ये शब्द चार सौ साल पहले पैदा हुए थे। तत्कालीन रसायनज्ञों को यकीन था कि जीवित और निर्जीव जीवों में पदार्थों का एक अलग समूह होता है: पहला - कार्बनिक से, दूसरा अकार्बनिक ("खनिज") से। बाद में यह स्पष्ट हो गया कि जीवित और निर्जीव के बीच कोई अगम्य खाई नहीं है। फिर भी, दो बड़े समूहों में पदार्थों का पारंपरिक विभाजन बना हुआ है, हालांकि यह अपना पूर्व अर्थ खो चुका है।

अब कार्बनिक पदार्थों को अक्सर इस प्रकार परिभाषित किया जाता है: ऐसे यौगिक जिनमें कार्बन शामिल है। अन्य सभी "डिफ़ॉल्ट रूप से" अकार्बनिक (खनिज) के रूप में वर्गीकृत हैं। दो समूहों के बीच कोई स्पष्ट रेखा नहीं है, क्योंकि पर्याप्त अपवाद हैं। हम उनके बारे में नीचे बात करेंगे।

इसके अलावा, जीवों के शरीर में कार्बनिक नामक सभी पदार्थ शामिल नहीं हैं। दूसरी ओर, उनमें हमेशा अकार्बनिक पदार्थ होते हैं - पानी, खनिज लवण। यह सब रसायन विज्ञान में असिंचित के लिए भ्रमित करने वाला हो सकता है।

सामान्य तौर पर, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड कैमिस्ट्री (आईयूपीएसी) अकार्बनिक या कार्बनिक यौगिकों के लिए आधिकारिक परिभाषा प्रदान नहीं करता है।

और विवाद जारी है

कई पदार्थ जिनमें कार्बन होता है, रसायनज्ञ पारंपरिक रूप से कार्बनिक पर विचार करने से इनकार करते हैं या तर्क देते हैं कि उन्हें कहां विशेषता दी जाए। ये कार्बोनिक (कार्बोनेट) और साइनाइड (हाइड्रोसायनिक) एसिड और उनके लवण, सरल कार्बन ऑक्साइड (प्रसिद्ध कार्बन डाइऑक्साइड सहित), सल्फर, सिलिकॉन, कार्बाइड और अन्य के साथ कार्बन के यौगिक हैं। लेकिन साधारण पदार्थ भी होते हैं जिनमें केवल कार्बन - चारकोल और जीवाश्म कोयला, कोक, कालिख, ग्रेफाइट और कुछ दर्जन अन्य पदार्थ होते हैं।


लेकिन, सामान्य तौर पर, मौजूदा विभाजन "जैविक" और "अकार्बनिक" में रहता है। यदि केवल इसलिए, निस्संदेह, यह पदार्थों की दुनिया में नेविगेट करने और शुरुआती लोगों के लिए इसे मास्टर करने में मदद करता है।

कार्बन क्यों?

दरअसल, सौ से अधिक रासायनिक तत्वों में से केवल कार्बन ही लाखों पदार्थों को बनाने में सक्षम क्यों था? दो मुख्य कारण हैं: कार्बन परमाणु कई अन्य तत्वों (हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर, फास्फोरस और कई अन्य) के परमाणुओं के साथ और एक दूसरे के साथ संयोजन करने में सक्षम हैं। बाद के मामले में, किसी भी लंबाई और सबसे विविध डिजाइन की श्रृंखलाएं बनती हैं - रैखिक, शाखित, बंद।

नतीजतन, प्राकृतिक और संश्लेषित कार्बनिक पदार्थों की संख्या लगभग 27 मिलियन अनुमानित है, जबकि अकार्बनिक केवल आधे मिलियन के करीब हैं। अंतर महसूस करें, जैसा कि वे कहते हैं।

सब कुछ आदेश की जरूरत है

अकार्बनिक पदार्थों को आमतौर पर सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। पूर्व समान परमाणुओं से बने होते हैं। विभिन्न तत्वों के परमाणु जटिल पदार्थ बनाते हैं: ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, एसिड, लवण। अन्य दृष्टिकोण भी संभव हैं। उदाहरण के लिए, तत्वों में से एक के आधार पर वर्गीकृत करें: लौह यौगिक, क्लोरीन यौगिक।

कार्बनिक पदार्थों में अधिक वर्ग होते हैं। उनकी संरचना और संरचना के अनुसार, वे आमतौर पर प्रोटीन, अमीनो एसिड, लिपिड, फैटी एसिड, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड में विभाजित होते हैं। जैविक क्रिया के आधार पर कार्बनिक यौगिकों को एल्कलॉइड, एंजाइम, विटामिन, हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर आदि में वर्गीकृत किया जा सकता है।

वर्गीकरण भी "नामकरण" को मानता है। बेशक, अलग-अलग यौगिकों के हमेशा अलग-अलग नाम होने चाहिए और साथ ही यह वांछनीय है कि नाम का इस्तेमाल पदार्थ को ही आंकने के लिए किया जा सकता है। लेकिन जब लाखों अलग-अलग नामों की बात आती है ... आपको यह कैसा लगा: (6E, 13E) -18-bromo-12-butyl-11-chloro-4,8-diethyl-5-hydroxy-15-methoxytricose- 6,13-डायन -19-इन-3,9-डायोन? यह कार्बनिक रसायन विज्ञान के सभी आधिकारिक नियमों के अनुसार संकलित है।


यह स्पष्ट है कि जैविक दुनिया में सबसे लंबे शब्दों की तलाश की जानी चाहिए। रूसी में, शब्द "tetrahydropyranylcyclopentyltetrahydropyridopyridine" (55 अक्षर!) को रिकॉर्ड धारक माना जाता है। लेकिन यह सीमा से बहुत दूर है। हमारी मांसपेशियों में एक प्रोटीन टिटिन होता है, जिसका पूरा रासायनिक नाम अंग्रेजी संस्करण में 189,819 अक्षरों का होता है और लगभग साढ़े तीन घंटे तक उच्चारण किया जाता है। हमें उम्मीद है कि अगर हम इसे यहां प्रकाशित नहीं करेंगे तो आप नाराज नहीं होंगे।

जैसा कि आप जानते हैं, सभी पदार्थों को दो बड़ी श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है - खनिज और कार्बनिक। अकार्बनिक, या खनिज, पदार्थों के उदाहरणों की एक बड़ी संख्या का हवाला दिया जा सकता है: नमक, सोडा, पोटेशियम। लेकिन किस प्रकार के कनेक्शन दूसरी श्रेणी में आते हैं? कार्बनिक पदार्थ किसी भी जीवित जीव में मौजूद होते हैं।

गिलहरी

प्रोटीन कार्बनिक पदार्थों का सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण हैं। इनमें नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन शामिल हैं। उनके अलावा, कभी-कभी कुछ प्रोटीन में सल्फर परमाणु भी पाए जा सकते हैं।

प्रोटीन सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों में से एक हैं और वे प्रकृति में सबसे अधिक पाए जाते हैं। अन्य यौगिकों के विपरीत, प्रोटीन में कुछ विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। उनकी मुख्य संपत्ति उनका विशाल आणविक भार है। उदाहरण के लिए, अल्कोहल के एक परमाणु का आणविक भार 46, बेंजीन - 78, और हीमोग्लोबिन - 152,000 है। अन्य पदार्थों के अणुओं की तुलना में, प्रोटीन वास्तविक दिग्गज होते हैं, जिनमें हजारों परमाणु होते हैं। उन्हें कभी-कभी जीवविज्ञानी मैक्रोमोलेक्यूल्स कहते हैं।

प्रोटीन सभी कार्बनिक संरचनाओं में सबसे जटिल हैं। वे पॉलिमर के वर्ग से संबंधित हैं। यदि आप माइक्रोस्कोप के तहत बहुलक अणु को देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि यह सरल संरचनाओं से युक्त एक श्रृंखला है। उन्हें मोनोमर कहा जाता है और पॉलिमर में कई बार दोहराया जाता है।

प्रोटीन के अलावा, बड़ी संख्या में पॉलिमर - रबर, सेल्युलोज और साधारण स्टार्च होते हैं। इसके अलावा, बहुत सारे पॉलिमर मानव हाथों द्वारा बनाए जाते हैं - नायलॉन, लवसन, पॉलीइथाइलीन।

प्रोटीन निर्माण

प्रोटीन कैसे बनते हैं? वे कार्बनिक पदार्थों का एक उदाहरण हैं, जिनकी संरचना जीवों में आनुवंशिक कोड द्वारा निर्धारित की जाती है। उनके संश्लेषण में, अधिकांश मामलों में, विभिन्न संयोजनों का उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, नए अमीनो एसिड पहले से ही बन सकते हैं जब प्रोटीन कोशिका में कार्य करना शुरू कर देता है। हालांकि इसमें अल्फा अमीनो एसिड ही पाया जाता है। वर्णित पदार्थ की प्राथमिक संरचना अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम द्वारा निर्धारित की जाती है। और ज्यादातर मामलों में, प्रोटीन के निर्माण के दौरान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला, एक सर्पिल में मुड़ जाती है, जिसके मोड़ एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं। हाइड्रोजन यौगिकों के निर्माण के परिणामस्वरूप, इसकी संरचना काफी मजबूत होती है।

वसा

वसा कार्बनिक पदार्थों का एक और उदाहरण है। मनुष्य को कई प्रकार के वसा ज्ञात हैं: मक्खन, बीफ और मछली का तेल, वनस्पति तेल। वसा बड़ी मात्रा में पौधों के बीजों में बनते हैं। यदि आप छिलके वाले सूरजमुखी के बीज को कागज की शीट पर रखकर दबाते हैं, तो शीट पर एक तैलीय दाग बना रहेगा।

कार्बोहाइड्रेट

प्रकृति में कार्बोहाइड्रेट कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। वे सभी पौधों के अंगों में पाए जाते हैं। कार्बोहाइड्रेट के वर्ग में चीनी, स्टार्च और फाइबर शामिल हैं। इनमें आलू के कंद और केले के फल भरपूर मात्रा में होते हैं। आलू में स्टार्च का पता लगाना बहुत आसान है। आयोडीन के साथ अभिक्रिया करने पर यह कार्बोहाइड्रेट नीला हो जाता है। आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं यदि आप आलू के एक टुकड़े पर थोड़ा सा आयोडीन डालते हैं।

चीनी भी आसानी से मिल जाती है - इन सभी का स्वाद मीठा होता है। इस वर्ग के कई कार्बोहाइड्रेट अंगूर, तरबूज, खरबूजे और सेब के पेड़ों के फलों में पाए जाते हैं। वे ऑर्गेनिक्स के उदाहरण हैं जो कृत्रिम परिस्थितियों में भी उत्पादित होते हैं। उदाहरण के लिए, गन्ने से चीनी निकाली जाती है।

प्रकृति में कार्बोहाइड्रेट कैसे बनते हैं? सबसे सरल उदाहरण प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया है। कार्बोहाइड्रेट कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनमें कई कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला होती है। इनमें कई हाइड्रॉक्सिल समूह भी शामिल हैं। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कार्बन मोनोऑक्साइड और सल्फर से अकार्बनिक शर्करा का निर्माण होता है।

सेल्यूलोज

फाइबर कार्बनिक पदार्थ का एक और उदाहरण है। सबसे अधिक यह कपास के बीज, साथ ही पौधे के तने और उनकी पत्तियों में निहित है। फाइबर में रैखिक पॉलिमर होते हैं, इसका आणविक भार 500 हजार से 2 मिलियन तक होता है।

अपने शुद्ध रूप में यह एक ऐसा पदार्थ है जो गंधहीन, स्वादहीन और रंगहीन होता है। इसका उपयोग फोटोग्राफिक फिल्म, सिलोफ़न, विस्फोटक के निर्माण में किया जाता है। मानव शरीर में, फाइबर अवशोषित नहीं होता है, लेकिन यह आहार का एक आवश्यक हिस्सा है, क्योंकि यह पेट और आंतों को उत्तेजित करता है।

कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थ

कार्बनिक के निर्माण के कई उदाहरण हैं और दूसरा हमेशा खनिजों से आता है - निर्जीव जो पृथ्वी की गहराई में बनते हैं। वे विभिन्न चट्टानों का भी हिस्सा हैं।

प्राकृतिक परिस्थितियों में खनिजों या कार्बनिक पदार्थों के विनाश की प्रक्रिया में अकार्बनिक पदार्थ बनते हैं। दूसरी ओर, खनिजों से कार्बनिक पदार्थ लगातार बनते हैं। उदाहरण के लिए, पौधे पानी को उसमें घुले यौगिकों के साथ अवशोषित करते हैं, जो बाद में एक श्रेणी से दूसरी श्रेणी में चले जाते हैं। जीवित जीव पोषण के लिए मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों का उपयोग करते हैं।

विविधता के कारण

अक्सर स्कूली बच्चों या छात्रों को इस सवाल का जवाब देना होता है कि कार्बनिक पदार्थों की विविधता के कारण क्या हैं। मुख्य कारक यह है कि कार्बन परमाणु दो प्रकार के बंधनों का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं - सरल और एकाधिक। वे जंजीर भी बना सकते हैं। एक अन्य कारण विभिन्न रासायनिक तत्वों की विविधता है जो कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। इसके अलावा, विविधता एलोट्रॉपी के कारण है - विभिन्न यौगिकों में एक ही तत्व के अस्तित्व की घटना।

अकार्बनिक पदार्थ कैसे बनते हैं? प्राकृतिक और सिंथेटिक कार्बनिक पदार्थ और उनके उदाहरणों का अध्ययन हाई स्कूल और विशेष उच्च शिक्षण संस्थानों दोनों में किया जाता है। अकार्बनिक पदार्थों का निर्माण उतना जटिल नहीं है जितना कि प्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट का बनना। उदाहरण के लिए, अनादि काल से लोगों ने सोडा झीलों से सोडा निकाला है। 1791 में, रासायनिक वैज्ञानिक निकोलस लेब्लांक ने इसे चाक, नमक और सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करके प्रयोगशाला में संश्लेषित करने का प्रस्ताव रखा। कभी सभी के लिए परिचित, सोडा काफी महंगा उत्पाद था। प्रयोग को अंजाम देने के लिए, एसिड के साथ टेबल सॉल्ट को कैल्सीन करना आवश्यक था, और फिर परिणामस्वरूप सल्फेट को चूना पत्थर और चारकोल के साथ मिला कर कैल्सीन करना आवश्यक था।

दूसरा पोटेशियम परमैंगनेट, या पोटेशियम परमैंगनेट है। यह पदार्थ औद्योगिक रूप से प्राप्त किया जाता है। गठन प्रक्रिया में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड समाधान और मैंगनीज एनोड के इलेक्ट्रोलिसिस होते हैं। इस मामले में, बैंगनी समाधान के गठन के साथ एनोड धीरे-धीरे घुल जाता है - यह प्रसिद्ध पोटेशियम परमैंगनेट है।

कई कार्बनिक यौगिक हैं, लेकिन उनमें से सामान्य और समान गुणों वाले यौगिक हैं। इसलिए, वे सभी अलग-अलग वर्गों और समूहों में संयुक्त, सामान्य विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत होते हैं। वर्गीकरण हाइड्रोकार्बन पर आधारित है – ऐसे यौगिक जिनमें केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। शेष कार्बनिक पदार्थ के अंतर्गत आता है "कार्बनिक यौगिकों के अन्य वर्ग।"

हाइड्रोकार्बन को दो व्यापक वर्गों में बांटा गया है: चक्रीय और चक्रीय यौगिक।

चक्रीय यौगिक (वसायुक्त या स्निग्ध) – यौगिक, जिनके अणुओं में एक खुली (एक वलय में बंद नहीं) होती है, जो सरल या कई बंधों के साथ अशाखित या शाखित कार्बन श्रृंखला होती है। चक्रीय यौगिकों को दो मुख्य समूहों में वर्गीकृत किया गया है:

संतृप्त (संतृप्त) हाइड्रोकार्बन (अल्केन्स),जिसमें सभी कार्बन परमाणु एक दूसरे से केवल साधारण बंधों द्वारा ही जुड़े होते हैं;

असंतृप्त (असंतृप्त) हाइड्रोकार्बन,जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच सिंगल सिंपल बॉन्ड के अलावा डबल और ट्रिपल बॉन्ड भी होते हैं।

असंतृप्त (असंतृप्त) हाइड्रोकार्बन को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: एल्केन्स, अल्काइन्स और अल्केडीन।

अल्केनेस(ओलेफिन, एथिलीन हाइड्रोकार्बन) – चक्रीय असंतृप्त हाइड्रोकार्बन, जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच एक दोहरा बंधन होता है, सामान्य सूत्र C n H 2n के साथ एक समजातीय श्रृंखला बनाते हैं। एल्केन्स के नाम संबंधित अल्केन्स के नामों से प्राप्त होते हैं, प्रत्यय "-एन" के साथ प्रत्यय "-एन" द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रोपेन, ब्यूटेन, आइसोब्यूटिलीन, या मिथाइलप्रोपीन।

alkyne(एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन) – हाइड्रोकार्बन जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच ट्रिपल बॉन्ड होता है, सामान्य सूत्र C n H 2n-2 के साथ एक समरूप श्रृंखला बनाते हैं। एल्केन्स के नाम प्रत्यय "-एन" के प्रत्यय "-इन" के प्रतिस्थापन के साथ संबंधित अल्केन्स के नामों से प्राप्त होते हैं। उदाहरण के लिए, एथिन (एसिथेलन), ब्यूटिन, पेप्टिन।

अल्काडिएन्स – कार्बनिक यौगिक जिनमें दो कार्बन-कार्बन दोहरे बंधन होते हैं। डबल बॉन्ड एक दूसरे के सापेक्ष कैसे स्थित होते हैं, इस पर निर्भर करते हुए, डायन को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: संयुग्मित डायन, एलील, और डायन अलग-अलग डबल बॉन्ड के साथ। आमतौर पर, डायन में एसाइक्लिक और चक्रीय 1,3-डायन शामिल होते हैं, जो सामान्य सूत्रों सी एन एच 2 एन -2 और सी एन एच 2 एन -4 के साथ बनते हैं। एसाइक्लिक डायन एल्काइन्स के संरचनात्मक आइसोमर हैं।

बदले में, चक्रीय यौगिकों को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जाता है:

1. कार्बोसायक्लिक यौगिक – यौगिक जिनके चक्र में केवल कार्बन परमाणु होते हैं; कार्बोसायक्लिक यौगिकों को एलिसाइक्लिक में वर्गीकृत किया गया है – संतृप्त (साइक्लोपाराफिन) और सुगंधित;
2. विषमचक्रीय यौगिक – यौगिक जिनके चक्र में न केवल कार्बन परमाणु होते हैं, बल्कि अन्य तत्वों के परमाणु होते हैं: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर, आदि।

चक्रीय और चक्रीय दोनों यौगिकों के अणुओं मेंहाइड्रोजन परमाणुओं को अन्य परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, इस प्रकार, कार्यात्मक समूहों को शुरू करके, हाइड्रोकार्बन के व्युत्पन्न प्राप्त किए जा सकते हैं। यह गुण विभिन्न कार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करने की संभावनाओं का और विस्तार करता है और उनकी विविधता की व्याख्या करता है।

कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में कुछ समूहों की उपस्थिति उनके गुणों की व्यापकता को निर्धारित करती है। यह हाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव के वर्गीकरण का आधार है।

कार्बनिक यौगिकों के अन्य वर्गों में निम्नलिखित शामिल हैं:

अल्कोहलएक या एक से अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ बदलकर प्राप्त किया जाता है – ओह। सामान्य सूत्र R . के साथ यह यौगिक – (ओएच) एक्स, जहां एक्स – हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या

एल्डीहाइडएक एल्डिहाइड समूह (C = O) होता है, जो हमेशा हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के अंत में होता है।

कार्बोक्जिलिक एसिडएक या अधिक कार्बोक्सिल समूह होते हैं – कूह।

एस्टर – ऑक्सीजन युक्त एसिड के डेरिवेटिव, जो औपचारिक रूप से हाइड्रॉक्साइड के हाइड्रोजन परमाणुओं के प्रतिस्थापन के उत्पाद हैं – हाइड्रोकार्बन अवशेषों पर OH अम्ल कार्य करता है; अल्कोहल के एसाइल डेरिवेटिव के रूप में भी माना जाता है।

वसा (ट्राइग्लिसराइड्स) – प्राकृतिक कार्बनिक यौगिक, ग्लिसरॉल और मोनो-फैटी एसिड के पूर्ण एस्टर; लिपिड के वर्ग से संबंधित हैं। प्राकृतिक वसा में तीन अशाखित एसिड रेडिकल होते हैं और आमतौर पर कार्बन परमाणुओं की एक समान संख्या होती है।

कार्बोहाइड्रेट – कार्बनिक पदार्थ जिनमें कई कार्बन परमाणुओं की एक अशाखित श्रृंखला, एक कार्बोक्सिल समूह और कई हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं।

अमीन्सएक एमिनो समूह होता है – एनएच 2

अमीनो अम्ल– कार्बनिक यौगिक, जिसके अणु में एक साथ कार्बोक्सिल और अमाइन समूह होते हैं।

गिलहरी – उच्च आणविक भार कार्बनिक पदार्थ, जो एक पेप्टाइड बंधन द्वारा एक श्रृंखला में जुड़े अल्फा-एमिनो एसिड से बने होते हैं।

न्यूक्लिक एसिड – उच्च आणविक भार कार्बनिक यौगिक, न्यूक्लियोटाइड अवशेषों द्वारा निर्मित बायोपॉलिमर।

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मूल रूप से पौधों और जानवरों के जीवों से प्राप्त पदार्थों का रसायन कहा जाता है। मानव जाति ऐसे पदार्थों से प्राचीन काल से परिचित है। लोग जानते थे कि खट्टा शराब से सिरका कैसे प्राप्त किया जाता है, और पौधों से आवश्यक तेल, गन्ने से चीनी निकालने के लिए, पौधों और जानवरों के जीवों से प्राकृतिक रंग निकालने के लिए।

रसायनज्ञों ने सभी पदार्थों को उनके उत्पादन के स्रोत के आधार पर खनिज (अकार्बनिक), पशु और पौधे (जैविक) में विभाजित किया।

लंबे समय से यह माना जाता था कि कार्बनिक पदार्थों को प्राप्त करने के लिए, एक विशेष "महत्वपूर्ण बल" की आवश्यकता होती है - विटालिस, जो केवल जीवित जीवों में कार्य करता है, और रसायनज्ञ केवल कार्बनिक पदार्थों को उत्पादों से अलग करने में सक्षम होते हैं।

स्वीडिश रसायनज्ञ, रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज के अध्यक्ष। वैज्ञानिक अनुसंधान 19वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में सामान्य रसायन विज्ञान की सभी मुख्य समस्याओं को शामिल करता है। उन्होंने अकार्बनिक ऑक्साइड और कार्बनिक यौगिकों के संबंध में संरचना की स्थिरता और कई अनुपातों के नियमों की प्रयोगात्मक रूप से जांच की और साबित किया। 45 रासायनिक तत्वों के परमाणु द्रव्यमान का निर्धारण। उन्होंने रासायनिक तत्वों के आधुनिक पदनाम और रासायनिक यौगिकों के पहले सूत्र पेश किए।

स्वीडिश रसायनज्ञ जे जे बर्ज़ेलियस ने कार्बनिक रसायन विज्ञान को "जीवन शक्ति" के प्रभाव में गठित पौधों या जानवरों के पदार्थों के रसायन के रूप में परिभाषित किया। यह बर्जेलियस था जिसने कार्बनिक पदार्थ और कार्बनिक रसायन विज्ञान की अवधारणाओं को पेश किया था।

रसायन विज्ञान के विकास ने बड़ी संख्या में तथ्यों का संचय किया और "जीवन शक्ति" के सिद्धांत का पतन हुआ - जीवनवाद। जर्मन वैज्ञानिक एफ। वोहलर ने 1824 में कार्बनिक पदार्थों का पहला संश्लेषण किया - उन्होंने दो अकार्बनिक पदार्थों - सायनोजेन और पानी की बातचीत से ऑक्सालिक एसिड प्राप्त किया:

एन = - सी-सी = एन + 4 एच 2 0 -> सीओओएच + 2एनएच 3
यूएनएसडी
सायनोजेन ऑक्सालिक एसिड

और 1828 में, वोहलर ने एक अकार्बनिक पदार्थ अमोनियम साइनेट के जलीय घोल को गर्म करके यूरिया प्राप्त किया - पशु जीवों का एक अपशिष्ट उत्पाद:

इस परिणाम से चकित, वोहलर ने बर्ज़ेलियस को लिखा: "मुझे आपको बताना होगा कि मैं सामान्य रूप से गुर्दे या पशु जीव की आवश्यकता के बिना यूरिया तैयार कर सकता हूं ..."

वोहलर फ्रेडरिक (1800-1882)

जर्मन रसायनज्ञ। सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी सदस्य (1853 से)। उनका शोध अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन दोनों पर केंद्रित है। सायनिक एसिड (1822) की खोज की, एल्यूमीनियम (1827), बेरिलियम और येट्रियम (1828) प्राप्त किया।

बाद के वर्षों में, जी. कोल्बे और ई. फ्रैंकलैंड (1842) द्वारा एनिलिन के शानदार संश्लेषण, एम. बर्गू (1854) द्वारा वसा, और ए. बटलरोव (1861) और अन्य द्वारा शर्करा वाले पदार्थों ने अंततः "महत्वपूर्ण शक्ति" के मिथक को दफन कर दिया। ।"

के। शोरलेमर की शास्त्रीय परिभाषा दिखाई दी, जिसने 120 साल से अधिक समय बाद अपना महत्व नहीं खोया:

"कार्बनिक रसायन हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव का रसायन है, अर्थात, जब हाइड्रोजन को अन्य परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो उत्पाद बनते हैं।"

आजकल, कार्बनिक रसायन को अक्सर कार्बन यौगिकों के रसायन के रूप में जाना जाता है। डी.आई.मेंडेलीफ की आवर्त सारणी के सौ से अधिक तत्वों में से प्रकृति ने कार्बन को सभी जीवित चीजों के आधार में क्यों रखा? इस प्रश्न का उत्तर अस्पष्ट है। जब आप कार्बन परमाणु की संरचना की जांच करेंगे और डी.आई. मेंडेलीव के शब्दों को समझेंगे, तो आपको बहुत कुछ स्पष्ट हो जाएगा, जो उन्होंने अपने "रसायन विज्ञान के बुनियादी सिद्धांतों" में इस उल्लेखनीय तत्व के बारे में कहा था: रूप और प्रकार ... कार्बन परमाणुओं की क्षमता एक दूसरे के साथ मिलकर जटिल कण देते हैं सभी कार्बन यौगिकों में प्रकट होते हैं ... किसी भी तत्व में ... जटिल करने की क्षमता कार्बन के रूप में उतनी ही विकसित नहीं होती है ... एक भी जोड़ी तत्व नहीं देते हैं हाइड्रोजन के साथ कार्बन के रूप में कई यौगिक ”।

एक दूसरे के साथ कार्बन परमाणुओं के कई बंधन और अन्य तत्वों (हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, फास्फोरस) के परमाणुओं के साथ जो कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं, प्राकृतिक कारकों के प्रभाव में नष्ट हो सकते हैं। इसलिए, कार्बन प्रकृति में एक सतत चक्र बनाता है: वातावरण (कार्बन डाइऑक्साइड) से पौधों (प्रकाश संश्लेषण) तक, पौधों से जानवरों तक, जीवित से मृत तक, मृत से जीवित तक ... (चित्र 1)।

कार्बनिक पदार्थों में कई विशेषताएं होती हैं जो उन्हें अकार्बनिक पदार्थों से अलग करती हैं:

1. 100 हजार से थोड़ा अधिक अकार्बनिक पदार्थ हैं, जबकि कार्बनिक - लगभग 18 मिलियन (तालिका 1)।

चावल। 1. प्रकृति में कार्बन चक्र

2. सभी कार्बनिक पदार्थों की संरचना में कार्बन और हाइड्रोजन शामिल हैं, इसलिए उनमें से अधिकतर ज्वलनशील होते हैं और जब जलाए जाते हैं, तो अनिवार्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनते हैं।

3. कार्बनिक पदार्थ अकार्बनिक पदार्थों की तुलना में अधिक जटिल रूप से निर्मित होते हैं, और उनमें से कई में एक विशाल आणविक भार होता है, उदाहरण के लिए, जिनके कारण जीवन प्रक्रियाएं होती हैं: प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड, आदि।

4. कार्बनिक पदार्थों को संरचना, संरचना और गुणों में समान पंक्तियों में व्यवस्थित किया जा सकता है - समरूप।

एक सजातीय श्रृंखला पदार्थों की एक श्रृंखला है जो उनके सापेक्ष आणविक भार के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित होती है, संरचना और रासायनिक गुणों में समान होती है, जहां प्रत्येक शब्द समरूप अंतर सीएच 2 द्वारा पिछले एक से भिन्न होता है।

तालिका 1. ज्ञात कार्बनिक यौगिकों की संख्या में वृद्धि

5. कार्बनिक पदार्थों की विशेषता आइसोमेरिज्म है, जो अकार्बनिक पदार्थों में बहुत दुर्लभ है। आइसोमर्स के उदाहरणों पर विचार करें जिनसे आप कक्षा 9 में मिले थे। आइसोमर्स के गुणों में अंतर का कारण क्या है?

समरूपता विभिन्न पदार्थों के अस्तित्व की घटना है - एक ही गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना वाले आइसोमर्स, यानी, एक ही आणविक सूत्र।

अकार्बनिक पदार्थों के बारे में ज्ञान का सबसे बड़ा सामान्यीकरण आवर्त नियम और तत्वों की आवर्त सारणी डी. आई. मेंडेलीफ द्वारा किया गया है। कार्बनिक पदार्थों के लिए, इस सामान्यीकरण का एक एनालॉग एएम बटलरोव का कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत है। याद रखें कि बटलरोव रासायनिक संरचना से क्या समझते थे। इस सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों को तैयार करें।

अकार्बनिक रसायन विज्ञान में एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या में दूसरे रासायनिक तत्व के परमाणुओं के साथ संयोजन करने की क्षमता को मात्रात्मक रूप से चिह्नित करने के लिए, जहां अधिकांश पदार्थों में एक गैर-आणविक संरचना होती है, "ऑक्सीकरण अवस्था" की अवधारणा का उपयोग किया जाता है। कार्बनिक रसायन विज्ञान में, जहां अधिकांश यौगिकों में आणविक संरचना होती है, शब्द "वैलेंस" का प्रयोग किया जाता है। याद रखें कि इन अवधारणाओं का क्या अर्थ है, उनकी तुलना करें।

हमारे जीवन में कार्बनिक रसायन का बहुत महत्व है। किसी भी जीव में, कुछ कार्बनिक पदार्थों का दूसरों में परिवर्तन किसी भी क्षण होता है। इसलिए, कार्बनिक रसायन विज्ञान के ज्ञान के बिना, यह समझना असंभव है कि जीवित जीव बनाने वाली प्रणालियों की कार्यप्रणाली कैसे की जाती है, अर्थात जीव विज्ञान और चिकित्सा को समझना मुश्किल है।

कार्बनिक संश्लेषण की मदद से, विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थ प्राप्त होते हैं: कृत्रिम और सिंथेटिक फाइबर, घिसने वाले, प्लास्टिक, रंजक, कीटनाशक (यह क्या है?), सिंथेटिक विटामिन, हार्मोन, दवाएं, आदि।

कई आधुनिक उत्पाद और सामग्री, जिनके बिना हम नहीं कर सकते, कार्बनिक पदार्थ हैं (तालिका 2)।

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कार्बनिक यौगिकों को दो मुख्य संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:

कार्बन श्रृंखला की संरचना (कार्बन कंकाल);

कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति और संरचना।

कार्बन कंकाल (कार्बन श्रृंखला) रासायनिक रूप से बंधे कार्बन परमाणुओं का एक क्रम है।

कार्यात्मक समूह - एक परमाणु या परमाणुओं का एक समूह जो एक निश्चित वर्ग के लिए एक यौगिक का निर्धारण करता है और इसके रासायनिक गुणों के लिए जिम्मेदार होता है।

कार्बन श्रृंखला की संरचना द्वारा यौगिकों का वर्गीकरण

कार्बन श्रृंखला की संरचना के आधार पर, कार्बनिक यौगिकों को चक्रीय और चक्रीय में विभाजित किया जाता है।

चक्रीय यौगिक - यौगिकों के साथ खोलना(खुली) कार्बन श्रृंखला। इन कनेक्शनों को भी कहा जाता है स्निग्ध।

चक्रीय यौगिकों में, सीमित (संतृप्त) लोगों को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें कंकाल में केवल एकल सी-सी बांड होते हैं और असंतृप्त(असंतृप्त), जिसमें कई बांड C = C और C C शामिल हैं।

चक्रीय यौगिक

सीमा:

असीमित:

चक्रीय यौगिकों को भी अशाखित और शाखित श्रृंखला यौगिकों में वर्गीकृत किया जाता है। इस मामले में, अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ कार्बन परमाणु के बंधनों की संख्या को ध्यान में रखा जाता है।

श्रृंखला, जिसमें तृतीयक या चतुर्धातुक कार्बन परमाणु शामिल हैं, शाखित है (नाम में इसे अक्सर उपसर्ग "आइसो" द्वारा दर्शाया जाता है)।

उदाहरण के लिए:

कार्बन परमाणु:

मुख्य;

माध्यमिक;

तृतीयक।

चक्रीय यौगिक एक बंद कार्बन श्रृंखला वाले यौगिक होते हैं।

चक्र को बनाने वाले परमाणुओं की प्रकृति के आधार पर, कार्बोसाइक्लिक और हेट्रोसायक्लिक यौगिकों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

कार्बोसायक्लिक यौगिकों में वलय में केवल कार्बन परमाणु होते हैं। वे दो समूहों में विभाजित हैं जो रासायनिक गुणों में काफी भिन्न हैं: स्निग्ध चक्रीय - संक्षिप्त एलिसाइक्लिक - और सुगंधित यौगिक।

कार्बोसायक्लिक यौगिक

ऐलिसक्लिक:

सुगंधित:

विषमचक्रीय यौगिकों में चक्र में कार्बन परमाणुओं के अतिरिक्त अन्य तत्वों के एक या अधिक परमाणु होते हैं - heteroatoms(ग्रीक से। हेटेरोस- अन्य, भिन्न) - ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, आदि।

विषमचक्रीय यौगिक

कार्यात्मक समूहों द्वारा यौगिकों का वर्गीकरण

वे यौगिक जिनमें केवल कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं, हाइड्रोकार्बन कहलाते हैं।

अन्य, अधिक असंख्य, कार्बनिक यौगिकों को हाइड्रोकार्बन के व्युत्पन्न के रूप में माना जा सकता है, जो तब बनते हैं जब अन्य तत्वों वाले कार्यात्मक समूहों को हाइड्रोकार्बन में पेश किया जाता है।

कार्यात्मक समूहों की प्रकृति के आधार पर, कार्बनिक यौगिकों को वर्गों में विभाजित किया जाता है। कुछ सबसे विशिष्ट कार्यात्मक समूह और यौगिकों के संबंधित वर्ग तालिका में दिखाए गए हैं:

कार्बनिक यौगिकों के वर्ग

नोट: कार्यात्मक समूहों में कभी-कभी डबल और ट्रिपल बॉन्ड शामिल होते हैं।

कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में दो या दो से अधिक समान या विभिन्न कार्यात्मक समूह शामिल हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए: एचओ - सीएच 2 - सीएच 2 - ओएच (एथिलीन ग्लाइकोल); एनएच 2-सीएच 2 - सीओओएच (एमिनो एसिड .) ग्लाइसिन).

कार्बनिक यौगिकों के सभी वर्ग परस्पर जुड़े हुए हैं। यौगिकों के एक वर्ग से दूसरे वर्ग में संक्रमण मुख्य रूप से कार्बन कंकाल को बदले बिना कार्यात्मक समूहों के परिवर्तन के कारण होता है। प्रत्येक वर्ग के यौगिक एक समजात श्रेणी का निर्माण करते हैं।