Органическая химия

Раздел химии, изучающий структуру, свойства, методы синтеза углеродных соединений, называется органической химией. Органические вещества – основа живого мира.

История

Изучение органической химии началось с исследования материалов биологического происхождения. Краткая история органической химии представлена ниже.

Год

Учёный

Работа

1747

Андреас Маргграф

Обнаружил сахар в свёкле, что имело большое экономическое значение

1769-1785

Карл Шееле

Выделил из растительного сырья яблочную, лимонную, щавелевую, молочную, винную кислоты

1784-1789

Антуан Лоран Лавуазье

Выявил, что получаемые из живых организмов вещества содержат углерод, водород, кислород, азот, иногда фосфор и серу

1806

Йёнс Берцелиус

Впервые ввёл понятие «органическая химия»

1826

Фридрих Вёлер

Синтезировал мочевину, развеяв миф, что органические соединения нельзя синтезировать, их могут производить только животные или растительные тела

1859

Фридрих Кекуле

Ввёл понятие «химия соединений углерода», т.к. углерод присутствует во всех органических соединениях

1861

Александр Бутлеров

Опираясь на атомно-молекулярное учение, знания о валентности и химической связи, разработал теорию химического строения. Это заложило основы для развития органической химии. Бутлеров показал, что свойства вещества помимо их качественного и количественного состава также зависят от химического строения

Александр Бутлеров

Рис. 1. Александр Бутлеров.

С развитием науки и промышленности возник раздел органической химии – органический синтез, изучающий способы получения органических соединений, представляющих биологическую, физическую, химическую ценность.

С развитием нефтепромышленности появилась нефтехимия. Из нефти выделили соединения, которые используются в промышленности для получения пластмасс, топлива, синтетического каучука и множества других материалов.

В мире насчитывается 141 миллион органических соединений.

Строение органических веществ

Все органические соединения образованы:

  • углеродным скелетом или цепью – последовательно связанными атомами углерода;
  • функциональной группой – группой атомов, определяющих химические свойства вещества.

Формулы органической химии записываются в двух формах:

  • краткой – аналогично записи неорганической химии (С5Н12);
  • структурной – показывает порядок и расположение атомов, связанных валентными связями (обозначаются штрихами) – СН3-СН2-СН2-СН2-СН3.

Соединения, отличающиеся химическим строением, но имеющие одинаковый качественный и количественный состав, называются структурными изомерами.

Структурные изомеры

Рис. 2. Структурные изомеры.

Классификация

В зависимости от качественного состава выделяют пять групп органических веществ:

  • углеводороды – содержат только углерод и водород (алканы, алкены, алкины, алкадиены, циклоалканы, арены);
  • азотсодержащие соединения – содержат атомы азота (нитросоединения, амины, аминокислоты);
  • кислородсодержащие соединения – содержат атомы кислорода (спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры, жиры, углеводы);
  • сераорганические соединения – содержат атомы серы (некоторые аминокислоты, витамины, тиолы, сульфоксиды и другие);
  • фосфорорганические соединения – содержат атомы фосфора (фосфины, фосфонаты, фосфорнистые, фосфоновые, фосфиновые, нуклеиновые кислоты, неклеотиды).

Атом органического соединения, не являющийся водородом или углеродом, называется гетероатомом.

В зависимости от схемы строения все органические вещества делятся на две объёмные группы:

  • ациклические – имеют открытую цепь атомов;
  • циклические – имеют замкнутую, неоткрытую цепь атомов.

Более подробная классификация органических соединений по строению представлена в таблице.

Виды

Группы

Описание

Ациклические (алифатические)

Насыщенные (предельные)

Алканы – содержат только простые связи

Ненасыщенные (непредельные)

– Алкены – имеют двойную связь;

– алкадиены – имеют две двойные связи;

– алкины – содержат тройную связь

Циклические

Карбоциклические

Циклы образуют только атомы углерода. Подразделяются на алициклические и ароматические

Гетероциклические

В состав входят гетероатомы

Схема классификации органических веществ

Рис. 3. Схема классификации органических веществ.

Что мы узнали?

Из урока химии 10 класса узнали об истории возникновения органической химии как науки, строении и классификации органических веществ. Развитию органической химии способствовал Бутлеров, разработав теорию химического строения. Все органические вещества содержат углерод и могут отличаться расположением атомов, качественным и количественным составом. Органические вещества классифицируются по двум признакам – составу и строению.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 205.

Предметы