Organinių junginių cheminės sandaros teorija. Organinių medžiagų klasifikacija. Viskas apie organines medžiagas

16.10.2019

Šie terminai gimė daugiau nei prieš keturis šimtus metų. Tuometiniai chemikai buvo tikri, kad gyvi ir negyvieji organizmai susideda iš skirtingų medžiagų: pirmoji – iš organinių, antra iš neorganinių („mineralinių“). Vėliau paaiškėjo, kad tarp gyvojo ir negyvojo nėra neįveikiamos bedugnės. Vis dėlto tradicinis medžiagų skirstymas į dvi dideles grupes išliko, nors ir prarado ankstesnę prasmę.

Dabar organinės medžiagos dažniausiai apibrėžiamos taip: junginiai, kuriuose yra anglies. Visi kiti „pagal nutylėjimą“ yra klasifikuojami kaip neorganiniai (mineraliniai). Aiškios ribos tarp dviejų grupių nėra, nes išimčių pakanka. Apie juos kalbėsime žemiau.

Be to, ne visos organinėmis vadinamos medžiagos yra įtrauktos į gyvų organizmų kūnus. Kita vertus, juose visada yra neorganinių medžiagų – vandens, mineralinių druskų. Visa tai gali suklaidinti chemijos neišmanančius žmones.

Apskritai nenuostabu, kad Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga (IUPAC) nepateikia oficialaus neorganinių ar organinių junginių apibrėžimo.

Ir ginčai tęsiasi

Daugelį anglies turinčių medžiagų chemikai tradiciškai atsisako laikyti organinėmis arba ginčijasi, kur jas priskirti. Tai anglies (karbonatinės) ir cianidinės (vandenilio cianido) rūgštys ir jų druskos, paprastieji anglies oksidai (įskaitant gerai žinomą anglies dioksidą), anglies junginiai su siera, silicis, karbidai ir kt. Tačiau yra ir paprastų medžiagų, susidedančių tik iš anglies – medžio anglies ir iškastinių anglių, kokso, suodžių, grafito ir dar poros dešimčių medžiagų.


Tačiau apskritai egzistuojantis skirstymas į „organinį“ ir „neorganinį“ išlieka. Jau vien todėl, kad, be jokios abejonės, jis padeda orientuotis medžiagų pasaulyje ir jį įvaldyti pradedantiesiems.

Kodėl anglis?

Iš tiesų, kodėl iš daugiau nei šimto cheminių elementų tik anglis galėjo sudaryti milijonus medžiagų? Yra dvi pagrindinės priežastys: anglies atomai gali jungtis su daugelio kitų elementų (vandenilio, deguonies, sieros, fosforo ir daugelio kitų) atomais ir tarpusavyje. Pastaruoju atveju susidaro bet kokio ilgio ir pačios įvairiausios konstrukcijos grandinės – linijinės, šakotos, uždaros.

Dėl to natūralių ir susintetintų organinių medžiagų skaičiuojama apie 27 mln., o neorganinių – arti pusės milijono. Pajuskite skirtumą, kaip sakoma.

Viskam reikia tvarkos

Neorganinės medžiagos paprastai skirstomos į paprastas ir sudėtingas. Pirmieji yra sudaryti iš identiškų atomų. Įvairių elementų atomai sudaro sudėtingas medžiagas: oksidus, hidroksidus, rūgštis, druskas. Galimi ir kiti metodai. Pavyzdžiui, klasifikuokite pagal vieną iš elementų: geležies junginiai, chloro junginiai.

Organinės medžiagos turi daugiau klasių. Pagal savo sudėtį ir struktūrą jie dažniausiai skirstomi į baltymus, aminorūgštis, lipidus, riebalų rūgštis, angliavandenius, nukleino rūgštis. Pagal savo biologinį poveikį organiniai junginiai gali būti suskirstyti į alkaloidus, fermentus, vitaminus, hormonus, neurotransmiterius ir kt.

Klasifikacija taip pat suponuoja „įvardijimą“. Žinoma, skirtingi junginiai visada turėtų turėti skirtingus pavadinimus ir tuo pat metu pageidautina, kad pagal pavadinimą būtų galima spręsti apie pačią medžiagą. Bet kai kalbama apie milijonus skirtingų pavadinimų... Kaip jums patinka: (6E, 13E) -18-brom-12-butil-11-chlor-4,8-dietil-5-hidroksi-15-metoksitrikozė- 6,13-dieno -19-in-3,9-dionas? Jis sudarytas pagal visas oficialias organinės chemijos taisykles.


Akivaizdu, kad ilgiausių žodžių reikia ieškoti organiškame pasaulyje. Rusų kalba rekordininku laikomas žodis „tetrahidropiranilciklopentiltetrahidropiridopiridinas“ (55 raidės!). Tačiau tai toli nuo ribos. Mūsų raumenyse yra baltymas titinas, kurio pilnas cheminis pavadinimas angliškoje versijoje susideda iš 189 819 raidžių ir tariamas maždaug tris su puse valandos. Tikimės, kad neįsižeisite, jei to nepaskelbsime čia.

Kaip žinote, visas medžiagas galima suskirstyti į dvi dideles kategorijas – mineralines ir organines. Galima paminėti daugybę neorganinių arba mineralinių medžiagų pavyzdžių: druska, soda, kalis. Tačiau kokie jungčių tipai patenka į antrą kategoriją? Organinių medžiagų yra bet kuriame gyvame organizme.

Voverės

Baltymai yra svarbiausias organinių medžiagų pavyzdys. Jie apima azotą, vandenilį ir deguonį. Be jų, kai kuriuose baltymuose kartais galima rasti ir sieros atomų.

Baltymai yra vienas iš svarbiausių organinių junginių ir dažniausiai randami gamtoje. Skirtingai nuo kitų junginių, baltymai turi tam tikrų būdingų savybių. Pagrindinė jų savybė yra didžiulė molekulinė masė. Pavyzdžiui, alkoholio atomo molekulinė masė yra 46, benzeno - 78, o hemoglobino - 152 000. Lyginant su kitų medžiagų molekulėmis, baltymai yra tikri milžinai, juose yra tūkstančiai atomų. Kartais biologai jas vadina makromolekulėmis.

Baltymai yra sudėtingiausia iš visų organinių struktūrų. Jie priklauso polimerų klasei. Jei pažvelgsite į polimero molekulę po mikroskopu, pamatysite, kad tai grandinė, susidedanti iš paprastesnių struktūrų. Jie vadinami monomerais ir daug kartų kartojasi polimeruose.

Be baltymų, yra daug polimerų - gumos, celiuliozės ir paprasto krakmolo. Taip pat daug polimerų sukuriama žmogaus rankomis – nailonas, lavsanas, polietilenas.

Baltymų susidarymas

Kaip susidaro baltymai? Jie yra organinių medžiagų, kurių sudėtį gyvuose organizmuose lemia genetinis kodas, pavyzdys. Jų sintezėje didžiąja dalimi atvejų naudojami įvairūs deriniai.

Taip pat naujos aminorūgštys gali susidaryti jau tada, kai baltymas pradeda funkcionuoti ląstelėje. Tačiau jame randamos tik alfa aminorūgštys. Pirminę aprašomos medžiagos struktūrą lemia aminorūgščių liekanų seka. O dažniausiai polipeptidinė grandinė formuojantis baltymui susisuka į spiralę, kurios posūkiai išsidėstę arti vienas kito. Dėl vandenilio junginių susidarymo jis turi gana stiprią struktūrą.

Riebalai

Riebalai yra dar vienas organinių medžiagų pavyzdys. Žmogui žinoma daugybė riebalų rūšių: sviestas, jautienos ir žuvų taukai, augaliniai aliejai. Dideliais kiekiais riebalų susidaro augalų sėklose. Jei nuluptas saulėgrąžas uždėsite ant popieriaus lapo ir prispausite, ant lapo liks riebi dėmė.

Angliavandeniai

Ne mažiau svarbūs gamtoje yra angliavandeniai. Jų yra visuose augalų organuose. Angliavandenių klasei priklauso cukrus, krakmolas ir skaidulos. Jų gausu bulvių gumbuose, bananų vaisiuose. Bulvėse labai lengva aptikti krakmolą. Reaguodamas su jodu šis angliavandenis pasidaro mėlynas. Tuo įsitikinsite, jei ant bulvės gabalo įlašinsite šiek tiek jodo.

Cukrų taip pat nesunku rasti – jų visų skonis saldus. Daug šios klasės angliavandenių yra vynuogių, arbūzų, melionų ir obelų vaisiuose. Tai organinių medžiagų, kurios taip pat gaminamos dirbtinėmis sąlygomis, pavyzdžiai. Pavyzdžiui, cukrus išgaunamas iš cukranendrių.

Kaip gamtoje susidaro angliavandeniai? Paprasčiausias pavyzdys yra fotosintezės procesas. Angliavandeniai yra organinės medžiagos, turinčios kelių anglies atomų grandinę. Jie taip pat apima keletą hidroksilo grupių. Fotosintezės procese iš anglies monoksido ir sieros susidaro neorganinis cukrus.

Celiuliozė

Pluoštas yra dar vienas organinės medžiagos pavyzdys. Daugiausia jo yra medvilnės sėklose, taip pat augalų stiebuose ir jų lapuose. Pluoštas susideda iš linijinių polimerų, jo molekulinė masė svyruoja nuo 500 tūkst. iki 2 mln.

Gryna forma yra bekvapė, beskonė ir bespalvė medžiaga. Jis naudojamas fotografinių juostų, celofano, sprogstamųjų medžiagų gamyboje. Žmogaus organizme skaidulos nepasisavinamos, tačiau yra būtina mitybos dalis, nes stimuliuoja skrandžio ir žarnyno veiklą.

Organinės ir neorganinės medžiagos

Yra daug pavyzdžių, kai susidaro organinės medžiagos, o antroji visada atsiranda iš mineralų – negyvųjų, kurie susidaro žemės gelmėse. Jie taip pat yra įvairių uolienų dalis.

Natūraliomis sąlygomis mineralų ar organinių medžiagų naikinimo procese susidaro neorganinės medžiagos. Kita vertus, iš mineralų nuolat susidaro organinės medžiagos. Pavyzdžiui, augalai sugeria vandenį su jame ištirpusiais junginiais, kurie vėliau pereina iš vienos kategorijos į kitą. Gyvi organizmai mitybai daugiausia naudoja organines medžiagas.

Įvairovės priežastys

Dažnai moksleiviams ar studentams reikia atsakyti į klausimą, kokios yra organinių medžiagų įvairovės priežastys. Pagrindinis veiksnys yra tai, kad anglies atomai yra sujungti vienas su kitu, naudojant dviejų tipų ryšius – paprastus ir daugybinius. Jie taip pat gali sudaryti grandines. Kita priežastis – įvairių cheminių elementų, sudarančių organines medžiagas, įvairovė. Be to, įvairovę lemia alotropija – to paties elemento egzistavimo skirtinguose junginiuose reiškinys.

Kaip susidaro neorganinės medžiagos? Natūralios ir sintetinės organinės medžiagos bei jų pavyzdžiai tiriami tiek aukštojoje mokykloje, tiek specializuotose aukštosiose mokyklose. Neorganinių medžiagų susidarymas nėra toks sudėtingas kaip baltymų ar angliavandenių susidarymas. Pavyzdžiui, nuo neatmenamų laikų žmonės sodą išgaudavo iš sodos ežerų. 1791 metais chemikas Nicolas Leblanc pasiūlė jį susintetinti laboratorijoje naudojant kreidą, druską ir sieros rūgštį. Kadaise visiems žinoma soda buvo gana brangus produktas. Eksperimentui atlikti reikėjo kaitinti valgomąją druską kartu su rūgštimi, o po to susidariusį sulfatą kalcinuoti kartu su kalkakmeniu ir medžio anglimi.

Kitas yra kalio permanganatas arba kalio permanganatas. Ši medžiaga gaunama pramoniniu būdu. Formavimo procesą sudaro kalio hidroksido tirpalo ir mangano anodo elektrolizė. Tokiu atveju anodas palaipsniui ištirpsta, kai susidaro purpurinis tirpalas - tai yra gerai žinomas kalio permanganatas.

Organinių junginių yra daug, tačiau tarp jų yra ir bendrųjų ir panašių savybių junginių. Todėl jie visi klasifikuojami pagal bendrus požymius, sujungiami į atskiras klases ir grupes. Klasifikacija pagrįsta angliavandeniliais junginiai, susidedantys tik iš anglies ir vandenilio atomų. Likusi organinių medžiagų dalis priklauso "Kitos organinių junginių klasės".

Angliavandeniliai skirstomi į dvi dideles klases: acikliniai ir cikliniai junginiai.

Acikliniai junginiai (riebaliniai arba alifatiniai) junginiai, kurių molekulėse yra atvira (neuždaryta žiedu) nešakotoji arba šakotoji anglies grandinė su viengubais ar daugybiniais ryšiais. Acikliniai junginiai skirstomi į dvi pagrindines grupes:

sotieji (sotieji) angliavandeniliai (alkanai), kuriame visi anglies atomai vienas su kitu susieti tik paprastais ryšiais;

nesotieji (nesotieji) angliavandeniliai, kurioje tarp anglies atomų, be pavienių paprastųjų ryšių, yra ir dvigubos bei trigubos jungtys.

Nesotieji (nesotieji) angliavandeniliai skirstomi į tris grupes: alkenus, alkinus ir alkadienus.

Alkenai(olefinai, etileno angliavandeniliai) acikliniai nesotieji angliavandeniliai, kuriuose yra viena dviguba jungtis tarp anglies atomų, sudaro homologinę seriją, kurios bendra formulė C n H 2n. Alkenų pavadinimai yra kilę iš atitinkamų alkanų pavadinimų, priesaga „-an“ pakeičiama priesaga „-en“. Pavyzdžiui, propenas, butenas, izobutilenas arba metilpropenas.

Alkinas(acetileno angliavandeniliai) angliavandeniliai, kuriuose yra trigubas ryšys tarp anglies atomų, sudaro homologinę seriją, kurios bendra formulė C n H 2n-2. Alkenų pavadinimai yra kilę iš atitinkamų alkanų pavadinimų, galūnę „-an“ pakeitus galūne „-in“. Pavyzdžiui, etinas (acitelenas), butinas, peptinas.

Alkadienai organiniai junginiai, kuriuose yra dvi dvigubos anglies-anglies jungtys. Priklausomai nuo to, kaip dvigubos jungtys yra išsidėsčiusios viena kitos atžvilgiu, dienai skirstomi į tris grupes: konjuguotus dienus, alelius ir dienus su izoliuotomis dvigubomis jungtimis. Paprastai dienams priskiriami acikliniai ir cikliniai 1,3-dienai, sudaryti pagal bendrąsias formules C n H 2n-2 ir C n H 2n-4. Acikliniai dienai yra struktūriniai alkinų izomerai.

Cikliniai junginiai savo ruožtu skirstomi į dvi dideles grupes:

  1. karbocikliniai junginiai junginiai, kurių ciklai susideda tik iš anglies atomų; Karbocikliniai junginiai skirstomi į aliciklinius sočiųjų (cikloparafinų) ir aromatinių;
  2. heterocikliniai junginiai junginiai, kurių ciklai susideda ne tik iš anglies atomų, bet ir iš kitų elementų atomų: azoto, deguonies, sieros ir kt.

Tiek aciklinių, tiek ciklinių junginių molekulėse vandenilio atomai gali būti pakeisti kitais atomais ar atomų grupėmis, taigi, įvedus funkcines grupes, galima gauti angliavandenilių darinius. Ši savybė dar labiau išplečia įvairių organinių junginių gavimo galimybes ir paaiškina jų įvairovę.

Tam tikrų grupių buvimas organinių junginių molekulėse lemia jų savybių bendrumą. Tai yra angliavandenilių darinių klasifikavimo pagrindas.

Kitos organinių junginių klasės yra šios:

Alkoholiai gaunamas vieną ar kelis vandenilio atomus pakeitus hidroksilo grupėmis OI. Šis junginys, kurio bendra formulė R (OH) x, kur x hidroksilo grupių skaičius.

Aldehidai turi aldehido grupę (C = O), kuri visada yra angliavandenilių grandinės gale.

Karboksirūgštys turi vieną ar daugiau karboksilo grupių COOH.

Esteriai deguonies turinčių rūgščių dariniai, kurie formaliai yra hidroksidų vandenilio atomų pakeitimo produktai OH rūgšties funkcija ant angliavandenilio liekanos; taip pat laikomi alkoholių acilo dariniais.

Riebalai (trigliceridai) natūralūs organiniai junginiai, pilnieji glicerolio ir monoriebalų rūgščių esteriai; priklauso lipidų klasei. Natūralūs riebalai turi tris nesišakojusius rūgščių radikalus ir dažniausiai lyginį anglies atomų skaičių.

Angliavandeniai organinės medžiagos, turinčios nešakotą kelių anglies atomų grandinę, karboksilo grupę ir kelias hidroksilo grupes.

Aminai turi amino grupę NH2

Amino rūgštys organiniai junginiai, kurių molekulėje vienu metu yra karboksilo ir amino grupių.

Voverės didelės molekulinės masės organinės medžiagos, sudarytos iš alfa aminorūgščių, grandinėje susietų peptidiniu ryšiu.

Nukleino rūgštys didelės molekulinės masės organiniai junginiai, biopolimerai, susidarantys iš nukleotidų liekanų.

Vis dar turite klausimų? Norite sužinoti daugiau apie organinių junginių klasifikaciją?
Norėdami gauti dėstytojo pagalbą – užsiregistruokite.
Pirma pamoka nemokama!

svetainę, visiškai ar iš dalies nukopijavus medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.

Iš pradžių vadinta medžiagų, gautų iš augalų ir gyvūnų organizmų, chemija. Tokios medžiagos žmonijai buvo žinomos nuo seniausių laikų. Žmonės mokėjo iš rūgštaus vyno gauti acto, o iš augalų – eterinius aliejus, iš cukranendrių išgauti cukrų, išgauti natūralius dažus iš augalų ir gyvūnų organizmų.

Chemikai visas medžiagas, priklausomai nuo jų gamybos šaltinio, suskirstė į mineralines (neorganines), gyvūnines ir augalines (organines).

Ilgą laiką buvo manoma, kad norint gauti organinių medžiagų, reikia ypatingos „gyvybinės jėgos“ – vis Vitalio, kuris veikia tik gyvuose organizmuose, o chemikai sugeba tik išskirti organines medžiagas iš produktų.

Švedų chemikas, Karališkosios Švedijos mokslų akademijos prezidentas. Moksliniai tyrimai apima visas pagrindines XIX amžiaus pirmosios pusės bendrosios chemijos problemas. Jis eksperimentiškai patikrino ir įrodė sudėties pastovumo ir daugialypių santykių dėsnių, susijusių su neorganiniais oksidais ir organiniais junginiais, patikimumą. Nustatyta 45 cheminio elemento atominė masė. Jis pristatė šiuolaikinius cheminių elementų pavadinimus ir pirmąsias cheminių junginių formules.

Švedų chemikas J. J. Berzelius organinę chemiją apibrėžė kaip augalinių ar gyvūninių medžiagų, susidarančių veikiant „gyvybės jėgoms“, chemiją. Būtent Berzelijus pristatė organinės medžiagos ir organinės chemijos sąvokas.

Chemijos raida privedė prie daugybės faktų susikaupimo ir „gyvybės jėgos“ doktrinos – vitalizmo – žlugimo. Vokiečių mokslininkas F. Wöhleris 1824 metais atliko pirmąją organinių medžiagų sintezę – oksalo rūgštį jis gavo sąveikaujant dviem neorganinėms medžiagoms – cianogenui ir vandeniui:

N = - C-C = N + 4H 2 0 -> COOH + 2NH3
UNSD
cianogeno oksalo rūgštis

O 1828 m. Wöhleris, kaitindamas neorganinės medžiagos amonio cianato vandeninį tirpalą, gavo karbamidą - gyvūnų organizmų atliekų produktą:


Nustebęs šio rezultato, Wöhleris rašė Berzelijui: „Turiu jums pasakyti, kad galiu paruošti karbamidą, nereikalaujant inkstų ar apskritai gyvūno organizmo...“

Wöhleris Friedrichas (1800–1882)

vokiečių chemikas. Sankt Peterburgo mokslų akademijos užsienio narys (nuo 1853 m.). Jo moksliniai tyrimai yra skirti tiek neorganinei, tiek organinei chemijai. Atrasta ciano rūgštis (1822), gautas aliuminis (1827), berilis ir itris (1828).

Vėlesniais metais G. Kolbe ir E. Franklando (1842 m.) puiki anilino sintezė, M. Bergoo (1854 m.) riebalų ir A. Butlerovo (1861 m.) ir kitų saldžių medžiagų sintezė galiausiai palaidojo „gyvybinės jėgos“ mitą. “.

Atsirado klasikinis K. Schorlemmer apibrėžimas, kuris neprarado savo reikšmės ir daugiau nei po 120 metų:

„Organinė chemija – tai angliavandenilių ir jų darinių, tai yra produktų, susidarančių, kai vandenilis pakeičiamas kitais atomais ar atomų grupėmis, chemija.

Šiais laikais organinė chemija dažniausiai vadinama anglies junginių chemija. Kodėl iš daugiau nei šimto D.I.Mendelejevo periodinės lentelės elementų gamta įdėjo anglį į visų gyvų dalykų pagrindą? Atsakymas į šį klausimą yra dviprasmiškas. Daug kas jums paaiškės, kai išnagrinėsite anglies atomo struktūrą ir suprasite D. I. Mendelejevo žodžius, kuriuos jis pasakė savo „Chemijos pagrinduose“ apie šį nuostabų elementą: formas ir tipus... Anglies atomų gebėjimas jungtis tarpusavyje ir duoti kompleksines daleles pasireiškia visuose anglies junginiuose... Nė viename iš elementų... gebėjimas komplikuotis neišvystytas taip, kaip anglies... Nei viena elementų pora nesuteikia tiek junginių, kiek anglies su vandeniliu “.

Daugybė anglies atomų ryšių tarpusavyje ir su kitų elementų (vandenilio, deguonies, azoto, sieros, fosforo) atomais, sudarančiomis organines medžiagas, gali būti suardomi veikiant natūraliems veiksniams. Todėl anglis gamtoje daro nenutrūkstamą ciklą: nuo atmosferos (anglies dioksido) iki augalų (fotosintezė), nuo augalų iki gyvūnų, nuo gyvųjų iki mirusiųjų, nuo mirusiųjų iki gyvųjų... (1 pav.).

Organinės medžiagos turi keletą savybių, išskiriančių jas nuo neorganinių:

1. Neorganinių medžiagų yra kiek daugiau nei 100 tūkst., o organinių – beveik 18 mln. (1 lentelė).


Ryžiai. 1. Anglies ciklas gamtoje

2. Visų organinių medžiagų sudėtis apima anglį ir vandenilį, todėl dauguma jų yra degios ir degdamos būtinai sudaro anglies dvideginį ir vandenį.

3. Organinės medžiagos yra pastatytos sudėtingiau nei neorganinės, o daugelis jų turi didžiulę molekulinę masę, pavyzdžiui, tos, dėl kurių vyksta gyvybės procesai: baltymai, riebalai, angliavandeniai, nukleino rūgštys ir kt.

4. Organinės medžiagos gali būti išdėstytos savo sudėtimi, struktūra ir savybėmis panašiomis eilėmis – homologais.

Homologinė serija yra medžiagų, išdėstytų didėjančia jų santykinių molekulinių masių tvarka, kurių struktūra ir cheminės savybės yra panašios, serija, kur kiekvienas terminas skiriasi nuo ankstesnio homologiniu skirtumu CH 2.

1 lentelė. Žinomų organinių junginių skaičiaus augimas

5. Organinėms medžiagoms būdinga izomerija, kuri tarp neorganinių medžiagų yra labai reta. Apsvarstykite izomerų pavyzdžius, kuriuos sutikote 9 klasėje. Kokia yra izomerų savybių skirtumų priežastis?

Izomerizmas yra reiškinys, kai egzistuoja skirtingos medžiagos - izomerai, kurių kokybinė ir kiekybinė sudėtis yra vienoda, t. y. ta pati molekulinė formulė.

Didžiausias žinių apie neorganines medžiagas apibendrinimas yra D. I. Mendelejevo periodinis dėsnis ir periodinė elementų lentelė. Kalbant apie organines medžiagas, šio apibendrinimo analogas yra AM Butlerovo organinių junginių sandaros teorija. Prisiminkite, ką Butlerovas suprato chemine struktūra. Suformuluokite pagrindines šios teorijos nuostatas.

Norint kiekybiškai apibūdinti vieno cheminio elemento atomų gebėjimą jungtis su tam tikru kito cheminio elemento atomų skaičiumi neorganinėje chemijoje, kur dauguma medžiagų turi nemolekulinę struktūrą, vartojama „oksidacijos būsenos“ sąvoka. Organinėje chemijoje, kur dauguma junginių turi molekulinę struktūrą, vartojamas terminas „valencija“. Prisiminkite, ką reiškia šios sąvokos, palyginkite jas.

Organinės chemijos svarba mūsų gyvenime yra didžiulė. Bet kuriame organizme bet kuriuo momentu įvyksta daugybė kai kurių organinių medžiagų virsmų kitomis. Todėl be organinės chemijos žinių neįmanoma suprasti, kaip vyksta gyvą organizmą formuojančių sistemų funkcionavimas, tai yra sunku suprasti biologiją ir mediciną.

Organinės sintezės pagalba gaunamos įvairios organinės medžiagos: dirbtiniai ir sintetiniai pluoštai, gumos, plastikai, dažikliai, pesticidai (kas tai?), Sintetiniai vitaminai, hormonai, vaistai ir kt.

Daugelis šiuolaikinių gaminių ir medžiagų, be kurių neapsieiname, yra organinės medžiagos (2 lentelė).

Pamokos turinys pamokos metmenys paramos rėmo pamokos pristatymo pagreitinimo metodai interaktyvios technologijos Praktika užduotys ir pratimai savęs patikrinimo seminarai, mokymai, atvejai, užduotys namų užduotys diskusijos klausimai retoriniai mokinių klausimai Iliustracijos garso, vaizdo klipai ir daugialypės terpės nuotraukos, paveikslėliai, diagramos, lentelės, humoro schemos, anekdotai, anekdotai, komiksai, palyginimai, posakiai, kryžiažodžiai, citatos Papildai tezės straipsniai lustai smalsiems cheat sheets vadovėliai pagrindinis ir papildomas terminų žodynas kiti Vadovėlių ir pamokų tobulinimasklaidų pataisymai mokymo programoje pamokoje naujovių elementų atnaujinimas vadovėlyje pasenusių žinių pakeitimas naujomis Tik mokytojams tobulos pamokos kalendorinis planas metams diskusijų programos metodinės rekomendacijos Integruotos pamokos

Organiniai junginiai klasifikuojami pagal dvi pagrindines struktūrines savybes:


Anglies grandinės struktūra (anglies skeletas);


Funkcinių grupių buvimas ir struktūra.


Anglies skeletas (anglies grandinė) yra chemiškai sujungtų anglies atomų seka.


Funkcinė grupė – atomas arba atomų grupė, lemianti junginio priklausymą tam tikrai klasei ir atsakingi už jo chemines savybes.

Junginių klasifikavimas pagal anglies grandinės struktūrą

Pagal anglies grandinės struktūrą organiniai junginiai skirstomi į aciklinius ir ciklinius.


Acikliniai junginiai – junginiai su atviras(atvira) anglies grandinė. Šios jungtys taip pat vadinamos alifatinis.


Tarp aciklinių junginių išskiriami ribojantys (sotieji), kurių skelete yra tik pavienės C-C jungtys ir nesočiųjų(nesočiųjų), įskaitant daugybinius ryšius C = C ir C C.

Acikliniai junginiai

Riba:




Neribota:




Acikliniai junginiai taip pat skirstomi į nešakotosios ir šakotosios grandinės junginius. Šiuo atveju atsižvelgiama į anglies atomo ryšių su kitais anglies atomais skaičių.



Grandinė, apimanti tretinius arba ketvirtinius anglies atomus, yra šakota (pavadinime ji dažnai žymima priešdėliu „iso“).


Pavyzdžiui:




Anglies atomai:


Pirminis;


Vidurinis;


Tretinis.


Cikliniai junginiai yra junginiai su uždara anglies grandine.


Atsižvelgiant į ciklą sudarančių atomų pobūdį, išskiriami karbocikliniai ir heterocikliniai junginiai.


Karbocikliniuose junginiuose žiede yra tik anglies atomai. Jie skirstomi į dvi grupes, kurios labai skiriasi cheminėmis savybėmis: alifatinius ciklinius – sutrumpintai aliciklinius – ir aromatinius junginius.

Karbocikliniai junginiai

Aliceclic:




Aromatinis:




Heterocikliniai junginiai cikle, be anglies atomų, turi vieną ar daugiau kitų elementų atomų - heteroatomai(iš graikų kalbos. heteros- kiti, skirtingi) - deguonis, azotas, siera ir kt.

Heterocikliniai junginiai

Junginių klasifikavimas pagal funkcines grupes

Junginiai, kuriuose yra tik anglis ir vandenilis, vadinami angliavandeniliais.


Kiti, daugiau, organiniai junginiai gali būti laikomi angliavandenilių dariniais, kurie susidaro, kai į angliavandenilius patenka kitų elementų turinčios funkcinės grupės.


Atsižvelgiant į funkcinių grupių pobūdį, organiniai junginiai skirstomi į klases. Kai kurios būdingiausios funkcinės grupės ir atitinkamos junginių klasės pateiktos lentelėje:

Organinių junginių klasės



Pastaba: funkcinės grupės kartais apima dvigubas ir trigubas jungtis.


Organinių junginių molekulės gali turėti dvi ar daugiau identiškų arba skirtingų funkcinių grupių.


Pavyzdžiui: HO - CH 2 - CH 2 - OH (etilenglikolis); NH2-CH2-COOH (aminorūgštis glicinas).


Visos organinių junginių klasės yra tarpusavyje susijusios. Perėjimas iš vienos junginių klasės į kitą daugiausia vyksta dėl funkcinių grupių transformacijos nekeičiant anglies skeleto. Kiekvienos klasės junginiai sudaro homologinę seriją.