Органикалық химия пәні

Органикалық қосылыстардың барлығының құрамында көміртек атомы бар. Көміртектен басқа сутек, оттек, азот, т.б. элемент атомдары болады. Кейбір органикалық қосылыстардың құрамына күкірт, фосфор, галогендер және металдар кіреді. Ал бейорганикалық қосылыстарды біріктіретін бір ортақ элемент жоқ.

Органикалық химия — көмірсутектер мен олардың туындыларының химиясы.

Органикалық заттардың бейорганикалық заттармен салыстырғанда бірқатар ерекшеліктері бар.

Органикалық қосылыстарда көміртек атомдары өзара жалғасып, құрамына көп атом топтары кіретін тізбек құра алады. Сонымен қатар көміртек атомдары бірімен-бірі түзу тізбекті, тармақты, тұйықталған цикл түзіп те байланыса алады.

Тізбек құрамындағы көміртек атомдарының саны әр түрлі болуы мүмкін. Сонымен қатар көміртек атомдары өзара жай (дара) және еселі (қос, үш) байланыстар арқылы байланысады.

Органикалық қосылыстар санының өте көп болуы көміртек атомының жоғарыда айтылған ерекше қасиеттеріне байланысты.

Органикалық заттар, негізінен, көміртек және сутек атомдарынан тұратындықтан, араларындағы байланыстар коваленттік (полюссіз немесе полюсті) болады. Сондықтан органикалық заттарға мынадай қасиеттер тән:

• олар — бейэлектролиттер немесе әлсіз электролиттер;
• органикалық заттардың арасында реакциялар баяу жүреді (иондардың арасындағы реакциялардың тез жүретінін білесіңдер);
• органикалық заттар молекулалық құрылымды болғандықтан, қайнау және балқу температуралары төмен болады;
• органикалық заттар қызуға төзімсіз, салыстырмалы төмен температураның өзінде (кейде тіпті 100°С-қа жетпейтін) айырылады;
• оттек қатысында органикалық заттардың бәрі дерлік жанады. Көміртек атомдарының арасындағы байланыстар үзіліп, нәтижесінде, көміртек (IV) оксиді түзіледі немесе күйеленеді (көмірленеді) және су түзіледі.

Органикалық зат құрамында көміртек пен сутекті анықтау

Жану реакцияларының өнімдері (СО₂ түзілуі не көмірленуі) бойынша ол заттың органикалық қосылысқа жататынын және құрамына көміртек атомы кіретінін анықтауға болады.

Тотығу реакциясы нәтижесінде бастапқы зат құрамындағы көміртек атомы көміртек диоксидіне, ал сутек суға айналады:

C_xH_y+[O]→СO₂ + Н₂O

Көміртек (IV) оксиді түзілгенін реакция өнімдерін ізбес суы (СаОН)₄ ерітіндісі арқылы өткізіп, оның лайлануы арқылы тексеруге болады. Ал су түзілгенін ақ түсті мыс (II) сульфатының CuSО₄ көгеріп, мыс (II) сульфаты кристаллогидратына CuSО₄* 5Н₂О айналуынан анықтауға болады.

Осылайша сапалық талдау нәтижелері бойынша органикалық заттың құрамына көміртек пен сутек атомдары кіретіндігі дәлелденеді.

Органикалық заттар мен бейорганикалық заттардың арасына айқын иіек қоюға болмайды. Көміртек (II) оксиді, көміртек (IV) оксиді, көмір қышқылы мен оның тұздары және кейбір қарапайым заттар, құрамында көміртек атомдары болғанымен, органикалық қосылыстарға жатпайды. Қасиеттері бейорганикалық қосылыстарға ұқсас болғандықтан, олар бейорганикалық химия курсында қарастырылады.

Органикалық қосылыстар — қарапайым метаннан бастап, өте күрделі белоктар мен нуклеин қышқылдарына дейін құрамдары әр түрлі болады.

Органикалық заттардың көздері

Органикалық қосылыстарды тегіне байланысты табиғи және синтездік деп екі үлкен топқа бөлуге болады. Табиғи органикалық заттарға: табиғи газ, мұнай, көмір, шымтезек (торф), тақтатас (сланец), озокерит, мақта және орман шаруашылығының өнімдері, ауыл шаруашылығының қалдықтары, т.б. жатады. Синтездік органикалық заттарды органикалық синтез арқылы жасанды жолмен алады.

Табиғи газдар, негізінен, (96%-ке дейін) метаннан тұрады. Дайын күйінде пайдаланылады және әр түрлі органикалық заттар алу үшін шикізат ретінде қолданылады.

Мұнай — органикалық заттардың күрделі қоспасы. Мұнайды өңдеп, бензин, керосин және басқа жанармайлар, жағармайлар алады. Сонымен қатар мұнай маңызды органикалық шикізат болып табылады.

Тас көмір отын ретінде қолданылады және одан көптеген органикалық заттар алынады.

Битумды және жанғыш тақтатпастпарды еңдеу арқылы бензин және басқа отындар, майлар, битум, тұрмыстық газ, т.б. заттар алынады.

Шымтезектпен қаныққан көмірсутектер, органикалық қышқылдар, фенол, т.б. органикалық заттар алынады.

Целлюлоза, негізінен, мақта талшығы (95—98%) мен ағаш сүрегінің (40—50%) құрамында болады. Целлюлозадан жасанды талшықтар, қағаз, спирт, эфирлер және эфир майларын алады.

Ауыл шаруашылығы өнімдері мен олардың қалдықтарынан крахмал, сахароза, глюкоза, витаминдер және басқа өнімдер алынады.

Синтездік жолмен сан алуан органикалық заттар синтездеуге болады. Олардың шикізаттары, негізінен, мұнай, газ және жоғарыда аталған басқа заттар болып табылады. Мысалы, әр түрлі полимерлер, дәрі-дәрмектер, жасанды және синтездік талшықтар мен каучуктар, органикалық бояулар, т.б. көптеген заттар синтездік жолмен алынады. Табиғатта кездесетін заттармен қатар табиғатта ұшыраспайтын заттарды да синтездеуге болады. Сонымен қатар заттарды синтездеу арқылы бағалы табиғи заттарды үнемдеуге мүмкіндік туады.