Compus organic sau mineral. Clasificarea compușilor organici

O substanță constând din două sau mai multe componente este un compus complex organic sau mineral. În funcție de identitatea caracteristicilor, compoziției și a altor indicatori. Compușii chimici sunt prezenți în mediu în cantități mari. Unele dintre ele au un efect benefic, iar unele - un efect dezastruos asupra organismelor vii. Compușii minerali sunt prezenți în natură neînsuflețită. Acestea includ, în special, sulf, grafit, nisip și altele. Există mai multe semne pe care se determină un compus organic sau mineral.

Istoricul istoric

Conceptul de "compus organic" a apărut în stadiile incipiente ale dezvoltării științei chimice. Această clasă include substanțele în care este prezent carbonul (cu excepția acidului carbonic, a cianurilor, a carburilor, a carbonaților, monoxid de carbon). Într-un moment dominat de perspectiva vitaliste, a continuat tradiția lui Aristotel și Pliniu cel Bătrân privind împărțirea întregii lumi pe neînsuflețite și la substanțele care trăiesc separate în funcție de la care împărăția ei făceau parte: animale și vegetale sau minerale. În plus, sa crezut că sinteza primei necesită o "forță de viață" specială. În acest sens, obținem de la substanță anorganică organică era imposibil. Cu toate acestea, această presupunere a fost respinsă în 1828 de către Veler. El a sintetizat ureea organică din cianat de amoniu anorganic. Această diviziune, totuși, a fost păstrată în terminologie și în prezent. Prin ce criterii este determinat compusul organic sau mineral? Despre acest lucru mai târziu în articol.

Informații generale

Clasa cea mai extinsă astăzi sunt compușii organici. În prezent, există mai mult de zece milioane de ele. Această diversitate se datorează proprietății speciale a carbonului pentru a forma lanțuri atomice. Aceasta, la rândul său, se datorează stabilității conexiunii. Lanțul carbon-carbon poate fi unic sau multiplu-triplu, dublu. Pe măsură ce multiplicitatea crește, energia (stabilitatea) legăturii crește, iar lungimea, dimpotrivă, scade. Datorită valenței ridicate a carbonului și capacității de a forma astfel de lanțuri, se formează structuri de diferite dimensiuni (volum, plat, liniar). Specii minerale sunt compușii găsiți în natură. Aceste substanțe au o compoziție și o structură specială, caracteristici fizice. În general, structura substanțelor anorganice este aceeași. Compoziția poate varia în anumite limite. Particularitatea compușilor minerali este aranjamentul regulat și corect al atomilor. Bazele sistematice ale acestor substanțe au fost puse în 1814 de către Berzelius.

Compoziția este una dintre principalele caracteristici distinctive ale substanțelor

Aparținerea acestui sau altui tip este determinată de componentele compoziției. O substanță este un compus organic sau mineral având o structură și o compoziție specifică. Principalele grupe de substanțe de origine biologică includ proteinele, carbohidrații, lipidele. Acizii nucleici aparțin acestei clase, pe lângă carbon, conțin în principal azot, hidrogen, fosfor, sulf, oxigen. Aceste elemente fac parte, în general, din compușii organici "clasici" ca fiind de bază. Astfel, substanțele pot conține cele mai diverse componente. Astfel, principala caracteristică, conform căreia se determină ce substanță este reprezentată - compus organic sau mineral - este prezența în compoziția carbonului și a elementelor de bază indicate mai sus.

Conceptul de compus mineral poate fi studiat luând în considerare o varietate de substanțe naturale - granate. Ele au caracteristici fizice diferite. Ele depind de compoziție, în ciuda schimbărilor în care structura rămâne aceeași. Aici se poate spune doar despre diferențele în poziția anumitor atomi și o serie de distanțe interplanare.

Clasificarea compușilor organici

Astăzi este aplicată nomenclatura IUPAC. Clasificarea compușilor organici în acest sistem se bazează pe un principiu important. În conformitate cu aceasta, caracteristicile substanței sunt în primul rând determinate de două criterii principale. Primul este scheletul de carbon (structura compușilor organici), iar al doilea este grupurile sale funcționale. În funcție de natura structurii, substanța este împărțită în ciclici și aciclici. Acestea din urmă, la rândul lor, includ nesaturate și limitative. Grupul de substanțe ciclice include heterociclu și carbociclic. Unele formule de compuși organici:

- CH3CH2CH2COOH - acidul butiric.

- CH3COCH3 - acetonă.

- CH3COOC2H5-acetat de etil.

- CH3CH (OH) COOH este acidul lactic.

Analiza structurală

Astăzi, compușii chimici organici sunt caracterizați prin metode diferite. Cele mai exacte Analiza difracției cu raze X (Cristalografie). Cu toate acestea, utilizarea acestei metode necesită un cristal de înaltă calitate, de mărimea necesară, care permite obținerea unei rezoluții înalte. În acest sens, cristalografia nu este utilizată atât de des. Analiza elementară este o metodă distructivă care este utilizată pentru a cuantifica conținutul componentelor într-o moleculă. Spectroscopia cu infrarosu este folosită pentru a dovedi absența sau prezența grupurilor funcționale specifice. Spectrometria de masă este determinarea greutății moleculare a unei substanțe și a metodelor de fragmentare.

Proprietăți chimice ale compușilor organici. Acizi carboxilici

Viața umană este strâns legată de aceste substanțe. Mulți oameni cunosc nume precum acetic, acid formic, citric. Acești compuși sunt utilizați în fabricarea medicamentelor (acid acetilsalicilic), în industria alimentară, precum și pentru producerea de detergenți sapun și sintetici. Unii compuși sunt produși de insecte (de exemplu furnici) și servesc ca protectori. Procesele biochimice care au loc la nivel celular sunt asociate cu acid piruvic, și în oxidarea multor substanțe care pătrund în corpul uman se formează acid acetic sau acid lactic. Când se are în vedere structura grupării carboxil, trebuie notat prezența în ea a unei legături duble C = O. În acest sens, ar trebui atribuită grupurilor funcționale nesaturate. În plus, în structura substanțelor există o legătură între atomul de hidrogen O-H-mobil. Proprietățile generale ale acestor compuși sunt observate în stearat, acetic, acid acrilic, și acidul formic combină nu numai caracteristicile de bază ale acizilor, ci și aldehidele. În funcție de radicalul cu care se leagă gruparea carboxil, se disting aromatice, nesaturate, limitative și alte substanțe. În funcție de numărul de grupe din moleculă, sunt izolate dibazice, monobazice și altele. Când se iau în considerare anumite caracteristici ale substanțelor, se poate observa o anumită similitudine a acizilor anorganici și organici. De exemplu, ambele substanțe sunt capabile să interacționeze cu metalele, bazele.

Hidrocarburi aromatice

Acești compuși organici, în compoziția cărora există nuclei de hidrogen, carbon și benzen. Reprezentanții cei mai importanți și "clasici" ai acestui grup sunt benzenul (I) și omologii (dimetilbenzenul, metilbenzenul). Există o mulțime de hidrocarburi aromatice cu nuclei de benzen. De exemplu, acestea includ difenil C6H5-C6H5, uita la formula din care, este ușor de înțeles ce fel de substanță este un compus organic sau mineral. Principala sursă de hidrocarburi aromatice este produsele de cocsificare a cărbunelui. Astfel, dintr-o cantitate de gudron de cărbune, se obține o medie de un kilogram și jumătate de toluen, 3,5 kg de benzen și două kilograme de naftalină.

Caracteristici principale ale hidrocarburilor aromatice

În ceea ce privește proprietățile lor chimice, carbonii aromatici diferă de substanțele complexe nesaturate aliciclice. În acest sens, pentru ei este definit un grup separat. Sub influența acizilor azici, acizi sulfurici, halogeni și alți reactivi, hidrocarburile aromatice înlocuiesc atomii de hidrogen. Ca rezultat, se formează acizi sulfonici, halobenzeni și alții. Toate aceste substanțe sunt produse intermediare utilizate în fabricarea coloranților, medicamentelor.

alcani

Acest grup de substanțe complexe, care include compușii cel puțin activi. Toate legăturile C-H și C-C prezente în ele sunt legături simple. Aceasta determină incapacitatea alcanilor de a participa la reacțiile de adiție. În clorinarea acestor substanțe complexe, pornind de la propan, primul atom de clor poate înlocui diferiți atomi de hidrogen. Direcția acestui proces va depinde de rezistența legăturii CH. Cu cât lanțul este mai slab, cu atât este mai rapid substituirea unui anumit atom. Obligațiile primare au de obicei o putere mai mare, cele secundare sunt mai stabile decât legăturile terțiare și așa mai departe.

Participarea la reacții

Reactivitatea diferită poate duce la faptul că, probabil, de produse posibile, numai unul va prevala. La o temperatură de 25 de grade, clorinarea pe lanțul secundar are loc de patru ori și jumătate mai repede decât cea primară. Fluorizarea alcani are loc la o rată ridicată, adesea explozivă. În acest caz, se formează toate tipurile de derivați polifluorici ai substanței de pornire. Energia care este eliberată în timpul reacției este atât de mare încât provoacă, în unele cazuri, degradarea în radicali a moleculelor de produse. Ca urmare, rata de reacție crește în avalanșă, ceea ce duce la explozii chiar și la temperaturi suficient de scăzute. O caracteristică a fluorurării alcanilor este posibilitatea distrugerii atomilor de fluor din scheletul de carbon și formarea CF4 - produsul final.