Οργανική χημεία

Οργανική χημεία

Τι είναι η οργανική χημεία;

Η οργανική χημεία είναι η μελέτη ενώσεων που περιέχουν το στοιχείο άνθρακας . Αυτό είναι ένα ευρύ φάσμα θέματος που επικαλύπτεται με άλλες επιστήμες όπως η βιοχημεία, η ιατρική και η επιστήμη των υλικών. Οι οργανικοί χημικοί μελετούν τις ιδιότητες, τη δομή και τις χημικές αντιδράσεις των οργανικών ενώσεων.

Γιατί είναι σημαντικός ο άνθρακας;

Ο άνθρακας είναι το κεντρικό στοιχείο όλων των ζωντανών οργανισμών. Είναι η βάση για όλη τη ζωή στη γη. Μελετώντας τον άνθρακα και τις οργανικές ενώσεις, οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν περισσότερα για τη ζωή, το ανθρώπινο σώμα και τον τρόπο λειτουργίας του.

Οργανικά μόρια

Τα περισσότερα οργανικά μόρια αποτελούνται από μεγάλους δακτυλίους ή αλυσίδες ατόμων άνθρακα με άτομα συνδεδεμένα με άλλα στοιχεία. Κοινά στοιχεία εκτός από τον άνθρακα (C) που βρίσκονται σε οργανικές ενώσεις περιλαμβάνουν υδρογόνο (Η), οξυγόνο (Ο), άζωτο (Ν), φωσφόρο (Ρ) και θείο (S). Μερικά παραδείγματα οργανικών μορίων περιλαμβάνουν:

• Υδατάνθρακες - Οι υδατάνθρακες αποτελούνται μόνο από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο. Περιλαμβάνουν άμυλα και σάκχαρα και παίζουν σημαντικό ρόλο στην καθημερινή μας ζωή.
• Λιπίδια - Τα λιπίδια περιλαμβάνουν λίπη και κεριά. Χρησιμοποιούνται για μακροχρόνια αποθήκευση ενέργειας σε μορφές ζωής.
• Πρωτεΐνες - Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από μεγάλες αλυσίδες αμινοξέων. Οι πρωτεΐνες παίζουν σημαντικό ρόλο σχεδόν σε κάθε διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα.
• Νουκλεϊκά οξέα - Τα νουκλεϊκά οξέα αποτελούν μεγάλες αλυσίδες συστατικών όπως το DNA και το RNA. Το DNA μεταφέρει πληροφορίες όπως γονίδια πρωτεϊνικών μορίων προς χρήση. Το RNA βοηθά στη μετακίνηση του κώδικα DNA από την αποθήκευση στο σημείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Τύποι οργανικών ενώσεων ή λειτουργικών ομάδων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι οργανικών ενώσεων. Οι επιστήμονες τα χωρίζουν σε λειτουργικές ομάδες με βάση τον τύπο του στοιχείου που είναι κοινό για την ομάδα εκτός από τον άνθρακα. Αυτές οι ομάδες έχουν παρόμοιες ιδιότητες επειδή έχουν παρόμοια μόρια.

Υδρογονάνθρακες

Οι υδρογονάνθρακες σχηματίζουν μια λειτουργική ομάδα οργανικών ενώσεων που αποτελούνται μόνο υδρογόνο και άτομα άνθρακα. Μέσα στην ομάδα των υδρογονανθράκων υπάρχουν άλλες ομάδες όπως τα αλκάνια. Τα αλκάνια περιλαμβάνουν αιθάνιο, προπάνιο, μεθάνιο και βουτάνιο. Πολλές από αυτές τις ενώσεις χρησιμοποιούνται για θέρμανση και μαγείρεμα. Άλλες ομάδες υδρογονανθράκων είναι αλκένια και αλκύνια.

Άλλα στοιχεία

Άλλα στοιχεία με τα οποία ο άνθρακας συνδυάζεται με το σχηματισμό οργανικών ενώσεων περιλαμβάνουν οξυγόνο, άζωτο, θείο, φώσφορο και βόριο.

Οργανική σύνθεση

Η οργανική σύνθεση είναι η διαδικασία παραγωγής οργανικών ενώσεων. Πολλά από τα προϊόντα που χρησιμοποιούμε καθημερινά είναι κατασκευασμένα από οργανικές ενώσεις που παράγονται σε μεγάλα εργοστάσια. Παραδείγματα αυτών περιλαμβάνουν πλαστικά, αλκοόλες, καουτσούκ και βαφές.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ οργανικής χημείας και βιοχημείας;

Μάθαμε ότι η οργανική χημεία είναι η μελέτη ενώσεων που περιέχουν άνθρακα. Η βιοχημεία, από την άλλη πλευρά, είναι η μελέτη χημικών διεργασιών σε βιολογικά συστήματα. Αυτές οι δύο επιστήμες επικαλύπτονται συχνά καθώς οι οργανικές ενώσεις παίζουν σημαντικό ρόλο σε πολλές χημικές διεργασίες.

Ενδιαφέροντα γεγονότα για την οργανική χημεία

• Ο άνθρακας εμφανίζεται στην καθαρή του μορφή στη φύση ως γραφίτης και διαμάντι.
• Περίπου το 18 τοις εκατό του ανθρώπινου σώματος είναι άτομα άνθρακα.
• Ο Charles Goodyear διαπίστωσε ότι ο συνδυασμός καουτσούκ με θείο επέτρεψε στο καουτσούκ να είναι πιο ανθεκτικό στις θερμοκρασίες.
• Οι συνθετικές βαφές που κατασκευάζονται από οργανικές ενώσεις επέτρεψαν την παραγωγή βαφών αντί να χρησιμοποιούν φυτά για βαφές.
• Τα μόρια DNA είναι πολύ μεγάλα. Εάν το τεντώσατε, θα έχει μήκος περίπου τρία πόδια.