• מהי כימיה אורגנית?
• מקור הכימיה האורגנית
• סיווג תרכובות אורגניות
• כימיה אורגנית וכימיה אנאורגנית
• דוגמאות לכימיה אורגנית

אנו מסבירים מהי כימיה אורגנית, מקורה וקשריה עם כימיה אי-אורגנית. בנוסף, סיווג תרכובות אורגניות.

חומר אורגני מורכב בעיקר מפחמן ומימן.

מהי כימיה אורגנית?

כימיה אורגנית (נקראת גם כימיה פחמן) היא חקר ה חומרים י תרכובות מסוג אורגני, כלומר יש להם כבסיס קומבינטורי של המבנה האטומי שלהם את אלמנטים פחמן, מימן וכמה אחרים כמו גופרית וחמצן. בנוסף, תרכובות אורגניות מהוות את הצורות השונות של יצורים חיים ב הכוכב שלנו.

במובן זה, כימיה אורגנית כתחום מחקר מתעניינת במבנה, בהתנהגות, בתכונות ובשימושים של סוג זה של תרכובות כימיות. לכן, חיוני להבין כיצד פועלים החיים ואת התהליכים השונים של האנרגיה והתעשייתית שפיתחו את מין אנושי לאורך שלך הִיסטוֹרִיָה.

בשביל ה כִּימִיָה בעידן המודרני, היסודות המרכיבים תרכובות אורגניות הם אלו המופיעים בדרך כלל באורגניזמים חיים ובתרכובות הנגזרות מהם, כגון פחמן (C), מימן (H), גופרית (S), חמצן (O), חנקן (N) וכל יסודות ההלוגן.

למרות שהיסודות המוזכרים הם השכיחים ביותר, חומרים אורגניים יכולים להיות מורכבים גם מיסודות אחרים, שניהם אורגני מה דוֹמֵם.

מקור הכימיה האורגנית

אנטיביוטיקה פותחה במאה ה-20 תוך שימוש בכימיה אורגנית ורפואה.

מקור השם "כימיה אורגנית" מגיע מתאוריות מדעיות מסוימות שהיו באופנה עד אמצע המאה התשע-עשרה, ואשר הציעו כי תרכובות אורגניות הן בהכרח שרידים או שאריות של יצורים חיים עתיקים. לכן, הם טענו שכל החומר האורגני הגיע מגופם.

עם זאת, בשנת 1828 הבין הכימאי הגרמני פרידריך וולר כי ניתן להמיר חומרים אנאורגניים כגון אמוניום ציאנאט (CH4N2O) באמצעות תהליכים כימיים מסוימים לחומר אורגני כגון אוריאה, שהוא חלק מהשתן של רבים. בעלי חיים, לדוגמה.

והלר השיג את העדויות הראשונות לכך שלחומר אורגני ואנא-אורגני יכול להיות מקור משותף, שאינו קשור בהכרח ל חַיִים.

כימיה אורגנית החלה להיות ענף בסיסי של הכימיה המודרנית במאה העשרים, כאשר שיטות חדשות של מחקר צמח הודות ל טֶכנוֹלוֹגִיָה. כך ניתן היה להבין טוב יותר את התהליכים של תרכובות אורגניות. בזה, ה ביולוגיה ורפואה.

סיווג תרכובות אורגניות

תרכובות אורגניות מסווגות באופן גס כדלקמן:

בהתאם לאופן ייצורם או סינתזה שלהם:

• תרכובות טבעיות. הם מסונתזים הן על ידי אורגניזמים חיים והן על ידי תהליכים טבעיים. בכל אחת משתי הגרסאות, האדם אינו מתערב כדי לסנתז אותן. לדוגמה: חֶלְבּוֹן, שומנים י חומצות גרעין יכול להיות מסונתז על ידי אורגניזמים חיים, בעוד ה נֵפט זה יכול להתרחש כתוצאה מתהליכים גיאולוגיים הנמשכים אלפי שנים.
• תרכובות סינתטיות. הם מסונתזים באופן מלאכותי על ידי בני אדם במעבדות כימיות. לדוגמה: תרופות, צבעים, פלסטיק, בין היתר.

לפי סוג המבנה:

• פחמימנים ארומטיים. הם תרכובות אורגניות מחזוריות (בצורת טבעת) שיש להן את המוזרות במבנה שלהן של קשר יחיד לסירוגין עם קשר מרובה, בדרך כלל קשר כפול. העובדה שהקישורים מתחלפים גורמת להעברה של ה אלקטרונים על הטבעת, מה שנותן יציבות רבה למבנה מסוג זה. רובם מופקים מבנזן. לדוגמה:
  
• פחמימנים אליפטיים. האם פחמימנים אין להם אופי ארומטי. הם יכולים להיות ליניאריים או מחזוריים. לדוגמה:
  
• תרכובות אורגנו-מתכתיות. הם תרכובות אורגניות המורכבות מהן אטומים פַּחמָן מקושר קוולנטי לאטום אחד או יותר של יסוד מַתֶכֶת. לדוגמה:
  

לפי הקבוצות הפונקציונליות יש להם (-OH, O = C, -NH2, בין היתר):

• אלקנים, אלקנים ואלקנים. הם פחמימנים המכילים מבנים המבוססים על פחמן ומימן, אם כי יכולים להיות להם גם אטומים קשורים אחרים. באלקנים אטומי הפחמן מקושרים בקשרים בודדים, באלקנים בקשרים כפולים ובאלקנים בקשרים משולשים. לדוגמה:
  
• אלכוהול. הם פחמימנים שיש להם מימן המוחלף בקבוצת הידרוקסיל (-OH). אם מספר קבוצות הידרוקסיל מחליפות מספר מימנים, הם נקראים פולי אלכוהול. לדוגמה:
  
• קטונים הם תרכובות אורגניות שיש במבנה שלהן קבוצת קרבוניל (O = C =) הקשורה לשני אטומי פחמן. לדוגמה:
  
• אלדהידים הם תרכובות אורגניות שיש במבנה שלהן קבוצת קרבוניל (O = C =) הקשורה לאטום מימן ולאטום פחמן. לדוגמה:
  
• חומצות קרבוקסיליות. הם תרכובות אורגניות שיש להן קבוצת קרבוקסיל (-COOH) במבנה שלהן. לדוגמה:
  
• אמינים הם תרכובות אורגניות שהמבנה שלהן נובע מהחלפת מימן אחד או יותר של מולקולה של אמוניה (NH3), על ידי תחליפים מסוימים. לדוגמה:
  

לפי גודלו או משקלו המולקולרי:

• מונומרים הן יחידות מולקולריות המקושרות על ידי קישורים כימיים כדי ליצור מקרומולקולות הנקראים פולימרים. לדוגמא: גלוקוז.
• פולימרים. הן מקרומולקולות המורכבות מיחידות מולקולריות קטנות יותר הנקראות מונומרים. לדוגמא: תאית.
  

כימיה אורגנית וכימיה אנאורגנית

ההבדל המהותי בין כימיה אורגנית לכימיה אנאורגנית קשור לסוג התרכובות שבהן הם מעוניינים.כימיה אורגנית חוקרת תרכובות שהמבנה שלהן מבוסס על פחמן ומימן כמרכיבים עיקריים.

לעומת זאת, כימיה אנאורגנית עוסקת באותה מידה עם שאר יסודות כימיים, מסוגל להיות חלק מהחומרים המקיימים חיים, אך לא כיסודות יסודיים וראשוניים. לכן, יש תרכובות אנאורגניות הם מכילים פחמן ומימן, אך אין תרכובות אורגניות ללא פחמן.

לפיכך, כימיה אי-אורגנית חוקרת בעיקר את התרכובות הנוצרות על ידי קשרים הכרוכים באינטראקציות אלקטרוסטטיות, כמו גם תרכובות מתכתיות, שהן בעיקר מוליכות טובות של חוֹם וה חַשְׁמַל. במקום זאת, כימיה אורגנית חוקרת תרכובות הנוצרות על ידי קשרים קוולנטיים, שהם קשרים הנוצרים כאשר אלקטרונים מרמות האנרגיה האחרונות של אטומים משותפים.

דוגמאות לכימיה אורגנית

סבון עשוי משומנים מן החי והצומח.

כימיה אורגנית נוכחת מאוד ביומיום שלנו בתהליכים כימיים, טבעיים ומלאכותיים כאחד:

• ייצור סבון. הוא מופק בתהליך שנקרא "סיפוניפיקציה", משימוש ב שומנים בעלי חיים וירקות.
• ה תְסִיסָה י זִקוּק של סוכרים. זה מבוצע על ידי מיקרואורגניזמים, להשיג אלכוהול. איתם מייצר בן האדם משקאות, ממיסים ועוד מוצרים.
• סינתזה של עמילנים. זה התהליך שמתבצע על ידי צמחים במהלך שלו פוטוסינתזה, וזה משמש לאחסון פחמימות בכותנה ובחומרים דומים אחרים, הניתנים לשימוש גם על ידי בני אדם.
• התעשייה הפטרוכימית. מנפט מתקבלות שרשראות פולימר שמשמשות לייצור חומרים שונים כמו פלסטיק, בנזין, בנזן וכו'.
• יצירת אנטיביוטיקה. כמה פטריות מפרישים תרכובות אלה המסוגלות להרוג סוגים מסוימים של בַּקטֶרִיָה. בנוסף, יש אנטיביוטיקה או שהם מסונתזים במעבדות.