Οργανική χημεία

Οι χημικές ουσίες ή ενώσεις ταξινομούνται σε 2 τύπους. Δηλαδή- ορυκτό/ανόργανο, οργανικό. Οι ανόργανες ενώσεις λαμβάνονται από πετρώματα, έδαφος κ.λπ. Περιλαμβάνουν ορυκτά και μεταλλεύματα. Όμως, οι οργανικές ενώσεις λαμβάνονται από ζώα και φυτά. Η χημεία των οργανικών/ζώντων ενώσεων ονομάζεται οργανική χημεία. Μερικές κοινές οργανικές ενώσεις είναι η αιθυλική αλκοόλη, το οξικό οξύ, η ουρία κ.λπ.

Τον 18ο αιώνα, οι οργανικές ενώσεις λαμβάνονταν από φυσικές πηγές. Όμως, στη σύγχρονη εποχή, μπορούμε να παρασκευάσουμε κάποιες οργανικές ενώσεις στο εργαστήριο. Μερικά κοινά παραδείγματα οργανικών ενώσεων που παρασκευάζονται στο εργαστήριο είναι βαφές, λιπάσματα, εκρηκτικά, φυτοφάρμακα, φάρμακα, αρώματα κ.λπ. Αυτό το υλικό μελέτης είναι χρήσιμο για μαθητές που θέλουν να αποκτήσουν μια σύντομη ιδέα για την οργανική χημεία.

Τι είναι η οργανική χημεία;

Η χημεία των ενώσεων του άνθρακα με ομοιοπολικούς δεσμούς, εκτός από τα μεταλλικά καρβίδια και το οξείδιο των ανθράκων. Το ξεχωριστό υλικό μελέτης των οργανικών ενώσεων είναι απαραίτητο λόγω μεγάλου αριθμού, τυπικής συμπεριφοράς, τεράστιων εφαρμογών και θέμα ευκολίας. Οι οργανικές ενώσεις περιέχουν άνθρακα ως κύρια συστατικά μαζί με Ο, Ν, S, P, αλογόνα, λίγα μέταλλα κ.λπ. μοριακές αντιδράσεις, τα διαλύματά τους είναι μη αγώγιμα, παρουσιάζουν ισομέρεια κ.λπ.

Τύποι ομολόγων:

Ένα άτομο άνθρακα μπορεί να σχηματίσει διαφορετικούς τύπους δεσμών με άλλους άνθρακα ή άλλα άτομα σε διαφορετικές οργανικές ενώσεις. Μερικοί χημικοί δεσμοί είναι μονός δεσμός, διπλός δεσμός, τριπλός δεσμός. Ένας απλός δεσμός μεταξύ 2 ατόμων άνθρακα είναι δεσμός σίγμα. Ένας διπλός δεσμός αποτελείται από έναν ισχυρό δεσμό σίγμα και έναν ασθενή δεσμό pi μεταξύ 2 ατόμων άνθρακα. Αυτό ονομάζεται επίσης αιθυλενικός δεσμός. Ένας τριπλός δεσμός αποτελείται από δεσμούς ενός σίγμα και 2 pi μεταξύ 2 ατόμων άνθρακα. Αυτό ονομάζεται επίσης ακετυλενική σύνδεση.

Υβριδισμός:

Ανάλογα με τον αριθμό των μισογεμισμένων ατομικών τροχιακών, ο υβριδισμός είναι 3 διαφορετικών τύπων. δηλ. 

Τετραεδρικός υβριδισμός- Σχηματισμός και δομή μεθανίου και αιθανίου.

Τριγωνικός υβριδισμός- Δομή αιθυλενίου.

Γραμμικός υβριδισμός- Σχηματισμός ακετυλενίου.

Ταξινόμηση οργανικών ενώσεων:

Με βάση τον σκελετό άνθρακα, αυτός είναι δύο τύπων.

1. Ακυκλικές ενώσεις- Αποτελείται από μια ανοιχτή αλυσίδα ατόμων άνθρακα. Παράδειγμα:- n-βουτάνιο, 2- μεθυλοπροπάνιο, κ.λπ.

1. Κυκλικές ενώσεις- Αποτελείται από κλειστές αλυσίδες ή δαχτυλίδια. Περαιτέρω ταξινομείται ως :

• Αλικυκλικές/καρβοκυκλικές ενώσεις- Αυτές οι ενώσεις δακτυλίου έχουν ένα άτομο άνθρακα σε κάθε γωνία του δακτυλίου. Παραδείγματα- Κυκλοπροπάνιο, Κυκλοεξάνιο κ.λπ.
• Αρωματικές ενώσεις- 2 ή περισσότεροι δακτύλιοι μπορούν να συντηχθούν. Παραδείγματα- Βενζόλιο, Τολουόλιο, κ.λπ.
• Ετεροκυκλικές ενώσεις- Αυτές οι ενώσεις δακτυλίου έχουν ένα ή περισσότερα ετεροάτομα στη γωνία του δακτυλίου.

Ταξινόμηση με βάση τη λειτουργική ομάδα:

Μπορεί να είναι ένας δεσμός, ένα άτομο ή μια ομάδα ατόμων που είναι υπεύθυνα για τις περισσότερες από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των οργανικών ενώσεων. Μερικές κατηγορίες οργανικών ενώσεων με τις λειτουργικές τους ομάδες παρατίθενται παρακάτω-

Ενώσεις	Λειτουργικές ομάδες
Αλκάνιο	C-C
Αλκίνιο	C=C
Αλκοόλ	-OH
Αλδεΰδες	-CHO
Οξέα	-COOH
Αιθέρες	-O-
Αμίνες	-NH2
Αλκίνιο	C≡C

Ισομέρεια:

Όταν ο ίδιος μοριακός τύπος αντιπροσωπεύει 2 ή περισσότερες ενώσεις που διαφέρουν ως προς τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες, τότε τέτοιες ενώσεις ονομάζονται ισομερή. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ισομέρεια. Ο ισομερισμός είναι 2 ειδών. δηλ. Διαμόρφωση και διαμορφωτική. Η διαμορφωτική ισομέρεια είναι 2 τύπων. δηλ. Δομική και στερεοϊσομέρεια. Η δομική ισομέρεια είναι 6 τύπων.

1. Ισομέρεια αλυσίδας- βουτάνιο, πεντάνιο.
2. Ισομέρεια θέσης- 2- Μεθυλοπεντάνιο, 3- Μεθυλοπεντάνιο.
3. Λειτουργική ισομέρεια- Αιθανόλη, Διμεθυλαιθέρας.
4. Ισομέρεια αλυσίδας δακτυλίου- προπένιο, κυκλοπροπάνιο
5. Μεταμερισμός- Αιθοξυαιθάνιο, Μεθοξυπροπάνιο.
6. Αυτομερισμός- Μεθυλοκυανίδιο, Μεθυλοϊσοκυανίδιο.

Χρήσεις οργανικής χημείας:

Οι οργανικές ενώσεις βρίσκονται γύρω μας. Πολλά σύγχρονα υλικά αποτελούνται εν μέρει από οργανικές ενώσεις. Αυτά είναι κεντρικά για την οικονομική ανάπτυξη. Η οργανική χημεία είναι θεμελιώδης για τους τομείς της βιοχημείας, της βιοτεχνολογίας και της ιατρικής. Μπορούμε να βρούμε οργανικές ενώσεις σε αγροχημικά, επικαλύψεις, καλλυντικά, απορρυπαντικά, χρωστικές ουσίες, τρόφιμα, καύσιμα, πετροχημικά, φαρμακευτικά προϊόντα, πλαστικά, καουτσούκ κ.λπ. Μερικές χρήσεις των οργανικών ενώσεων παρατίθενται παρακάτω-

1. Μεθάνιο- Κατασκευή ελαστικών κινητήρα, μελάνης εκτύπωσης, παραγωγή φωτός και ενέργειας, παραγωγή μεθυλικής αλκοόλης, φορμαλδεΰδης, χλωροφορμίου κ.λπ.
2. Βουτάνιο- Χρησιμοποιείται ως καύσιμο υγραερίου.
3. Αιθυλένιο- Ωρίμανση φρούτων, συντήρηση φρούτων, σε φλόγα οξυαιθυλενίου.
4. Ακετυλένιο- Παράγει φως, με τη μορφή αναισθησίας Marcelin, σε τεχνητή ωρίμανση κ.λπ.
5. Ηλεκτρική αντίσταση που παράγει πολυαιθυλένιο σε καλώδια και καλώδια, στην κατασκευή στρώσεων στο καπάκι της φιάλης.
6. Αιθυλοβρωμίδιο- Τοπική αναισθησία.
7. Χλωροφόρμιο- Σε χειρουργική επέμβαση ως αναισθησία.
8. Μεθυλική αλκοόλη- Τεχνητό χρώμα, βερνίκι και βερνίκι.
9.  Αιθυλική αλκοόλη- Παραγωγή κρασιού, βερνικιού και γυαλίσματος.
10. Γλυκερίνη- σε μελάνι σφραγίδας, σε γυαλιστικά παπούτσια και καλλυντικά, σε διαφανή σαπούνια κ.λπ.
11.  Φορμαλδεΰδη- Κατά την κατασκευή εντομοκτόνων, αδιάβροχων υφασμάτων.
12.  Acetamide- Σε μαλακτικό δέρμα, ύφασμα.
13.  Οξεικός αιθυλεστέρας- Φάρμακα, τεχνητά αρώματα κ.λπ.
14.  Urea- Fertiliser
15.  Οξαλικό οξύ- Σε χρωματισμό και ύφασμα εκτύπωσης.
16.  Γλυκόζη-κρασί, συντήρηση χυμών φρούτων.
17.  Ακεταλδεΰδη- Υπνωτικά χάπια, έγχρωμα φάρμακα.
18.  Ακετόνη- συνθετικό καουτσούκ, σουλφόνη, χλώριο, χλωροφόρμιο, ιωδοφόρμιο.

Συμπέρασμα

Οι οργανικές ενώσεις παίζουν σημαντικό ρόλο στην αύξηση της οικονομικής ανάπτυξης. Η οργανική χημεία είναι θεμελιώδης στον τομέα της βιοτεχνολογίας και των φαρμακευτικών εταιρειών. Μπορούμε να βρούμε οργανικές ενώσεις σε αγροχημικά, επιστρώσεις, καλλυντικά, απορρυπαντικά, χρωστικές ουσίες κ.λπ. Στη σύγχρονη εποχή η οργανική βιομηχανική χημεία επικεντρώνεται στη μετατροπή των πρώτων υλών σε καταναλωτικά και βιομηχανικά προϊόντα. Παραδείγματα- φυσικό αέριο, αέρας, νερό, μέταλλα, πετρέλαιο, ορυκτά, κ.λπ. Σήμερα, η οργανική βιομηχανική χημεία βασίζεται καθοριστικά στο πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Τώρα, πολλές βιομηχανίες επικεντρώνονται στο να μάθουν πώς να μετατρέπουν τις ανανεώσιμες πηγές σε βιομηχανικές οργανικές χημικές ουσίες.