Τι είναι οι οργανικές ενώσεις;

Οι οργανικές ενώσεις είναι μόρια που περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο και άλλα στοιχεία, συνδεδεμένα μεταξύ τους με διάφορους τρόπους. Μπορούν να βρεθούν σε ζωντανούς οργανισμούς ή μπορούν να συντεθούν από ανόργανες ενώσεις. Υπάρχουν εκατομμύρια διαφορετικές οργανικές ενώσεις, η καθεμία με τις δικές της μοναδικές ιδιότητες.

Οι τύψεις είναι αναμφίβολα οδυνηρές, ειδικά όταν ξεχνάτε το τηλέφωνό σας πριν πάτε στην τουαλέτα.

Αναστατωμένος με αυτό το εμπόδιο στη συνήθη διανοητική σας επιδίωξη να κρίνετε τον Dave στο Instagram επειδή φοράει ατομικά υποδήματα για τα δάχτυλα, πέφτετε πάνω σε ένα κατώτερο, αλλά βιώσιμο υποκατάστατο:το μπουκάλι σαμπουάν στην κορυφή του ραφιού σας. Λέει:Benzyl Alcohol, Methylisothiazolinone και άλλες λέξεις που πιθανότατα θα σταματήσετε να διαβάζετε στα μισά του δρόμου.

Αν είστε σπασίκλας σαν εμένα, πιθανότατα θα αναρωτιέστε τι είναι αυτές οι ενώσεις και γιατί δεν σας προσκαλούν ποτέ σε πάρτι; Ας μείνουμε μόνο με το προηγούμενο.

Τι είναι οι Οργανικές Ενώσεις;

Η Εφαρμοσμένη Χημεία από τώρα είναι οργανωμένη σε δύο ενότητες:Οργανικές και Ανόργανες ενώσεις. Οργανικές ενώσεις αποτελούνται σχεδόν από οποιοδήποτε σύνολο ενώσεων των οποίων η χημική δομή περιλαμβάνει άνθρακα που είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένος με άλλα στοιχεία.

Ο όρος «οργανικό» επινοήθηκε αρχικά για να περιγράψει μόρια που σχετίζονται με ζωντανούς οργανισμούς. Αυτό το τμήμα της χημείας ονομάζεται λοιπόν ευρέως «η χημεία της ζωής», καθώς ανακαλύφθηκε και προηγουμένως πιστευόταν ότι ευδοκιμούσε αποκλειστικά σε ζωντανά όντα. Ωστόσο, αυτός ο ορισμός δεν είναι απολύτως αληθής και δεν είναι ο μόνος κανόνας για να καθοριστεί εάν μια ένωση είναι οργανική ή ανόργανη. Για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα βασίζεται στον άνθρακα και είναι πολύ κεντρικό τόσο για τα ζώα όσο και για τα φυτά, αλλά απέχει πολύ από το να είναι οργανικό.

Έχει καθιερωθεί μια δημοφιλής συναίνεση, η οποία επιμένει ότι οι οργανικές ενώσεις είναι δομές που περιέχουν άνθρακα καθώς και υδρογόνο, συνδεδεμένα ομοιοπολικά μεταξύ τους, συλλογικά γνωστές ως ομάδα «C-H». Αυτή η ομάδα στη συνέχεια συνδέεται περαιτέρω με άζωτο, οξυγόνο, θείο, πυρίτιο κ.λπ. για να ανοίξει το δρόμο για μια πληθώρα οργανικών ενώσεων.

Δεύτερον, οι οργανικές ενώσεις δεν παράγονται απαραίτητα από ζωντανές οντότητες. Οι πηγές τους μπορεί επίσης να είναι ανόργανες. Αυτή η αποκάλυψη μπορεί να αποδοθεί στη σύνθεση ουρίας από τον Wohler από χλωριούχο αμμώνιο — μια ανόργανη ένωση. Έτσι, είναι απολύτως πιθανό οργανικές ενώσεις να μπορούν να προκύψουν από ανόργανες διεργασίες, έτσι ώστε οι οργανικές ενώσεις που βρίσκονται στον Κρόνο να μην σηματοδοτούν απαραίτητα την ύπαρξη ζωής. μπορεί να είναι προϊόν συνεχούς ηλιακού φωτός και ακριβώς των σωστών περιβαλλοντικών παραγόντων.

Γιατί υπάρχουν τόσα πολλά από αυτά;

Η τεράστια ποσότητα οργανικών ενώσεων και η ευέλικτη φύση τους είναι το αποτέλεσμα της ασωτικότητας του άνθρακα, ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να αποδοθεί στη μοναδική του δομή. Σήμερα, σχεδόν 2 εκατομμύρια οργανικές ενώσεις έχουν απομονωθεί ή χαρακτηριστεί.

Υπάρχουν 4 ηλεκτρόνια στην τροχιά τελικής ή σθένους του άνθρακα, γεγονός που επιτρέπει την κοινή χρήση 4 ηλεκτρονίων. Η κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ δύο στοιχείων συνιστά έναν ομοιοπολικό δεσμό. Θα μπορούσε κανείς να υποστηρίξει ότι το πυρίτιο έχει επίσης 4 ηλεκτρόνια στην εξώτατη τροχιά του, όπως και κάθε στοιχείο που βρίσκεται στην ίδια στήλη του περιοδικού πίνακα, οπότε τι κάνει τον άνθρακα τόσο ιδιαίτερο;

Η αλήθεια είναι ότι το Silicon είναι εξίσου ευγενικό. Η προθυμία του να μοιραστεί τα ηλεκτρόνια του μπορεί να συναχθεί από τον τεράστιο αριθμό ενώσεων πυριτίου που παρατηρούμε στις τεχνολογίες ημιαγωγών. Ωστόσο, η επικράτηση του άνθρακα σε διαφορετικές μορφές ζωής επιβεβαιώνει τη φειδωλή προσωπικότητα που αποδίδουμε στη φύση. Η επιλογή άνθρακα για τη διατήρηση κάτι τόσο περίπλοκου και τη διάχυση ισχύος είναι λογικό, καθώς είναι το πιο σταθερό στοιχείο από όλα, το οποίο επιτρέπει τη χρήση της βέλτιστης ενέργειας για τη διεξαγωγή διεργασιών, μεγιστοποιώντας έτσι την απόδοση.

Το σχήμα μιας ένωσης είναι επίσης βασικός δείκτης της σταθερότητάς της. Η σταθερότητα αυξάνεται καθώς όλο και περισσότερες ομάδες συνδέονται με τις υπάρχουσες ομάδες. Αυτή είναι μια άμεση συνάρτηση του μήκους αυτού που ονομάζεται αλυσίδα άνθρακα. Στην πραγματικότητα, οι ενώσεις έρχονται σε διάφορα σχήματα εκτός από τα γραμμικά, όπως τα κυκλικά, τα τετραεδρικά και τα αγαπημένα μας στο γυμνάσιο, τα εξαγωνικά.

Αυτά τα συμπυκνωμένα σχήματα είναι πολύ πιο στιβαρά, όπως ένα νόμισμα είναι πολύ πιο δύσκολο να παραμορφωθεί από ένα λεπτό κουτάλι. Το αυξημένο μήκος συνεπάγεται επίσης αυξημένα σημεία βρασμού και τήξης, τα οποία καθιστούν τις ενώσεις ανθεκτικές στο σπάσιμο των δεσμών και, κατά συνέπεια, πιο διστακτικές στο να μοιράζονται ηλεκτρόνια.

Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τον άνθρακα επιρρεπή στον χειρισμό της δομής από μια ιδιοτροπία, ακόμη και σε ελαφρώς υψηλές θερμοκρασίες ή πιέσεις. Σκεφτείτε το πλαστικό, το οποίο αλλάζει σχήμα εύκολα όταν υποβάλλεται σε φωτιά, αλλά σταθεροποιείται σε νέο σχήμα μόλις σβήσει η φωτιά και αφεθεί το υλικό να κατακαθίσει.

Η ελαττότητα των ομοιοπολικών δεσμών και επομένως των οργανικών ενώσεων τους καθιστά ευρέως στρατολογημένες χημικές ουσίες για την παραγωγή μιας ποικιλίας προϊόντων.

Οι ανησυχητικές επιπτώσεις του άνθρακα στο περιβάλλον

Οι οργανικές ενώσεις, κυρίως οι υδρογονάνθρακες, χρησιμοποιούνται ως καύσιμα. Τα καύσιμα οδηγούν τα αγαπημένα μας οχήματα και μηχανήματα στην περαιτέρω παραγωγή καουτσούκ, πλαστικών, φαρμακευτικών προϊόντων, απορρυπαντικών και αμέτρητων ακόμη οργανικών ενώσεων.

Ωστόσο, κάπου στο δρόμο για την αναζήτηση περισσότερων από αυτό το καύσιμο, αξιοποιήσαμε με επιτυχία την απόδοση, αλλά αυτό ήταν σε βάρος όχι μόνο της υπομονής μας, αλλά και του περιβάλλοντος μας. Σίγουρα, η παραγωγικότητα αυξήθηκε καθώς αντλούσαμε περισσότερα καύσιμα από τα βάθη των ωκεανών μας, αλλά οι επιπτώσεις του στη χλωρίδα, την πανίδα και το κλίμα του πλανήτη είναι μπερδεμένες.

(Φωτογραφία:memeguy.com)

Η εμμονή μας με την εξοικονόμηση χρόνου και την επίτευξη ακόμη πιο γρήγορης μεταφοράς ή μηχανημάτων υψηλής απόδοσης μας έχει τυφλώσει στο βαθμό της κακοποίησης που έχουμε προκαλέσει στη φύση, η οποία έχει παραμορφώσει την αντίληψή μας για την υπομονή. Είναι παράλογα εγωιστικό να μην σβήνεις μόνο σημαντικά περιορισμένα πόρους, αλλά και να αφήσει πίσω του ένα άθλιο, άγονο μέρος.

Προσθέστε σε αυτό το χαοτικό κλίμα και τα απρόβλεπτα και παρατεταμένα καλοκαίρια του πλανήτη, τα οποία θα εκμηδενίσουν με μανία κάθε γεωργική προοπτική, αφήνοντάς τον χωρίς αισθητική και βιολογική ομορφιά για τις μελλοντικές μας γενιές.