1.1 : Что такое органическая химия?

Органическая химия – это изучение соединений углерода, называемых органическими соединениями. Органические соединения либо происходят из живых организмов, либо синтезируются химиками. Определяющей чертой этих соединений является наличие в качестве основного элемента атома углерода, который связан с другими атомами углерода и другими элементами, такими как водород, кислород, азот и сера. Существование широкого спектра органических молекул является следствием способности атомов углерода образовывать до четырех прочных связей с другими атомами углерода, в результате чего образуются цепи и кольца самых разных размеров, форм и сложности. Однако некоторые углеродсодержащие соединения, такие как карбонаты, цианиды и простые оксиды (CO и CO2), обычно не классифицируются как органические соединения.

Простейшие органические соединения содержат только элементы углерод и водород и называются углеводородами. Углеводороды могут различаться по типам углерод-углеродных связей, присутствующих в их молекулах. Это могут быть алканы (содержащие только одинарные связи), алкены (содержащие одну или несколько двойных связей) или алкины (содержащие одну или несколько тройных связей). Хотя все углеводороды состоят только из двух типов атомов (углерода и водорода), существует большое разнообразие углеводородов. Это возможно из-за различной длины цепей, разветвленных цепей и колец атомов углерода или комбинаций этих структур. Такие свойства, как температура плавления и температура кипения, обычно предсказуемо изменяются по мере изменения количества атомов углерода и водорода в молекулах.

Включение функциональной группы в углерод- и водородсодержащие молекулы приводит к появлению новых семейств соединений, называемых функционализированными углеводородами. Функциональная группа – это характерный атом или группа атомов, которая в первую очередь определяет свойства производных углеводородов. Например, соединения, у которых функциональная группа –OH связана с углеводородной частью, называются спиртами. Условно общая формула спирта записывается в виде — R–OH, где R — углеводородная часть молекулы. Группа соединений, содержащих одну и ту же функциональную группу, образует семейство.

Органические соединения являются ключевыми компонентами пластмасс, мыла, парфюмерии, подсластителей, тканей, фармацевтических препаратов и многих других веществ, используемых ежедневно. Поэтому изучение их структур и реакций имеет решающее значение для понимания их функций в реальной жизни.