V Элементы органической химии Общая характеристика органических соединений

Органическая химия изучает соединения углерода. Как правило, элементарный углерод, оксид углерода (II), оксид углерода (IV), карбонаты относят к неорганическим соединениям. Но такое разделение является искусственным и бесполезным, так как химия «органических» и «неорганических» соединений основывается на одних и тех же подходах. В настоящее время многочисленные междисциплинарные исследования показали, что разграничение органической и неорганической химии, биохимии и биологии нельзя считать строго определённым, и все эти дисциплины неразрывно связаны между собой. Их нельзя рассматривать по отдельности; настоящий прогресс в науке невозможен без обмена знаниями и достижениями между исследователями различных областей науки.

Углеводороды состоят только из атомов углерода и водорода. Органические соединения – это углеводороды и их многочисленные производные, в состав которых могут входить многие элементы периодической системы. Органические соединения обладают рядом характерных особенностей, которые отличают их от неорганических соединений: большинство из них горючи и не диссоциируют на ионы, что обусловлено природой ковалентной связи – основного вида химической связи в органических веществах.

Для органических соединений характерно явление изомерии. Оно заключается в том, что вещества, обладающие одинаковым составом и молекулярной массой, имеют разное строение, а, значит, и различные физические и химические свойства. К таким соединениям, называемым изомерами, относятся, например, этиловый спирт

СН₃ – СН₂ –ОН и диэтиловый эфир СН₃ – О – СН₃.

Классификация органических соединений

Все органические соединения в зависимости от строения углеродной цепи (углеродного скелета) классифицируют следующим образом:

I. Ациклические соединения - соединения с открытой (незамкнутой) цепью углеродных атомов (прямой или разветвлённой):

- С – С – С – С – С – С - - С – С – С – С – С -

│

С

Такие соединения называют также алифатическими соединениями или соединениями жирного ряда. Они бывают предельными, или насыщенными (парафины, или алканы), и непредельными, или ненасыщенными, соединениями ряда этилена (олефины, или алкены) и ацетилена (алкины).

II. Циклические соединения – соединения, в которых углеродные атомы образуют циклы, делятся на:

1. Карбоциклические (изоциклические) – циклические соединения, образованные только атомами углерода. Они подразделяются на алициклические (нафтены) и ароматические соединения. Алициклические соединения бывают насыщенными (циклоалканы, или циклопарафины) и ненасыщенные (циклоалкены, или циклоолефины).

2. Гетероциклические соединения – циклы, в состав которых кроме атомов углерода входят другие атомы – гетероатомы (O, S, N и др.).

При замещении одного или нескольких атомов водорода в углеводородах на другие атомы или группы атомов (функциональные группы) образуются различные производные углеводородов – классы органических соединений (табл.1). Функциональная группа – группа атомов в молекуле, вступающая в характерные химические реакции.

Таблица 1