, tüm maddeler iki büyük kategoriye ayrılabilir - mineral ve organik. yol açabilir çok sayıda inorganik veya mineral maddelere örnekler: tuz, soda, potasyum. Ancak ne tür bağlantılar ikinci kategoriye girer? Organik maddeler herhangi bir canlı organizmada bulunur.

sincaplar

Organik maddelerin en önemli örneği proteinlerdir. Bunlar azot, hidrojen ve oksijen içerir. Bunlara ek olarak bazen bazı proteinlerde kükürt atomları da bulunabilir.

Proteinler en önemli organik bileşikler arasındadır ve doğada en yaygın bulunanlardır. Diğer bileşiklerden farklı olarak, proteinler bazı karakter özellikleri. Ana özellikleri büyük bir moleküler ağırlıktır. Örneğin bir alkol atomunun moleküler ağırlığı 46, benzen 78 ve hemoglobin 152.000'dir. Diğer maddelerin molekülleriyle karşılaştırıldığında, proteinler binlerce atom içeren gerçek devlerdir. Bazen biyologlar onlara makromoleküller derler.

Proteinler, tüm organik yapıların en karmaşık olanlarıdır. Polimer sınıfına aittirler. Bir polimer molekülüne mikroskop altında bakarsanız, daha basit yapılardan oluşan bir zincir olduğunu görebilirsiniz. Monomerler olarak adlandırılırlar ve polimerlerde birçok kez tekrarlanırlar.

Proteinlere ek olarak, çok sayıda polimer vardır - kauçuk, selüloz ve ayrıca sıradan nişasta. Ayrıca, insan eli tarafından naylon, lavsan, polietilen gibi birçok polimer oluşturuldu.

protein oluşumu

Proteinler nasıl oluşur? Canlı organizmalardaki bileşimi genetik kod tarafından belirlenen organik maddelerin bir örneğidir. Sentezlerinde, çoğu durumda, çeşitli kombinasyonlar kullanılır.

Ayrıca, protein hücrede işlev görmeye başladığında yeni amino asitler oluşturulabilir. Aynı zamanda, içinde sadece alfa-amino asitler bulunur. Tarif edilen maddenin birincil yapısı, amino asit bileşiklerinin kalıntılarının dizisi ile belirlenir. Ve çoğu durumda, bir protein oluşumu sırasında polipeptit zinciri, dönüşleri birbirine yakın yerleştirilmiş bir sarmal halinde bükülür. Hidrojen bileşiklerinin oluşması sonucunda oldukça güçlü bir yapıya sahiptir.

yağlar

Yağlar, organik maddenin bir başka örneğidir. Bir kişi birçok yağ türünü bilir: Tereyağı, sığır ve balık yağı, bitkisel yağlar. Büyük miktarlarda, bitki tohumlarında yağlar oluşur. Soyulmuş bir ayçiçeği tohumu bir kağıt yaprağına konur ve bastırılırsa, kağıt üzerinde yağlı bir leke kalır.

karbonhidratlar

Yaban hayatında daha az önemli olan karbonhidratlar değildir. Bütün bitki organlarında bulunurlar. Karbonhidratlar şeker, nişasta ve lif içerir. Patates yumruları, muz meyveleri bakımından zengindirler. Patateslerde nişastayı tespit etmek çok kolaydır. İyot ile reaksiyona girdiğinde bu karbonhidrat Mavi renk. Bir patates dilimine biraz iyot damlatarak bunu doğrulayabilirsiniz.

Şekerleri de fark etmek kolaydır - hepsinin tadı tatlıdır. Bu sınıfın birçok karbonhidratı üzüm, karpuz, kavun, elma ağaçlarının meyvelerinde bulunur. Yapay koşullar altında da üretilen organik maddelerin örnekleridir. Örneğin şeker kamışından şeker elde edilir.

Karbonhidratlar doğada nasıl oluşur? En basit örnek fotosentez sürecidir. Karbonhidratlar, birkaç karbon atomundan oluşan bir zincir içeren organik maddelerdir. Ayrıca birkaç hidroksil grubu içerirler. Fotosentez sırasında karbon monoksit ve kükürtten inorganik şekerler oluşur.

Selüloz

Lif, organik maddenin başka bir örneğidir. Çoğu, pamuk tohumlarının yanı sıra bitki sapları ve yapraklarında bulunur. Lif lineer polimerlerden oluşur, moleküler ağırlığı 500 bin ile 2 milyon arasında değişir.

AT saf formu kokusu, tadı ve rengi olmayan bir maddedir. Fotoğraf filmi, selofan, patlayıcıların imalatında kullanılır. İnsan vücudunda lif emilmez, ancak mide ve bağırsakların çalışmasını uyardığı için diyetin gerekli bir parçasıdır.

Organik ve inorganik maddeler

Organik oluşumuna birçok örnek verebilirsiniz ve ikincisi her zaman yerin derinliklerinde oluşan cansız minerallerden gelir. Ayrıca çeşitli kayaların bir parçasıdırlar.

Doğal koşullar altında, minerallerin veya organik maddelerin yok edilmesi sürecinde inorganik maddeler oluşur. Öte yandan, organik maddeler sürekli olarak minerallerden oluşur. Örneğin bitkiler, içinde çözünmüş bileşiklerle suyu emer ve daha sonra bir kategoriden diğerine geçer. Canlı organizmalar gıda için esas olarak organik madde kullanır.

Çeşitliliğin Nedenleri

Çoğu zaman okul çocukları veya öğrenciler, organik maddelerin çeşitliliğinin sebepleri nelerdir sorusuna cevap vermek zorundadır. Ana faktör, karbon atomlarının iki tip bağ kullanılarak birbirine bağlanmasıdır - basit ve çoklu. Ayrıca zincirler oluşturabilirler. Diğer bir sebep ise farklı kimyasal elementler organik maddeye dahil olanlardır. Ek olarak, çeşitlilik aynı zamanda çeşitli bileşiklerde aynı elementin varlığı olgusu olan allotropiden de kaynaklanmaktadır.

İnorganik maddeler nasıl oluşur? Doğal ve sentetik organik maddeler ve örnekleri hem lisede hem de uzmanlaşmış yüksek öğretim kurumlarında incelenir. İnorganik maddelerin oluşumu, proteinlerin veya karbonhidratların oluşumu kadar karmaşık bir süreç değildir. Örneğin, insanlar çok eski zamanlardan beri soda göllerinden soda çıkarıyorlar. 1791'de kimyager Nicolas Leblanc, laboratuvarda tebeşir, tuz ve sülfürik asit kullanarak sentezlemeyi önerdi. Bir zamanlar bugün herkesin aşina olduğu soda oldukça pahalı bir üründü. Deneyi gerçekleştirmek için, ortak tuzu asitle birlikte tutuşturmak ve ardından ortaya çıkan sülfatı kireçtaşı ve odun kömürü ile birlikte kalsine etmek gerekiyordu.

Bir diğeri potasyum permanganat veya potasyum permanganattır. Bu madde endüstriyel koşullarda elde edilir. Oluşum süreci, bir potasyum hidroksit çözeltisinin ve bir manganez anodunun elektrolizinden oluşur. Bu durumda, anot, mor bir çözelti oluşumu ile yavaş yavaş çözülür - bu, iyi bilinen potasyum permanganattır.

Kimya biliminin gelişmesi ve çok sayıda yeni kimyasal bileşiğin ortaya çıkmasıyla birlikte, dünyanın her yerindeki bilim insanlarının anlayabileceği bir adlandırma sistemi geliştirme ve benimseme ihtiyacı, yani. . Daha sonra, organik bileşiklerin ana isimlendirmelerine genel bir bakış sunuyoruz.

önemsiz isimlendirme

Organik kimyanın gelişiminin kökenlerinde yeni bileşiklere atfedilmiştir. önemsiz isimler, yani tarihsel olarak gelişen ve genellikle elde edilme biçimleriyle ilişkilendirilen isimler, dış görünüş ve hatta tadı vb. Organik bileşiklerin böyle bir isimlendirmesine önemsiz denir. Aşağıdaki tablo, bugüne kadar isimlerini koruyan bileşiklerden bazılarını göstermektedir.

rasyonel isimlendirme

Organik bileşikler listesinin genişlemesiyle, adlarını Organik Bileşiklerin Rasyonel Adlandırma Tabanı ile ilişkilendirmek gerekli hale geldi, en basit organik bileşiğin adı. Örneğin:

Ancak daha karmaşık organik bileşiklere bu şekilde isimler verilemez. Bu durumda bileşikler, IUPAC sistematik isimlendirme kurallarına göre adlandırılmalıdır.

IUPAC sistematik isimlendirmesi

IUPAC (IUPAC) - Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği).

Bu durumda bileşikleri adlandırırken, karbon atomlarının moleküldeki ve yapısal elementlerdeki konumu dikkate alınmalıdır. En yaygın olarak kullanılan organik bileşiklerin ikame terminolojisidir, yani. hidrojen atomlarının bazı yapısal birimler veya atomlarla değiştirildiği molekülün temel temeli ayırt edilir.

Bileşiklerin adlarını oluşturmaya başlamadan önce adlarını öğrenmenizi tavsiye ederiz. sayısal önekler, kökler ve son ekler kullanılan IUPAC terminolojisi.

İşlevsel grupların adlarının yanı sıra:

Sayılar, çoklu bağların ve fonksiyonel grupların sayısını belirtmek için kullanılır:

Hidrokarbon radikallerini sınırlayın:

Doymamış hidrokarbon radikalleri:

Aromatik hidrokarbon radikalleri:

IUPAC terminolojisine göre bir organik bileşiğin adını oluşturma kuralları:

1. Molekülün ana zincirini seçin

Mevcut tüm fonksiyonel grupları ve önceliklerini belirleyin

Çoklu bağların varlığını belirleme

1. Ana zinciri numaralandırın ve numaralandırma, zincirin kıdemli gruba en yakın olan ucundan başlamalıdır. Bu tür birkaç olasılık varsa, zincir, molekülde bulunan çoklu bağ veya başka bir ikame edici minimum sayıyı alacak şekilde numaralandırılır.

karbosiklik bileşikler, en yüksek karakteristik grupla ilişkili karbon atomundan başlayarak numaralandırılır. İki veya daha fazla ikame varsa, ikamelerin minimum sayılara sahip olması için zinciri numaralandırmaya çalışırlar.

1. Bir bağlantı adı oluşturun:

- Ana zincirle aynı sayıda atoma sahip doymuş bir hidrokarbonu ifade eden kelimenin kökünü oluşturan bileşiğin adının temelini belirleyin.

- İsmin kökünden sonra, doygunluk derecesini ve çoklu bağların sayısını gösteren bir son ek gelir. Örneğin, - tetraen, dien. Birden fazla bağın yokluğunda, son eki kullanın - sk.

- Ardından, ayrıca adı kıdemli fonksiyonel grup.

- Bunu, aşağıdaki sübstitüentlerin bir listesi takip eder: alfabetik sıra yerlerini Arap rakamlarıyla gösterir. Örneğin, - 5-izobütil, - 3-flor. Birkaç özdeş ikame edicinin varlığında, sayıları ve konumları belirtilir, örneğin, 2,5 - dibromo-, 1,4,8-trimethy-.

Sayıların kelimelerden bir tire ile ve kendi aralarında virgülle ayrıldığına dikkat edilmelidir.

Olarak örnek Aşağıdaki bağlantıyı adlandıralım:

1. Seç ana devre, içermesi gereken kıdemli grup - COON.

Diğerlerini tanımlayın fonksiyonel gruplar: - OH, - Cl, - SH, - NH2.

çoklu bağlar hayır.

2. Ana zinciri numaralandırıyoruz eski gruptan başlayarak.

3. Ana zincirdeki atom sayısı 12'dir. isim temeli

dodekanoik asidin 10-amino-6-hidroksi-7-kloro-9-sülfanil-metil esteri.

10-amino-6-hidroksi-7-kloro-9-sülfanil-metildodekanoat

Optik izomerlerin isimlendirilmesi

1. Aldehitler, hidroksi ve amino asitler gibi bazı bileşik sınıflarında, sübstitüentlerin karşılıklı düzenlenmesi şu şekilde gösterilir: D, L- isimlendirme. mektup D dekstrorotator izomerin konfigürasyonunu belirtir, L- Solak.

Merkezde D, L-organik bileşiklerin isimlendirilmesi Fischer projeksiyonlarıdır:

• α-amino asitler ve α-hidroksi asitler"oksi-asit anahtarını" izole edin, yani projeksiyon formüllerinin üst kısımları. Sağda hidroksil (amino-) grubu yer alıyorsa, bu D-izomer, sol L-izomer.

Örneğin, aşağıda gösterilen tartarik asit, D- oksi asit anahtarıyla yapılandırma:

• izomer konfigürasyonlarını belirlemek için şekerler"gliserin anahtarını" izole edin, yani şekerin projeksiyon formülünün alt kısımlarını (alt asimetrik karbon atomu) gliseraldehitin projeksiyon formülünün alt kısmı ile karşılaştırın.

Şeker konfigürasyonunun tanımı ve dönüş yönü, gliseraldehit konfigürasyonuna benzer, yani. D– konfigürasyon sağda bulunan hidroksil grubunun konumuna karşılık gelir, L soldaki yapılandırmalar.

Örneğin, aşağıda D-glukoz var.

2) R-, S-isimlendirmesi (Kahn, Ingold ve Prelog isimlendirmesi)

Bu durumda asimetrik karbon atomundaki sübstitüentler öncelik sırasına göre düzenlenir. Optik izomerler belirlenir R ve S, ve rasemat RS.

Bağlantı yapılandırmasını aşağıdakilere göre açıklamak için: R,S-isimlendirme aşağıdaki gibi ilerleyin:

1. Asimetrik karbon atomundaki tüm ikame ediciler belirlenir.
2. Milletvekillerinin kıdemleri belirlenir, yani. Atom kütlelerini karşılaştırın. Kıdem serilerini belirleme kuralları, geometrik izomerlerin E/Z terminolojisini kullanırkenkiyle aynıdır.
3. Küçük ikame (genellikle hidrojen) gözlemciden en uzak köşede olacak şekilde sübstitüentler uzayda yönlendirilir.
4. Konfigürasyon, kalan ikame edicilerin konumu ile belirlenir. Kıdemliden ortaya ve sonra küçük yardımcıya (yani azalan kıdem sırasına göre) hareket saat yönünde gerçekleştirilirse, bu R konfigürasyonudur, saat yönünün tersine - S konfigürasyonu.

Aşağıdaki tablo, milletvekillerini artan öncelik sırasına göre listelemektedir:

Karbonatlar, karbürler, siyanürler, tiyosiyanatlar ve karbonik asit dışında bir karbon atomu içeren tüm maddeler organik bileşiklerdir. Bu, canlı organizmalar tarafından karbon atomlarından enzimatik veya diğer reaksiyonlar yoluyla oluşturulabilecekleri anlamına gelir. Günümüzde birçok organik madde yapay olarak sentezlenebilmekte, bu da tıp ve farmakolojinin gelişmesinin yanı sıra yüksek mukavemetli polimer ve kompozit malzemelerin oluşturulmasına da olanak sağlamaktadır.

Organik bileşiklerin sınıflandırılması

Organik bileşikler, en çok sayıda madde sınıfıdır. Burada yaklaşık 20 çeşit madde vardır. Kimyasal özelliklerde farklıdırlar, fiziksel niteliklerde farklılık gösterirler. Erime noktaları, kütleleri, uçuculukları ve çözünürlükleri ile normal koşullar altında toplanma durumları da farklıdır. Aralarında:

• hidrokarbonlar (alkanlar, alkinler, alkenler, alkadienler, sikloalkanlar, aromatik hidrokarbonlar);
• aldehitler;
• ketonlar;
• alkoller (dihidrik, monohidrik, polihidrik);
• eterler;
• esterler;
• karboksilik asitler;
• aminler;
• amino asitler;
• karbonhidratlar;
• yağlar;
• proteinler;
• biyopolimerler ve sentetik polimerler.

Bu sınıflandırma, kimyasal yapının özelliklerini ve bir maddenin özelliklerindeki farkı belirleyen belirli atom gruplarının varlığını yansıtır. AT Genel görünüm kimyasal etkileşimlerin özelliklerini dikkate almayan karbon iskeletinin konfigürasyonuna dayanan sınıflandırma farklı görünüyor. Hükümlerine göre, organik bileşikler ayrılır:

• alifatik bileşikler;
• aromatik maddeler;
• heterosiklik bileşikler.

Bu organik bileşik sınıfları, farklı madde gruplarında izomerlere sahip olabilir. İzomerlerin özellikleri farklıdır, ancak atomik bileşimleri aynı olabilir. Bu, A. M. Butlerov tarafından belirlenen hükümlerden kaynaklanmaktadır. Ayrıca, organik bileşiklerin yapısı teorisi, organik kimyadaki tüm araştırmalar için yol gösterici temeldir. Mendeleev'in Periyodik Yasası ile aynı seviyeye getirilir.

Kimyasal yapı kavramı A. M. Butlerov tarafından tanıtıldı. Kimya tarihinde, 19 Eylül 1861'de ortaya çıktı. Daha önce bilimde farklı görüşler vardı ve bazı bilim adamları moleküllerin ve atomların varlığını tamamen inkar ettiler. Dolayısıyla organik ve inorganik kimyada bir düzen yoktu. Ayrıca, belirli maddelerin özelliklerini yargılamanın mümkün olduğu hiçbir düzenlilik yoktu. Aynı zamanda, aynı bileşime sahip farklı özellikler sergileyen bileşikler de vardı.

A. M. Butlerov'un açıklamaları birçok yönden kimyanın gelişimini doğru yönde yönlendirdi ve bunun için sağlam bir temel oluşturdu. Bu sayede, kimyasal veya kimyasal gibi birikmiş gerçekleri sistematik hale getirmek mümkün oldu. fiziksel özellikler belirli maddeler, tepkimelere giriş biçimleri vb. Bileşik elde etme yollarının tahmini ve bazılarının varlığı bile ortak özellikler bu teori sayesinde mümkün olmuştur. Ve en önemlisi, A. M. Butlerov, bir madde molekülünün yapısının elektriksel etkileşimlerle açıklanabileceğini gösterdi.

Organik maddelerin yapı teorisinin mantığı

1861'den önce kimyadaki birçok kişi bir atomun veya molekülün varlığını reddettiğinden, organik bileşikler teorisi bilim dünyası için devrim niteliğinde bir öneri haline geldi. Ve A. M. Butlerov'un kendisi sadece materyalist sonuçlardan yola çıktığı için, organik madde hakkındaki felsefi fikirleri çürütmeyi başardı.

Moleküler yapının kimyasal reaksiyonlar yoluyla ampirik olarak tanınabileceğini göstermeyi başardı. Örneğin, herhangi bir karbonhidratın bileşimi, belirli bir miktarını yakarak ve ortaya çıkan su ve karbondioksiti sayarak belirlenebilir. Amin molekülündeki nitrojen miktarı da yanma sırasında gazların hacmi ölçülerek ve moleküler nitrojenin kimyasal miktarını serbest bırakarak hesaplanır.

Butlerov'un yapıya bağlı olarak kimyasal yapı hakkındaki yargılarını ters yönde düşünürsek, yeni bir sonuç ortaya çıkıyor. Yani: bir maddenin kimyasal yapısını ve bileşimini bilerek, özelliklerini ampirik olarak varsayabiliriz. Ama en önemlisi Butlerov, organik maddede farklı özellikler sergileyen ancak aynı bileşime sahip çok sayıda madde olduğunu açıkladı.

Teorinin genel hükümleri

Organik bileşikleri göz önünde bulunduran ve araştıran A. M. Butlerov, en önemli modellerden bazılarını çıkardı. Bunları, organik kökenli kimyasalların yapısını açıklayan teorinin hükümleriyle birleştirdi. Teorinin hükümleri aşağıdaki gibidir:

• organik maddelerin moleküllerinde, atomlar, değerliliğe bağlı olarak kesin olarak tanımlanmış bir sırayla birbirine bağlanır;
• kimyasal yapı, organik moleküllerde atomların bağlı olduğu doğrudan sıradır;
• kimyasal yapı, bir organik bileşiğin özelliklerinin varlığını belirler;
• moleküllerin yapısına bağlı olarak aynı nicel kompozisyon bir maddenin çeşitli özelliklerinin ortaya çıkması mümkündür;
• kimyasal bir bileşiğin oluşumunda yer alan tüm atomik grupların birbirleri üzerinde karşılıklı bir etkisi vardır.

Tüm organik bileşik sınıfları bu teorinin ilkelerine göre inşa edilmiştir. Temelleri atan A. M. Butlerov, kimyayı bir bilim alanı olarak genişletmeyi başardı. Organik maddelerde karbonun dört değerlik göstermesi nedeniyle bu bileşiklerin çeşitliliğinin belirlendiğini açıkladı. Birçok aktif atom grubunun varlığı, bir maddenin belirli bir sınıfa ait olup olmadığını belirler. Ve tam olarak, belirli atomik grupların (radikallerin) varlığından dolayı, fiziksel ve Kimyasal özellikler.

Hidrokarbonlar ve türevleri

Bu organik karbon ve hidrojen bileşikleri, grubun tüm maddeleri arasında en basit bileşimdir. Alkanlar ve sikloalkanlar (doymuş hidrokarbonlar), alkenler, alkadienler ve alkatrienler, alkinler (doymamış hidrokarbonlar) ve ayrıca aromatik maddelerin bir alt sınıfı ile temsil edilirler. Alkanlarda, tüm karbon atomları yalnızca tek bir bağ ile bağlanır. C-C bağlantısı yu, çünkü hidrokarbonun bileşimine tek bir H atomu inşa edilemez.

Doymamış hidrokarbonlarda hidrojen, çift C=C bağının bulunduğu yere dahil edilebilir. Ayrıca, C-C bağı üçlü (alkinler) olabilir. Bu, bu maddelerin radikallerin indirgenmesi veya eklenmesiyle bağlantılı birçok reaksiyona girmesine izin verir. Diğer tüm maddeler, reaksiyona girme yeteneklerini incelemenin rahatlığı için, hidrokarbon sınıflarından birinin türevleri olarak kabul edilir.

alkoller

Alkollere hidrokarbonlardan daha karmaşık organik kimyasal bileşikler denir. Canlı hücrelerde enzimatik reaksiyonlar sonucu sentezlenirler. En tipik örnek, fermantasyon sonucunda glikozdan etanol sentezidir.

Endüstride alkoller, hidrokarbonların halojen türevlerinden elde edilir. Bir hidroksil grubu için bir halojen atomunun ikamesinin bir sonucu olarak, alkoller oluşur. Monohidrik alkoller sadece bir hidroksil grubu içerir, polihidrik - iki veya daha fazla. Dihidrik alkolün bir örneği etilen glikoldür. Polihidrik alkol gliseroldür. Alkollerin genel formülü R-OH'dir (R bir karbon zinciridir).

Aldehitler ve ketonlar

Alkoller, alkol (hidroksil) grubundan hidrojenin eliminasyonu ile ilişkili organik bileşiklerin reaksiyonlarına girdikten sonra, oksijen ve karbon arasındaki çift bağ kapanır. Bu reaksiyon, terminal karbon atomunda bulunan alkol grubunda gerçekleşirse, bunun sonucunda bir aldehit oluşur. Alkollü karbon atomu karbon zincirinin sonunda yer almıyorsa, dehidrasyon reaksiyonunun sonucu bir keton üretimidir. Ketonların genel formülü R-CO-R, aldehitler R-COH'dir (R, zincirin hidrokarbon radikalidir).

Esterler (basit ve karmaşık)

Bu sınıftaki organik bileşiklerin kimyasal yapısı karmaşıktır. Eterler, iki alkol molekülü arasındaki reaksiyon ürünleri olarak kabul edilir. Su onlardan ayrıldığında bir bileşik oluşur. örnek R-O-R. Reaksiyon mekanizması: bir alkolden hidrojen protonunun ve diğer alkolden bir hidroksil grubunun eliminasyonu.

Esterler, bir alkol ve bir organik karboksilik asit arasındaki reaksiyon ürünleridir. Reaksiyon mekanizması: Her iki molekülün alkol ve karbon gruplarından suyun eliminasyonu. Hidrojen asitten (hidroksil grubu boyunca) ayrılır ve OH grubunun kendisi alkolden ayrılır. Elde edilen bileşik, R-CO-O-R olarak gösterilir, burada kayın R radikalleri gösterir - karbon zincirinin geri kalanı.

Karboksilik asitler ve aminler

Karboksilik asitler, hücrenin işleyişinde önemli rol oynayan özel maddeler olarak adlandırılır. Organik bileşiklerin kimyasal yapısı aşağıdaki gibidir: kendisine bağlı bir karboksil grubu (-COOH) olan bir hidrokarbon radikali (R). (-COOH) grubundaki C değeri 4 olduğu için karboksil grubu sadece en uçtaki karbon atomunda yer alabilir.

Aminler, hidrokarbonların türevleri olan daha basit bileşiklerdir. Burada herhangi bir karbon atomunun bir amin radikali (-NH2) vardır. (-NH2) grubunun bir karbona bağlı olduğu birincil aminler vardır (genel formül R-NH2). İkincil aminlerde, nitrojen iki karbon atomu ile birleşir (R-NH-R formülü). Üçüncül aminler, p'nin bir radikal, bir karbon zinciri olduğu üç karbon atomuna (R3N) bağlı nitrojene sahiptir.

Amino asitler

Amino asitler, hem aminlerin hem de organik kökenli asitlerin özelliklerini sergileyen karmaşık bileşiklerdir. Amin grubunun karboksil grubuna göre konumuna bağlı olarak bunların birkaç türü vardır. Alfa amino asitler en önemlisidir. Burada amin grubu, karboksil grubunun bağlı olduğu karbon atomunda bulunur. Bu, bir peptit bağı oluşturmanıza ve proteinleri sentezlemenize izin verir.

Karbonhidratlar ve yağlar

Karbonhidratlar aldehit alkoller veya keto alkollerdir. Bunlar, polimerlerin (nişasta, selüloz ve diğerleri) yanı sıra doğrusal veya döngüsel yapıya sahip bileşiklerdir. Hücredeki en önemli rolleri yapısal ve enerjiktir. Yağlar veya daha doğrusu lipitler aynı işlevleri yerine getirir, yalnızca diğer biyokimyasal işlemlere katılırlar. Kimyasal olarak yağ, organik asitlerin ve gliserolün bir esteridir.

Alkan izomer formülasyon algoritması

1. Hidrokarbon adının kökünden karbon atomu sayısını belirleyin.

2. Normal bir karbon zincirinin diyagramını çizin ve içindeki karbon atomlarını numaralandırın.

3. Normal zincirden bir karbon atomu eksik olan izomerlerin numaralı karbon zincirinin bir diyagramını çizin, bu karbon atomunu numaralı ana zincirin uçtaki karbon atomlarına mümkün olan tüm pozisyonlarda bağlayın.

4. Normal zincire kıyasla iki daha az karbon atomu bulunan izomerlerin numaralı karbon zincirinin bir diyagramını çizin; bu iki karbon atomunu, uçtakiler hariç, numaralandırılmış ana zincirin karbon atomlarına mümkün olan tüm konumlarda bağlayın.

5. Hidrojen atomlarını, karbon zincir şemalarında (karbon değerlik - IV) karbon atomları için eksik değerlik birimlerini dikkate alarak girin.

6. İzomerlerin karbon zincirindeki karbon ve hidrojen atomlarının sayısı değişmemelidir.

Hidrokarbon formüllerini adlarına göre derlemek için algoritma

1. Hidrokarbon adının köküne göre moleküldeki karbon atomlarının sayısını belirleyin.

2. Moleküldeki karbon atomlarının sayısına göre bir karbon zinciri çizin.

3. Karbon zincirini numaralandırın.

4. Hidrokarbon adının son ekiyle molekülde karşılık gelen karbon bağının varlığını belirleyin, bu bağı karbon zincirinde gösterin.

5. Radikalleri zincirdeki karbon atomlarının sayısına göre değiştirin.

6. Karbon atomlarında eksik olan değerler için kısa çizgiler çizin.

7. Eksik hidrojen atomlarını doldurun.

8. Yapısal formülü kısaltılmış biçimde sunun.

Bazı organik maddelerin isimleri