Η οργανική χημεία είναι η μελέτη των χημικών ενώσεων που περιέχουν άνθρακα. Ο άνθρακας έχει την ικανότητα να σχηματίζει χημικούς δεσμούς με μια μεγάλη ποικιλία χημικών στοιχείων και άλλων ατόμων άνθρακα. Αυτό επιτρέπει έναν σχεδόν απεριόριστο αριθμό συνδυασμών, που ονομάζονται οργανικές ενώσεις. Το θέμα των ενώσεων του άνθρακα ονομάζεται οργανική χημεία επειδή όλοι οι γνωστοί οργανισμοί ή τα ζωντανά πράγματα αποτελούνται από νερό και ενώσεις άνθρακα. Η οργανική χημεία περιλαμβάνει σε μεγάλο βαθμό τη σύνθεση, ή το σχηματισμό, οργανικών προϊόντων με χημική αντίδραση χρησιμοποιώντας διάφορα αντιδρώντα και αντιδραστήρια, τις ουσίες που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης. Αρκετοί διαφορετικοί τομείς της χημείας επεκτείνονται στις έννοιες και τις αρχές της οργανικής χημείας, συμπεριλαμβανομένης της βιοχημείας, της μικροβιολογίας και της ιατρικής.
Οργανική χημεία
Ιστορία
Ο όρος οργανικό προέρχεται από τον Jons Jacob Berzelius, έναν Σουηδό επιστήμονα του 19ου αιώνα, ο οποίος χρησιμοποίησε τον όρο για να αναφερθεί στις ουσίες που υπάρχουν στα έμβια όντα. Κατά την εποχή του Berzelius, η θεωρία της ζωτικής δύναμης ήταν δημοφιλής. Η θεωρία αυτή ανέφερε ότι χρειαζόταν μια ζωτική δύναμη για την παραγωγή των οργανικών ενώσεων που υπάρχουν μόνο στα έμβια όντα. Η θεωρία της ζωτικής δύναμης άρχισε να χάνει την υποστήριξή της μετά από ένα πείραμα που διεξήγαγε το 1828 ο Friedrich Wöhler. Το έργο του έδειξε ότι η ουρία, μια οργανική ένωση, μπορούσε να δημιουργηθεί από κυανικό αμμώνιο, μια ανόργανη ένωση.
Υδρογονάνθρακες
Η μελέτη των υδρογονανθράκων αποτελεί ένα πολύ μεγάλο μέρος της οργανικής χημείας. Οι υδρογονάνθρακες είναι μόρια που περιέχουν μόνο τα στοιχεία άνθρακα και υδρογόνο με τη μορφή αλυσίδων. Οι υδρογονάνθρακες μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες με βάση την παρουσία ενός δακτυλίου βενζολίου, ενός κυκλικού τύπου υδρογονάνθρακα. Οι αλειφατικοί υδρογονάνθρακες δεν περιέχουν δακτύλιο βενζολίου και οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες περιέχουν.
Αντιδράσεις
Οι αντιδράσεις της οργανικής χημείας συμβαίνουν επειδή τα ηλεκτρόνια δεν κατανέμονται ομοιόμορφα σε έναν χημικό δεσμό. Ορισμένα άτομα ή μόρια, όπως το οξυγόνο, το άζωτο και τα αρνητικά φορτισμένα ανιόντα, είναι πυρηνόφιλα επειδή έχουν επιπλέον ηλεκτρόνια και θέλουν να βρίσκονται γύρω από θετικά φορτία. Άλλα, όπως το Η+ και άλλα θετικά φορτισμένα κατιόντα, είναι ηλεκτρόφιλα και θέλουν να βρίσκονται γύρω από αρνητικά φορτία. Όταν ένα οργανικό μόριο έχει θετικό φορτίο, ονομάζεται καρβοκατιόν. Είναι επίσης ένα ηλεκτρόφιλο. Όταν τα πυρηνόφιλα και τα ηλεκτρόφιλα αναμειγνύονται, μπορεί να προκύψει μια αντίδραση.
Κοινοί μηχανισμοί αντίδρασης
Ένας μηχανισμός αντίδρασης είναι μια σειρά μικρότερων αντιδράσεων που σχηματίζουν μια συνολική αντίδραση. Δύο βασικοί τύποι μηχανισμών είναι οι αντιδράσεις υποκατάστασης και εξάλειψης. Είναι πολύ σημαντικοί στη μελέτη των μηχανισμών της οργανικής χημείας, επειδή πολλοί πιο περίπλοκοι μηχανισμοί τους χρησιμοποιούν.
Αντιδράσεις υποκατάστασης (NS1 &N S2)
Η πυρηνόφιλη υποκατάσταση συμβαίνει όταν ένα άτομο ή μια ομάδα ατόμων αποσπάται από ένα οργανικό μόριο και αντικαθίσταται από ένα άλλο. Εάν η αποχώρηση και η προσθήκη συμβαίνουν ταυτόχρονα, ονομάζεται αντίδραση NS2. Εάν η αποχωρούσα ομάδα αποσπάται από το οργανικό μόριο και σχηματίζει ένα καρβοκατιόν πριν συμβεί η αντικατάσταση, ονομάζεται αντίδραση NS1.
Αντιδράσεις αποβολής (E1 & E2)
Η απομάκρυνση συμβαίνει όταν δύο ομάδες αποσπώνται από ένα οργανικό μόριο από ένα ισχυρό οξύ και τα φορτία που προκύπτουν σχηματίζουν ένα διπλό δεσμό. Συνήθως η μία από τις ομάδες είναι ένα πυρηνόφιλο και η άλλη ένα άτομο υδρογόνου. Εάν και οι δύο ομάδες αποκολλώνται ταυτόχρονα, ονομάζεται αντίδραση Ε2. Εάν η μία ομάδα αποτραβηχτεί πρώτη και σχηματίσει καρβοκατιόν πριν απομακρυνθεί η δεύτερη ομάδα, ονομάζεται αντίδραση Ε1.
Στερεοχημεία
Η στερεοχημεία είναι η μελέτη των μορίων στο χώρο. Εξετάζει τη διάταξη των ατόμων στο εσωτερικό των μορίων στο χώρο σε σχέση μεταξύ τους και τον τρόπο με τον οποίο θα αλληλεπιδράσουν. Τα μόρια που έχουν την ίδια χημική σύσταση αλλά είναι διαφορετικά διατεταγμένα ονομάζονται ισομερή. Ο διάσημος χημικός Λουί Παστέρ ήταν ένας πρώιμος ερευνητής της στερεοχημείας.
Ένα κεντρικό μέρος της μελέτης της στεροχημείας είναι η χειραλλικότητα. Με απλά λόγια, η χειραλικότητα εξετάζει τη συμμετρία στα χημικά μόρια. Εάν ένα αντικείμενο δεν μπορεί να τοποθετηθεί πάνω στο είδωλό του, τότε πρόκειται για χειρικό αντικείμενο. Εάν μπορεί, ονομάζεται αχειρικό.
Φασματοσκοπία
Η φασματοσκοπία είναι η μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ της φωτεινής ενέργειας και της ύλης. Είμαστε σε θέση να βλέπουμε χρώματα λόγω της απορρόφησης ενέργειας από οργανικές και ανόργανες ενώσεις. Όταν ένα φυτό υφίσταται φωτοσύνθεση, παγιδεύει ενέργεια από τον ήλιο, και αυτό αποτελεί παράδειγμα αλληλεπίδρασης μεταξύ ενέργειας και οργανικών ενώσεων.
Η φασματοσκοπία χρησιμοποιείται για την ταυτοποίηση οργανικών μορίων σε άγνωστες ενώσεις. Υπάρχουν πολλά είδη φασματοσκοπίας, αλλά τα πιο σημαντικά για την οργανική χημεία είναι η φασματοσκοπία υπερύθρου και η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού.
Άλλοι ιστότοποι
- Πύλη για την Οργανική Χημεία
- Βοήθεια στην Οργανική Χημεία!
- Οργανική Χημεία: Χημική Βιολογία: Εισαγωγή
- MIT.edu, OpenCourseWare: Οργανική Χημεία Ι
- HaverFord.edu, Διαλέξεις Οργανικής Χημείας, Βίντεο και Κείμενο
- Journal of Organic Chemistry (απαιτείται συνδρομή) (Πίνακας περιεχομένων)
- Organic Letters (Pubs.ACS.org, Πίνακας περιεχομένων)
- Thime-Connect.com, Synlett
- Thieme-Connect.com, Σύνθεση
- Organic-Chemistry.org, Organic Chemistry Portal - Πρόσφατες περιλήψεις και (Ονομα)αντιδράσεις
- Orgsyn.org, περιοδικό σύνθεσης οργανικής χημείας
- Ochem4free.info, Αρχική σελίδα ενός πλήρους, διαδικτυακού κειμένου οργανικής χημείας με αξιολόγηση από ομοτίμους
- CEM.MSU.edu, Εικονικό εγχειρίδιο Οργανικής Χημείας
- Πηγές Οργανικής Χημείας παγκοσμίως - Συλλογή συνδέσμων
- Ακόρεστοι υδρογονάνθρακες- Αλκένια ή ολεφίνες ,[Retrived link date=August 2019]
- Organic.RogerFrost.com, Roger Frost's Organic Chemistry - μηχανισμοί και κινούμενα σχέδια για διδασκαλία και μάθηση, συνήθως για ηλικίες 15-19 ετών
- ChemHelper.com, Βοήθεια οργανικής χημείας
- Organic-Chemistry-Tutor.com, Καθηγητής Οργανικής Χημείας
- ACDlabs.com, Χημικός Freeware
- Chemaxon.com, Χημικά δωρεάν προϊόντα από την ChemAxon.
- AceOrganicChem.com,
- OrgChemInfo.8k.com, Συλλογή πόρων οργανικής χημείας
- Benzylene.com, Αντιδράσεις, μηχανισμοί και προβλήματα οργανικής χημείας
- Beilstein-Journals.org, Beilstein Journal of Organic Chemistry (Ανοικτή πρόσβαση)
- Study-Organic-Chemistry.com, Πόροι για επιτυχία στην Οργανική Χημεία
| · v · t · e Χημεία |
| Αναλυτική χημεία - Βιοχημεία - Βιοανόργανη χημεία - Βιοφυσική χημεία - Χημική βιολογία - Χημική φυσική - Χημική εκπαίδευση - Υπολογιστική χημεία - Ηλεκτροχημεία - Ηλεκτροχημεία - Ανόργανη χημεία - Ανόργανη χημεία - Επιστήμη υλικών - Φαρμακευτική χημεία - Πυρηνική χημεία - Οργανική χημεία - Οργανομεταλλική χημεία - Φαρμακευτική - Φαρμακευτική - Φυσική χημεία - Φωτοχημεία - Πολυμερική χημεία - Χημεία στερεάς κατάστασης - Υπερμοριακή χημεία - Θεωρητική χημεία - Θερμοχημεία - Υγρή χημεία - Περιβαλλοντική χημεία - Πράσινη χημεία |
| Κατάλογος βιομορίων - Κατάλογος ανόργανων ενώσεων - Κατάλογος οργανικών ενώσεων - Περιοδικός πίνακας |
| Έλεγχος της αρχής |
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η οργανική χημεία;
A: Η οργανική χημεία είναι η μελέτη των χημικών ενώσεων που περιέχουν άνθρακα.
Ερ: Ποια είναι η σημασία του άνθρακα στην οργανική χημεία;
Α: Ο άνθρακας έχει την ικανότητα να σχηματίζει χημικό δεσμό με μια μεγάλη ποικιλία χημικών στοιχείων και άλλων ατόμων άνθρακα, επιτρέποντας έναν σχεδόν απεριόριστο αριθμό συνδυασμών που ονομάζονται οργανικές ενώσεις.
Ερ: Γιατί το αντικείμενο των ενώσεων του άνθρακα ονομάζεται οργανική χημεία;
Α: Το θέμα των ενώσεων του άνθρακα ονομάζεται οργανική χημεία επειδή όλοι οι γνωστοί οργανισμοί ή τα ζωντανά πράγματα αποτελούνται από νερό και ενώσεις άνθρακα.
Ερ: Τι περιλαμβάνει σε μεγάλο βαθμό η οργανική χημεία;
Α: Η οργανική χημεία περιλαμβάνει σε μεγάλο βαθμό τη σύνθεση ή το σχηματισμό οργανικών προϊόντων με χημική αντίδραση χρησιμοποιώντας διάφορα αντιδρώντα και αντιδραστήρια, τις ουσίες που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης.
Ερ: Ποιοι είναι ορισμένοι τομείς της χημείας που επεκτείνουν τις έννοιες και τις αρχές της οργανικής χημείας;
Α: Αρκετοί διαφορετικοί τομείς της χημείας επεκτείνονται στις έννοιες και τις αρχές της οργανικής χημείας, συμπεριλαμβανομένης της βιοχημείας, της μικροβιολογίας και της ιατρικής.
Ερ: Ποια είναι η έννοια του όρου "οργανικά προϊόντα" στην οργανική χημεία;
Α: Στην οργανική χημεία, τα "οργανικά προϊόντα" αναφέρονται σε ενώσεις που περιέχουν άνθρακα ως βασικό συστατικό και συντίθενται μέσω χημικών αντιδράσεων.
Ερ: Γιατί είναι σημαντική η μελέτη της οργανικής χημείας;
Α: Η μελέτη της οργανικής χημείας είναι σημαντική επειδή έχει πρακτικές εφαρμογές σε διάφορους τομείς, όπως η ιατρική, η γεωργία και η επιστήμη των υλικών, και μας βοηθά να κατανοήσουμε την πολύπλοκη χημεία της ζωής.