Содержание:

Определение органических веществ записано в учебнике химии, но не каждый может его дословно воспроизвести. А зря, ведь органические вещества составляют большинство из известных веществ в природе. На сегодняшний день таких соединений наука насчитывает свыше 20 миллионов.

Имеются в виду не только образующие биологические организмы (в клетке их около трети по массе). Целые государства существуют за счет продажи продуктов предположительно органического происхождения (нефть, природный газ). Последние во многом определяют энергетическую составляющую мирового производства. Плюс залежи каменного угля.

Огромно значение данные вещества имеют в химической индустрии. Например, без кокса невозможна выплавка ферроуглеродных сплавов.

Что такое органические вещества

Это все углеродосодержащие соединения. Примеры и характеристика органических веществ приведены ниже. 

Органические вещества

Не входят в «братство»:

  • карбиды;

  • соли угольной кислоты;

  • отдельные оксиды;

  • роданиды;

  • цианиды.

Многообразие группы объясняется необычными свойствами «прародителя» C:

  • образует цепи, в том числе замкнутые;

  • поддерживает одинарные и больше связи;

  • прочно связывается с большинством элементов;

  • обладает способностью синтезировать изомеры. Соединения с изменчивой топологией. То есть идентичные по составу и массе молекулы, отличные в структуре;

  • гомология – добавление группы CH2.

900

Классификация органических веществ

Разделяют по особенностям углеродной цепи и функциональным группам. Ниже дано описание и приведены структурные формулы органических веществ по классам.

По углеродному скелету

901

Под ациклическими и циклическими понимают незамкнутую или замкнутую углеродную связь соответственно.

902

Как видно, представители могут иметь разветвленное строение. Имеет значение количество взаимосвязей углеродной основы. Включают спирты, кетоны, кислоты и подобные. 

Из интересных веществ – ацетон, метанол, искусственное топливо (бензин), уксусная кислота.

903

В карбоциклическом кольце не попадаются чужеродные атомы. Только углерод. Из представителей получают пигменты (окрашивающие препараты), синтезируют смолы и пластики.

904

В гетероциклических кольцах имеют место вкрапления кислорода, азота, серы и не только. Применяют для производства красителей, лекарственных препаратов, пластиков.

По группам

Органические вещества или углеводороды, как следует из термина, содержат исключительно C и H. Разнообразие вносят функциональные группы с отличными атомами.

905

Спирты подразделяют на одно- и многоатомные. В зависимости от числа групп –OH. В фенолах группа присоединена к ароматическому кольцу.

906

Одноатомные спирты используют для пищевой и химической промышленности.

907

Этиленгликоль применяют для получения искусственных волокон и незамерзающих жидкостей (антифризов).

Глицерин – для лекарственных средств, парфюмерии, легкой промышленности и взрывчатых веществ.

Фенолы аналогично подразделяют на одно-, двух- и многоатомные. Собственно, фенол, типичный представитель, важен в синтезе смол, а как антисептик используется в медицинской отрасли.

Альдегиды и кетоны используют как сырье для синтеза смол, полимеров, медикаментов, дезинфицирующих препаратов, консервантов. Высшие – для одеколонов и духов. Ацетон – универсальный растворитель.

908

Карбоновые кислоты классифицируются по числу карбоксильных групп. Применяются в легкой и пищевой промышленности (добавки), в парфюмерии, для органического синтеза.

909

Нитросоединения, содержащие азот органику - являются потенциально взрывчатыми веществами. А отдельные – не потенциально. Для чего нужны и так понятно. Пример – тринитротолуол. Он же тротил.

910

911

Амины – органоаммиачные соединения. Большинство ядовито, некоторые канцерогенны. Характерный представитель – анилин. Участвуют в изготовлении смол, пигментов, клеящих средств, искусственных волокон. Также нужны для изготовления пестицидов, гербицидов, удобрений, медицинских препаратов (уротропин).

912

Галогенопроизводные, содержащие хлор (фреоны), ранее использовались в качестве хладагента в морозильном оборудовании. Но из-за вреда озоновому слою не рекомендуются.

Химикаты в индустрии являются растворителями, сырьем для инсектицидов и т. п. Жутковатый представитель семейства, синильная кислота – не только ингредиент боевых отравляющих веществ. Без нее затруднительна добыча драгоценных металлов и покрытие ими поверхностей.

914

Органика биологического происхождения

То, из чего состоят все организмы. От высших животных до микроводорослей.

Белки

Объединенные пептидной связью α-аминокислоты. 

Белки

Посмотрим, какими свойствами они обладают, и какие функции выполняют:

  • обеспечивают рост клеток;

  • составляют энзимы и отдельные гормоны;

  • поддерживают наличие антител для иммунитета, свертываемость крови;

  • отвечают за перемещение необходимых для жизнедеятельности веществ;

  • белки-ферменты ускоряют биохимические взаимодействия.

Часть поставляется с пищей, остальные производится организмом.

Липиды

Делят на простые (жирные кислоты + глицерин) и сложные (с высокомолекулярными кислотами).

Липиды

Характеристика:

  • действующие и резервируемое питание (1 г – 39 кДж);

  • поддерживают рост клеточных перегородок;

  • смягчение ударов;

  • термоизоляция;

  • участвуют в гормональной регуляции;

  • при окислении выделяют воду;

  • растворяя, переводят витамины в усваиваемую форму.

Углеводы

Простые и сложные сахара.

915

Углеводы

Кратко охарактеризуем:

  • основное питание клетки (1 г – 18 кДж);

  • материал оболочки клетки;

  • запас энергии;

  • некоторые не позволяют крови свертываться в сосудах.

Человек состоит из органических веществ и окружен ими. Скорее можно перечислить неорганических соседей: стекло, металл да керамика.

Даже электроника постепенно переходит на органику. Без нее немыслимы сельское хозяйство, фармацевтика. Великая наука – органическая химия.