Что такое органическая химия?
Органическая химия — это изучение соединений, содержащих элемент углерод. Это обширная тема, которая пересекается с другими науками, такими как биохимия, медицина и материаловедение. Химики-органики изучают свойства, структуру и химические реакции органических соединений.
Почему углерод важен?
Углерод — центральный элемент всех живых организмов. Он является основой всей жизни на земле. Изучая углерод и органические соединения, ученые могут больше узнать о жизни, человеческом теле и о том, как оно работает.
Органические молекулы
Большинство органических молекул состоят из длинных колец или цепочек атомов углерода с присоединенными атомами других элементов. Распространенные элементы, помимо углерода (C), которые содержатся в органических соединениях, включают водород (H), кислород (O), азот (N), фосфор (P) и серу (S). Некоторые примеры органических молекул включают:
- Углеводы — Углеводы состоят только из углерода, водорода и кислорода. Они включают крахмалы и сахара и играют важную роль в нашей повседневной жизни.
- Липиды — К липидам относятся жиры и воски. Они используются для длительного хранения энергии в формах жизни.
- Белки — Белки состоят из длинных цепочек аминокислот. Белки играют важную роль практически во всех процессах, происходящих в клетках.
- Нуклеиновые кислоты — Нуклеиновые кислоты составляют длинные цепочки компонентов, таких как ДНК и РНК. ДНК несет информацию, такую как гены, для использования белковыми молекулами. РНК помогает перемещать код ДНК из хранилища туда, где его можно использовать.
Типы органических соединений или функциональные группы
Существует несколько типов органических соединений. Ученые разделяют их на функциональные группы в зависимости от типа элемента, общего для группы, помимо углерода. Эти группы обладают схожими свойствами, потому что у них похожие молекулы.
Углеводороды
Углеводороды образуют функциональную группу органических соединений, которые состоят только из водорода и атомов углерода. В группу углеводородов входят другие группы, такие как алканы. К алканам относятся этан, пропан, метан и бутан. Многие из этих соединений используются для нагрева и приготовления пищи. К другим группам углеводородов относятся алкены и алкины.
Другие элементы
Другие элементы, с которыми углерод соединяется с образованием органических соединений, включают кислород, азот, серу, фосфор и бор.
Органический синтез
Органический синтез — это процесс получения органических соединений. Многие продукты, которые мы используем каждый день, изготавливаются из органических соединений, произведенных на крупных заводах. Примерами таких веществ являются пластмассы, спирты, резина и красители.
В чем разница между органической химией и биохимией?
Мы узнали, что органическая химия — это изучение соединений, содержащих углерод. С другой стороны, биохимия — это изучение химических процессов в биологических системах. Эти две науки часто пересекаются, поскольку органические соединения играют важную роль во многих химических процессах.
Интересные факты об органической химии
- Углерод встречается в природе в чистом виде в виде графита и алмаза.
- Около 18 процентов человеческого тела составляют атомы углерода.
- Чарльз Гудиер обнаружил, что сочетание каучука с серой делает резину более долговечной при различных температурах.
- Синтетические красители, изготовленные из органических соединений, позволили производить красители вместо использования растений для получения красителей.
- Молекулы ДНК очень длинные. Если вы вытянете одну из них, она будет около 90 см в длину.
Элементы из периодической таблицы Менделеева