Back to the topics list

üzvi kimya

Üzvi kimyaya giriş

Üzvi kimya təkcə karbohidrogenləri deyil, həm də istənilən sayda digər elementləri, o cümlədən hidrogeni (əksər birləşmələrdə ən azı ehtiva edən) birləşmələri əhatə edən karbon tərkibli birləşmələrin quruluşu, xassələri, tərkibi, reaksiyaları və alınması ilə məşğul olan kimya sahəsidir. bir karbon-hidrogen bağı), azot, oksigen, halogenlər, fosfor, silisium və kükürd. Kimyanın bu sahəsi ənənəvi olaraq canlı orqanizmlər tərəfindən istehsal olunan birləşmələrlə məhdudlaşırdı, lakin plastiklər kimi insan tərəfindən hazırlanmış maddələri əhatə etmək üçün genişləndi. Üzvi birləşmələrin tətbiq sahəsi çox böyükdür və digərləri arasında əczaçılıq, kimya, materialşünaslıq və kənd təsərrüfatı sənayelərini əhatə edir.

Karbon birləşmələrini başa düşmək

Karbonun çox yönlü olması onu üzvi kimyanın əsasını təşkil edir. Karbon atomları digər atomlarla dörd kovalent bağ yarada bilər ki, bu da müxtəlif birləşmələrə səbəb olur. Tək bir karbon atomu digər karbon atomları ilə zəncir və ya halqalar əmələ gətirərək bağlana bilər və beləliklə, üzvi molekulun skeletini və ya çərçivəsini yarada bilər. Bu karbon zəncirləri, molekulun xüsusiyyətlərini və reaksiyalarını təyin edən funksional qruplar adlanan digər elementlərin daxil edilməsi ilə dəyişdirilə bilər.

Karbohidrogenlər

Karbohidrogenlər yalnız karbon və hidrogendən ibarət olan ən sadə üzvi birləşmələrdir. Quruluşlarına və karbon-karbon bağlarının növlərinə görə alkanlara, alkenlərə, alkinlərə və aromatik karbohidrogenlərə bölünürlər.

• Alkanlar : Bunlar karbon atomları arasında tək bağları olan doymuş karbohidrogenlərdir. Ümumi düstur \(C nH {2n+2}\) dir, burada n karbon atomlarının sayıdır. Məsələn, metan, \(CH_4\) .
• Alkenlər : Karbon atomları arasında ən azı bir cüt bağ olan doymamış karbohidrogenlər. Ümumi düstur \(C nH {2n}\) dir. Eten, \(C 2H 4\) misaldır.
• Alkinlər : Karbon atomları arasında ən azı bir üçlü bağ olan doymamış karbohidrogenlər. Ümumi düstur \(C nH {2n-2}\) dir. Məsələn etin, \(C 2H 2\) .
• Aromatik karbohidrogenlər : Aromatik halqa kimi tanınan alternativ tək və ikiqat bağları olan karbon atomlarının halqasını ehtiva edən birləşmələr. Benzol, \(C 6H 6\) ümumi bir nümunədir.

Funksional qruplar

Funksional qruplar molekulda mövcud olan digər atomlardan asılı olmayaraq müəyyən xarakterik xüsusiyyətlərə malik olan molekullar daxilindəki xüsusi atom qruplarıdır. Onlar üzvi molekulların kimyasını və reaktivliyini başa düşmək üçün açardır. Bəzi ümumi funksional qruplara aşağıdakılar daxildir:

• Spirtlər : Karbon atomuna bağlı hidroksil (-OH) qrupu ilə xarakterizə olunur. Spirtli içkilərdə olan etanol, \(C 2H 5OH\) buna misaldır.
• Karboksilik turşular : Karboksil (COOH) qrupu ehtiva edir. Tanış bir nümunə sirkənin əsas tərkib hissəsi olan sirkə turşusudur, \(CH_3COOH\) .
• Aldehidlər və ketonlar : Hər ikisi bir karbonil (C = O) qrupu ehtiva edir, lakin aldehidlərdə bir karbon zəncirinin sonunda, ketonlarda isə ortada yerləşir. Formaldehid, \(HCHO\) və aseton, \((CH 3) 2CO\) müvafiq olaraq nümunədir.
• Aminlər : Tərkibində tək bir cüt olan əsas azot atomu olan üzvi birləşmələr və funksional qruplar. Boya istehsalında istifadə olunan anilin, \(C 6H 5NH_2\) buna misaldır.

Üzvi kimyada izomerizm

İzomerlər eyni molekulyar formullu, lakin müxtəlif struktur quruluşlarına və beləliklə də fərqli xassələrə malik birləşmələrdir. İzomerizm üzvi kimyada kritik bir anlayışdır, çünki eyni atomları olan molekulların necə fərqli struktur və xüsusiyyətlərə malik ola biləcəyini izah edir. İzomerizmin iki əsas növü vardır: atomlarının kovalent düzülüşü ilə fərqlənən struktur (və ya konstitusiya) izomerlər və eyni kovalent düzülüşü olan, lakin atomlarının məkan düzülüşü ilə fərqlənən stereoizomerlər. Struktur izomerizm nümunəsini iki izomerə malik olan butan \(C 4H {10}\) ilə görmək olar: n-butan və izobutan. Stereoizomerizmə bir-birinin güzgü şəkilləri olan və sol və sağ əllər kimi üst-üstə qoyula bilməyən enantiomerlər daxildir.

Üzvi reaksiyalar

Üzvi reaksiyalar üzvi birləşmələrin iştirak etdiyi kimyəvi reaksiyalardır. Üzvi reaksiyaların əsas növlərinə aşağıdakılar daxildir:

• Əlavə reaksiyalar : İki və ya daha çox molekul birləşərək daha böyük molekul əmələ gətirir. Bu alkenlərdə və alkinlərdə geniş yayılmışdır.
• Əvəzetmə reaksiyaları : Bir molekuldakı bir atom başqa bir atom və ya atom qrupu ilə əvəz olunur. Bu halogenləşdirilmiş karbohidrogenlər üçün xarakterikdir.
• Eliminasiya reaksiyaları : Bir molekul iki və ya daha çox kiçik molekula bölünür. Spirtlər tez-tez alkenlər əmələ gətirmək üçün dehidrogenləşməyə məruz qalırlar.
• Redoks reaksiyaları : Bunlar spirtlərin ketonlara və ya aldehidlərə oksidləşməsi kimi iki maddə arasında elektronların ötürülməsini əhatə edir.

Nəticə

Üzvi kimya canlı orqanizmlərin kimyəvi tərkibini və proseslərini başa düşməkdə, həmçinin yeni materialların və əczaçılıq vasitələrinin işlənib hazırlanmasında mühüm rol oynayan geniş və maraqlı sahədir. Üzvi molekulların, karbohidrogenlərin, funksional qrupların, izomerlərin və üzvi reaksiyaların quruluşu və reaktivliyi kimi üzvi kimyanın əsas anlayışlarını başa düşməklə, həyatın kimyəvi əsasları və yeni birləşmələrin sintezi haqqında fikirlər əldə edilir.