Органические вещества — урок. Химия, 8–9 класс.

Все известные вещества можно разделить на две группы: органические и неорганические (минеральные).

Органические вещества — соединения углерода.

Исключения: оксиды углерода, угольная кислота и её соли (относятся к неорганическим).

 

Все органические соединения обязательно содержат углерод и водород.  В их состав могут входить атомы кислорода, азота, галогенов, серы.

Органические вещества составляют основную часть всех живых организмов. Белки, жиры, углеводы являются органическими соединениями.

 

Природный газ, нефть, каменный уголь,

торф также состоят из органических веществ.

 

Примеры природных органических веществ, которые использует человек: сахар, крахмал, уксусная кислота, каучук, жиры, древесина.

 

 

Рис. \(1\). Сливочное масло

 

Рис.\( 2\). Древесина

  

Мы используем огромное количество синтетических органических веществ, которые в природе никогда не существовали (полиэтилен, капрон, лавсан и многие другие).

 

Рис. \(3\). Пластмасса

  

В быту мы постоянно применяем моющие средства, лекарства, косметику.

 

Рис. \(4\). Косметические средства

  

Машины не могут передвигаться без резиновых  шин.

 

Рис. \(5\). Резиновая шина

 

Наша одежда состоит из волокон, которые тоже представляют собой органические соединения.

 

Обрати внимание!

Органические вещества:

• имеют молекулярное строение;
• легкоплавкие и летучие;
• разлагаются при нагревании с образованием угля;
• горят на воздухе и образуют при этом углекислый газ и воду.

Рис. \(6\). Плавление и горение парафина

Источники:

Рис. 1. Сливочное масло https://cdn.pixabay.com/photo/2016/03/24/16/33/butter-1277087_960_720.jpg

Рис. 2. Древесина https://cdn.pixabay.com/photo/2018/10/28/20/58/wood-3779890_960_720.jpg

Рис. 3. Пластмасса https://cdn.pixabay.com/photo/2020/07/27/14/16/lego-5442555_960_720.jpg

Рис. 4. Косметические средства https://cdn. pixabay.com/photo/2014/04/01/20/19/cream-302739_960_720.jpg

Рис. 5. Резиновая шина https://cdn.pixabay.com/photo/2020/01/31/07/13/tire-4807271_960_720.jpg

Рис. 6. Плавление и горение парафина https://cdn.pixabay.com/photo/2016/03/10/17/27/candlelight-1248804_960_720.jpg

Органические вещества, свойства и классификация

История развития органической химии

В истории развития органической химии выделяют два периода: эмпирический (с середины XVII до конца XVIII века), в который познание органических веществ, способов их выделения и переработки происходило опытным путем и аналитический (конец XVIII – середина XIX века), связанный с появлением методов установления состава органических веществ. В аналитический период было установлено, что все органические вещества содержат углерод. Среди, других элементов, входящих в состав органических соединений были обнаружены водород, азот, сера, кислород и фосфор.

Важное значение в истории органической химии имеет структурный период (вторая половина XIX – начало XX века), ознаменовавшийся рождением научной теории строения органических соединений, основоположником которой был А. М. Бутлеров.

Основные положения теории строения органических соединений:

• атомы в молекулах соединены между собой в определенном порядке химическими связями в соответствии с их валентностью. Углерод во всех органических соединениях четырехваленнтен;
• свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от порядка соединения атомов;
• атомы в молекуле взаимно влияют друг на друга.

Порядок соединения атомов в молекуле описывается структурной формулой, в которой химические связи изображаются черточками.

Характерные свойства органических веществ

Существует несколько важных свойств, которые выделяют органические соединения в отдельный, ни на что не похожий класс химических соединений:

1. Органические соединения обычно представляют собой газы, жидкости или легкоплавкие твердые вещества, в отличие неорганических соединений, которые в большинстве своём представляют собой твердые вещества с высокой температурой плавления.
2. Органические соединения большей частью построены ковалентно , а неорганические соединения — ионно.
3. Различная топология образования связей между атомами, образующими органические соединения (прежде всего, атомами углерода), приводит к появлению изомеров — соединений, имеющих один и тот же состав и молекулярную массу, но обладающих различными физико-химическими свойствами. Данное явление носит название изомерии.
4. Явление гомологии — существование рядов органических соединений, в которых формула любых двух соседей ряда (гомологов) отличается на одну и ту же группу — гомологическую разницу CH₂. Органические вещества горят.

Классификация органических веществ

В классификации принимают за основу два важных признака – строение углеродного скелета и наличие в молекуле функциональных групп.

В молекулах органических веществ атомы углерода соединяются друг с другом, образуя т.н. углеродный скелет или цепь. Цепи бывают открытыми и замкнутыми (циклическими), открытые цепи могут быть неразветвленными (нормальными) и разветвленными:

По строению углеродного скелета различают:

— алициклические органические вещества, имеющие открытую углеродную цепь как разветвленную, так и неразветвленную. Например,

СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ (бутан)

СН₃-СН(СН₃)-СН₃ (изобутан)

— карбоциклические органические вещества, в которых углеродная цепь замкнута в цикл (кольцо). Например,

— гетероциклические органические соединения, содержащие в цикле не только атомы углерода, но и атомы других элементов, чаще всего азота, кислорода или серы:

Функциональная группа – атом или группа атомов неуглеводородного характера, которые определяют принадлежность соединения к определенному классу. Признаком, по которому органическое вещество относят к тому или иному классу, является природа функциональной группы (табл. 1).

Таблица 1. Функциональные группы и классы.

Соединения могут содержать не одну, а несколько функциональных групп. Если эти группы одинаковые, то соединения называют полифункциональными, например хлороформ, глицерин. Соединения, содержащие различные функциональные группы, называют гетерофункциональными, их можно одновременно отнести к нескольким классам соединений, например молочную кислоту можно рассматривать, как карбоновую кислоту и как спирт, а коламин – как амин и спирт.

Примеры решения задач

Урок 5. химический состав клетки — Биология — 5 класс

Биология, 5 класс

Урок 5. Химический состав клетки

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Урок посвящён изучению химического состава клетки.

Ключевые слова:

Клетка, химический состав, неорганические и органические вещества, вода, минеральные соли, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты

Тезаурус:

Химический элемент – это атомы одного и того же вида.

Органические вещества – это вещества, которые входят в состав живых организмов и образуются только при их участии.

Неорганические вещества – это вещества, которые входят в состав неживой природы и могут образовываться без участия живых организмов.

Обязательная и дополнительная литература по теме

1. Биология. 5–6 классы. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. и др. / Под ред. Пасечника В. В. М.: Просвещение, 2019
2. Биология. 6 класс. Теремов А. В., Славина Н. В. М.: Бином, 2019.
3. Биология. 5 класс. Мансурова С. Е., Рохлов В. С., Мишняева Е. Ю. М.: Бином, 2019.
4. Биология. 5 класс. Суматохин С. В., Радионов В. Н. М.: Бином, 2014.
5. Биология. 6 класс. Беркинблит М. Б., Глаголев С. М., Малеева Ю. В., Чуб В. В. М.: Бином, 2014.
6. Биология. 6 класс. Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д. М.: Мнемозина, 2012.
7. Биология. 6 класс. Ловягин С. Н., Вахрушев А. А., Раутиан А. С. М.: Баласс, 2013.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Сейчас на Земле известно более ста химических элементов. Из их атомов состоят все вещества, встречающиеся на Земле. 80 химических элементов обнаружены в составе живых организмов. При этом четыре из них – углерод, водород, азот и кислород составляют около 98 % массы любого организма. Остальные химические элементы встречаются в живых организмах в малых количествах.

Клетки всех живых организмов состоят из одних и тех же химических элементов. Эти же элементы входят и в состав объектов неживой природы. Сходство состава указывает на общность живой и неживой природы.

На этом уроке вы узнаете, из каких химических элементов состоят клетки живых организмов, и какие изменения претерпевают эти химические соединения по мере роста и развития клеток.

В клетках живых организмов больше всего содержится таких химических элементов, как углерод, водород, кислород и азот. Вместе они составляют до 98 % массы клетки. Около 2 % массы клетки приходится на восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в клетках в очень малых количествах.

Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические (вода и минеральные соли) и органические (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и др.) вещества.

Значение каждого из веществ, содержащегося в клетке уникально. Вода придаёт клетке упругость, определяет её форму, участвует в обмене веществ. Неорганические вещества используются для синтеза органических молекул. При недостатке минеральных веществ важнейшие процессы жизнедеятельности клеток нарушаются. Углеводы придают прочность клеточным оболочкам, а также служат запасающими веществами. Белки входят в состав разнообразных клеточных структур, регулируют процессы жизнедеятельности и тоже могут запасаться в клетках. Жиры откладываются в клетках. При расщеплении жиров освобождается необходимая живым организмам энергия. Нуклеиновые кислоты играют ведающую роль в сохранении наследственной информации.

Клетка – это миниатюрная природная лаборатория, в которой синтезируются и претерпевают изменения различные химические соединения. Сходство химического состава клеток разных организмов доказывает единство живой природы.

Разбор типового тренировочного задания:

Тип задания: Сортировка элементов по категориям

Текст вопроса: Расставьте названия веществ в таблицу:

Органические вещества	Неорганические вещества

Варианты ответов:

Белки

Вода

Углеводы

Жиры

Кислород

Правильный вариант ответа:

Органические вещества	Неорганические вещества
белки углеводы жиры	вода кислород

Разбор типового контрольного задания

Тип задания: Выделение цветом

Текст вопроса: Выделите цветом вещества, входящие в состав живых организмов:

Варианты ответов:

1. Вода
2. Пластик
3. Белки
4. Жиры
5. Нефть
6. Углеводы
7. ДНК и РНК

Правильный вариант ответа:

1) Вода

3) Белки

4) Жиры

6) Углеводы

7) ДНК и РНК

Органические вещества клетки | Student Guru

Органические вещества — это сложные углеродсодержащие соединения, имеющие крайне разнообразную структуру и свойства. Это могут быть как низко-, так и высокомолекулярные соединения, линейные или циклические, гидрофильные или гидрофобные, количество которых во много раз превосходит количество известных неорганических соединений. Ранее считалось, что органические вещества синтезируются только живыми организмами. В действительности, все органические вещества, которые встречаются в природе, имеют отношение к живым организмам. Они либо входят в их состав, либо являются продуктами их жизнедеятельности. Однако сейчас с помощью химического синтеза получено огромное количество органических веществ, намного превышающее число известных природных соединений.

Большинство органических веществ образовано небольшим количеством элементов: в них помимо углерода входит водород, многие также содержат кислород и азот. Эти четыре элемента могут легко образовывать ковалентные связи благодаря спариванию электронов на внешних орбиталях атомов. В предыдущих постах уже было сказано, что атому углерода для полного заполнения внешней орбитали не хватает четырех электронов, т. е. он может образовывать четыре ковалентные связи (по числу общих электронных пар). У атома азота  недостает трех электронов, а у атомов кислорода и водорода — двух и одного соответственно. Разнообразие органических веществ значительно увеличивается за счет того, что кислород способен образовывать и двойные связи, а углерод и азот не только двойные, но и тройные. Это также придает органическим веществам новые свойства. Также в состав многих органических соединений входят сера и фосфор.

Органические  вещества в живых организмах очень разнообразны и по своей структуре, и по выполняемым функциям. На этих этом основывается их классификация, хотя часто этот принцип не соблюдается так строго. Например, в группу витаминов объединяют вещества, имеющие различную структуру и химические свойства, однако у всех витаминов высокая биологическая активность, и они необходимы животным или человеку в микроколичествах.

Кроме низкомолекулярных органических веществ, а именно, органических кислот, аминокислот, сахара, нуклеотидов, липидов и т. п., в состав живых организмов входят и высокомолекулярные вещества — биополимеры.
Полимеры — вещества, молекулы которых состоят из большого количества повторяющихся единиц или «мономерных звеньев» (мономеров). Благодаря ковалентным связям мономеры соединяются между собой, образуя длинные неразветвленные или разветвленные цепи. Полимер, состоящий из одинаковых мономеров, называют гомополимером. Например, полисахариды состоят из молекул глюкозы. К ним относятся целлюлоза, крахмал, гликоген. Если же в составе полимера есть несколько различных «строительных блоков», он называется гетерополимером. В качестве примера гетерополимеров можно привести белки, построенные из 20-ти различных аминокислот, или нуклеиновые кислоты, состоящие из  нуклеотидов 4-х разных типов. Гетерополимеры могут быть регулярными и нерегулярными. Белки и нуклеиновые кислоты, к примеру, относятся к нерегулярным гетерополимерам, поскольку последовательности аминокислот в разных белках или нуклеотидов в ДНК и РНК не имеют какой-то строгой периодичности.

Основные классы органических молекул организма.

Класс	Процент массы тела	Главные атомы	Подкласс	Субъединица
Углеводы	1	C, H, O	Моносахариды (сахара), Полисахариды	Моносахариды
Липиды	15	C, H	Триацилглицериды, Фосфолипиды, Стероиды	3 жирные кислоты + глицерин 2 жирные кислоты + глицерин + фосфат + слабозаряженная азотсодержащая молекула спирта
Белки	17	C, H, O, N	Пептиды, Белки	Аминокислоты Аминокислоты
Нуклеиновые кислоты	2	C, H, O, N	ДНК,РНК	Нуклеотиды, содержащие основания аденин, гуанин, тимин, цитозин, сахар, дезоксирибозу и фосфатНуклеотиды, содержащие основания аденин, гуанин, урацил или цитозин, сахар, рибозу и фосфат

Перейти к оглавлению.

from your own site.

Органические вещества

Органические вещества, в отличие от неорганических, образуют ткани и органы живых организмов. К ним относятся белки, жиры, углеводы, нукленовые кислоты и другие.

Состав органических веществ клетки растений

Данные вещества представляют собой химические соединения, в состав которых входит углерод. Редкие исключения из этого правила – карбиды, угольная кислота, цианиды, оксиды углерода, карбонаты. Органические соединения образуются при связи углерода с любым из элементов таблицы Менделеева. Чаще всего в составе этих веществ присутствуют кислород, фосфор, азот, водород.

Каждая клетка любого из растений на нашей планете состоит из органических веществ, которые условно можно разделить на четыре класса. Это углеводы, жиры (липиды), белки (протеины), нуклеиновые кислоты. Данные соединения являются биологическими полимерами. Они принимают участие в метаболических процессах в организме как растений, так и животных на клеточном уровне.

Четыре класса органических веществ

1. Белки (протеины) – это соединения, основными структурными элементами которых являются аминокислоты. В организме растений белки выполняют различные важные функции, основная из которых – структурная. Они входят в состав разнообразных клеточных образований, регулируют процессы жизнедеятельности и откладываются про запас.

2. Жиры (липиды) также входят в состав абсолютно всех живых клеток. Они состоят из простейших биологических молекул. Это сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов. Главная роль жиров в жизнедеятельности клеток – энергетическая. Жиры откладываются в семенах и других частях растений. Вследствие их расщепления высвобождается необходимая для жизни организма энергия. Зимой многие кустарники и деревья питаются, расходуя запасы жиров и масел, которые они накопили за лето. Также следует отметить важную роль липидов в построении мембран клеток — как растительных, так и животных.

3. Углеводы являются основной группой органических веществ, благодаря расщеплению которых организмы получают необходимую энергию для жизни. Их название говорит само за себя. В структуре молекул углеводов наряду с углеродом присутствуют кислород и водород. Самым распространенным запасным углеводом, который образуется в клетках в процессе фотосинтеза, является крахмал. Большое количество этого вещества откладывается, например, в клетках клубней картофеля либо семян злаков. Другие углеводы придают сладкий привкус плодам растений.

4. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) представляют собой фосфорсодержащие биополимеры, имеющиеся в клеточных ядрах всех без исключения живых существ. Их основное предназначение – сохранение наследственной информации и передача ее потомкам.

Таким образом, клетка растения является маленькой «природной лабораторией», где синтезируются и преобразуются разнообразные химические органические вещества.

Похожие материалы:

Основные закономерности распределения органического вещества в подземных водах — Экология и промышленная безопасность

Региональные исследования позволили накопить и обобщить большой фактический материал по количественному содержанию и составу органических веществ в различных типах подземных вод [4]. По методике определения суммарного Сорг, разработанной во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидрогео¬логии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО), изучено более 800 проб подземных вод [2]. Среднее содержание суммарного Сорг в различных типах подземных вод дано нами в табл.1.

Из табл.1 следует, что грунтовые воды в меньшей степени обогащены органическим веществом (Сорг около 30 мг/л), чем глубокие воды ненефтегазоносных артезианских бассейнов (Сорг 35-40 мг/л). Следовательно, по мере фильтрации по водоносным пластам подземные воды обогащаются органическим веществом. Однако глубокие воды ненефтегазоносных провинций менее богаты органическим веществом, чем воды нефтегазоносных провинций. Особенно это различие заметно для вод областей разгрузки (Сорг 35 мг/л по сравнению с 55-75 мг/л). Этим доказывается, что накопление и распределение органических веществ в глубоких подземных водах нефтегазоносных бассейнов связано не только с влиянием нефтяных залежей, но и с общим геохимическим процессом преобразования и накопления органического вещества в условиях нефтегазоносных бассейнов.
Среди вод нефтегазовых месторождений максимальным содержанием Сорг отличаются внутриконтурные воды газоконденсатных (800 мг/л) и нефтяных (375 мг/л) месторождений. Воды газовых залежей повышенным количеством Сорг не характеризуются (35 мг/л).
Существенное влияние на величину содержания водорастворенного органического вещества (ВРОВ) в подземных водах оказывает обогащенность пород рассеянным органическим веществом (табл.2).
Отмеченная связь объясняется тем, что ВРОВ является одним из основных источников для водорастворенных органических веществ, переходящих из пород при повышенных температурах, при насыщении вод углекислотой и при других благоприятных условиях.

Общее количество органических веществ в подземных водах соизмеримо с количеством Сорг во многих природных объектах и уступает лишь содержанию Сорг в осадочных породах. Так, если не считать максимальных содержаний органического вещества в приконтурных водах нефтегазовых месторождений, а принять за среднюю величину концентрации суммарного Сорг 50 мг/л, то количество органического углерода в подземных водах 5-километровой зоны стратисферы составит 2,5 . 1012 т (для сравнения приведем цифру общего содержания Сорг в водах Мирового океана, равную 2,0 .1012 т).
Качественный состав органических веществ подземных вод очень сложен. О нем можно судить по данным рис.1. В настоящее время не все приведенные на рисунке органические вещества определяются в подземных водах количественно. Некоторые из них обнаружены пока лишь качественно. Среди последних следует назвать некоторые гетероциклические соединения, углеводы, терпены, уроновые кислоты. Наиболее полно охарактеризованы с применением надежных методов анализа такие вещества, как летучие органические кислоты (муравьиная, уксусная и др.), фенолы, нафтеновые кислоты, ароматические углеводороды (бензол и его гомологи). Значительно меньше данных по количественному содержанию в подземных водах имеется для гумусовых веществ (гуминовых кислот и фульвокислот), масел, смол, эфиров, спиртов, аминов, аминокислот, карбонильных соединений.
Ориентировочные содержания различных количественно определяемых органических веществ в подземных водах следующие (в мг/л):

Как уже было показано в табл. 1, наибольшее количество органического вещества содержится в водах нефтяных месторождений. Помимо количественной стороны, важнейшей особенностью этих вод является преобладание в их составе летучих органических кислот (рис.2). В суммарное Сорг входят органические вещества трех основных групп: 1) нелетучих, 2) летучих нейтральных и основных, 3) летучих кислот. Основную долю органического вещества (см. рис. 2) во всех водах вне нефтегазовых месторождений составляют летучие нейтральные и основные соединения, к которым относятся летучие эфиры, летучие низкомолекулярные спирты (этиловый, ме¬тиловый, пропиловый), углеводороды (терпены, бензол и другие ароматические углеводороды), летучие амины и др.
Несмотря на резкую разницу в содержании суммарного Сорг в разных водах нефтегазовых месторождений (например, 35 мг/л в водах газовых месторождений и 800 мг/л в водах газоконденсатных месторождений), природа органического вещества этих вод, очевидно, одинакова. Об этом свидетельствуют практически одинаковые соотношения указанных групп органических веществ: нелетучих до 22%, летучих нейтральных и основных 20-32% и летучих кислых, т. е. органических кислот, 58-67%. Таким образом, оказалось справедливым предвидение В. И. Вернадского, который еще в 30-е годы писал, что специфический химический состав подземных вод нефтегазовых месторождений в настоящее время широко и успешно используется в нефтегазопоисковой практике [1,3].
Содержание и распределение органических веществ в подземных водах зависят от природных физико-географических и геолого-гидрогеологических условий. Концентрированию органических веществ в водах способствуют обогащенность пород органическим веществом, повышенные температуры и давления, затрудненный водообмен, восстановительная среда, наличие залежей нефти и газоконденсатов. Неоднозначное влияние оказывают минерализация, химический состав вод и величина рН.
В подземных водах происходят разнообразные физико-химические и биохимические процессы с участием растворенного органического вещества. Так, гидролиз жиров приводит к образованию глицерина и жирных кислот, гидролиз белков — к образованию аминокислот, гидролиз сложных эфиров — к образованию фенолов, спиртов, органических кислот и т. п. Образование углеводородов, особенно низших метановых, может происходить путем декарбоксилирования карбоновых кислот. Эксперименты по гидрогенизации различных органических кислот показали возможность образования метановых и нафтеновых углеводородов.

Рис. 1. Классификация органических веществ, содержащихся в подземных водах
Существенные и быстрые превращения органических веществ происходят при биохимических процессах. Геологическая деятельность микрофлоры в грунтовых водах и верхних частях горизонтов глубоких напорных вод (до глубины проникновения в них кислорода) выражается в аэробном разложении остатков наземной растительности — клетчатки, углеводов, белков. Например, при распаде белков образуются органические кислоты, аминокислоты, амины и др. При диссимиляции главнейших и наиболее доступных источников энергии — углеводов — микроорганизмы образуют разнообразные жирные кислоты (муравьиную, уксусную, пропионовую, масляную и др.) и спирты (этиловый, пропиловый и др. ).

Рис. 2. Диаграммы изменения содержания разных групп органических веществ в подземных водах различных областей их формирования
I — нелетучие органические вещества; 2 — летучие нейтральные и основные вещества; 3 — летучие органические кислоты I—IV — воды: I— грунтовые, II— глубо¬кие напорные областей стока вне нефтегазовых месторождений, IIIа— непродуктивных горизонтов нефтяных месторождений; IIIб — законтурные нефтяных месторождений, IIIв— приконтурные нефтяных месторождений, IIIг — газоконденсатных месторождений, IIIд — газовых месторождений; IV — глубокие напорные области разгрузки артезианских бассейнов
Таким образом, при разрушении бактериями белков, углеводов и клетчатки в качестве промежуточных продуктов неизменно образуются жирные кислоты, аминокислоты, спирты и другие органические соединения, находящиеся в подземных водах.
Присутствие жирных кислот (иногда в количествах до 3 г/л и более) в водах нефтегазовых месторождений может быть связано с анаэробным окислением углеводородов. Широкое распространение анаэробов в глубоких водах подтверждает возможность анаэробного распада углеводородов нефтегазовых залежей, рассеянных углеводородов пород и растворенных углеводородов подземных вод с образованием жирных кислот.
Сложные физико-химические и физические процессы протекают при взаимодействии подземных вод с породами и нефтями. Среди них следует назвать диффузионное и фильтрационное извлечение органических веществ из пород, сорбционные процессы, диализ, ионный обмен и др. Помимо конвекционно-диффузионного потока органических веществ от нефтегазовой залежи по пласту имеет место и молекулярная диффузия вверх и вниз по разрезу.
В природной обстановке процессы формирования органической составляющей подземных вод гораздо сложнее, чем их удается воспроизводить в лабораторных условиях. В природе на ход тех или иных процессов одновременно влияют многочисленные и не всегда однонаправленные факторы. Поэтому органическое вещество подземных вод в целом находится в неустойчивом физико-химическом состоянии.
Дальнейшее развитие нового научного направления — органической гидрогеохимии требует внимания со стороны геологов, геохимиков, гидрогеологов, гидрохимиков, микробиологов, бальнеологов и других специалистов, так как теоретический и практический выход органической гидрогеохимии весьма разнообразен и может быть плодотворным в различных областях науки и на практике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Барс Е.А., Коган С.С. Методическое руководство по исследованию органических веществ подземных вод нефтегазоносных областей, М.: Недра, 1973.
2. Кирюхин В.К., Мелькановицкая С.Г., Швец В.М. Определение органических веществ в подземных водах нефтегазоносных областей, М.: Недра, 1973.
3. Методы и направления исследований органических веществ подземных вод. — Труды ВСЕГИНГЕО, 1975, вып. 96.
4. Швец В.М. Органические вещества подземных вод. М.: Недра, 1973.

Какие органические вещества входят в состав клетки? Какие органические вещества являются самыми распространенными?

Органические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул — гормонов, пигментов, АТФ и многие другие. В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках преобладают сложные углеводы полисахариды; в животных больше белков и жиров. Тем не менее каждая из групп органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.

Белки. Среди органических веществ клетки белки занимают первое место как по количеству, так и по значениию. У животных на них приходится около 50 % сухой массы клетки. В организме человека встречается 5 млн. типов белковых молекул, отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов.

Несмотря на такое разнообразие и сложность строения, они построены всего из 20 различных аминокислот.

Белки, выделенные из живых организмов животных, растений и микроорганизмов, включают несколько сотен, а иногда и тысяч комбинаций 20 основных аминокислот. Порядок их чередования самый разнообразный, что делает возможным существование огромного числа молекул белка, отличающихся друг от друга. Например, для белка, состоящего всего из 20 остатков аминокислот, теоретически возможно около 2 * 1018 вариантов, отличающихся чередованием аминокислот, а значит, и свойствами различных белковых молекул. Последовательность аминокислот в полипептидной цепи принято называть первичной структурой белка.

Жиры (липиды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Жиры не растворяются в воде они гидрофобны. В клетках всегда есть и другие сложные гидрофобные жироподобные вещества, называемые липоидами.

Одна из основных функций жиров энергетическая. В ходе расщепления 1 г жиров освобождается большое количество энергии 38,9 кДж. Содержание жира в клетке колеблется в пределах 5-15 % от массы сухого вещества. В клетках жировой ткани количество жира возрастает до 90 %. Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в семенах и плодах растений, жир служит запасным источником энергии.

Жиры и липоиды выполняют и строительную функцию, они входят в состав клеточных мембран. Благодаря плохой теплопроводности жир способен выполнять функцию теплоизолятора. У некоторых животных (тюлени, киты) он откладывается в подкожной жировой ткани, которая у китов образует слой толщиной до 1 м. Образование некоторых липоидов предшествует синтезу ряда гормонов. Следовательно, этим веществам присуща и функция регуляции обменных процессов.

Органическое вещество — обзор

3.1.3 ОРГАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ СПОСОБНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Органическое вещество может иметь очень большое влияние на образование хлопьев грязи и стабильность морского дна, c.q. приливные зоны; последний более подробно рассматривается в главе 10. Органическое вещество состоит в основном из органических полимеров. Литература о взаимодействии между полимерами и коллоидами огромна, поскольку это важный вопрос, например, в обрабатывающей промышленности и сантехнике (например,г Берди, 2003; и Хантер, 2001). Однако литературы о роли органических полимеров в окружающей среде очень мало. Ван Леуссен (1988, 1994) дает краткий обзор литературы, доступной в то время.

Органическое вещество в иле состоит из твердых частиц (pom) и растворенного органического вещества (doc). Органическое вещество может происходить извне зоны отложения или образовываться в отложениях в результате биологических процессов. Органическое вещество аллохтона разлагается во время транспортировки и может состоять в основном из стойкого материала, такого как лигнин.Автохтонный органический материал используется и вырабатывается в метаболических процессах организмов. Образовавшийся органический материал вне организмов обозначается как eps (внеклеточные вещества).

Основными органическими веществами, встречающимися в морских илах, являются (Berner, 1980):

•

Полисахариды и белки, состоящие из пептидов и аминокислот,

•

Липиды, углеводороды, такие как целлюлоза, лигнин, состоящий из углеводороды алифатические и ароматические,

•

Гуминовые кислоты.

Первую группу органических веществ можно отнести к флокулянтам, к второй группе относятся нейтральные, а к третьей группе относятся диспергенты (дефлокулянты). Земельный перегной содержит больше лигнина, в то время как морской гумус содержит больше аминокислот, пептидов и полисахаридов.

Полимеры встречаются в виде заряженных или нейтральных частиц. Заряженные частицы называются полиэлектролитами и не играют большой роли в естественной окружающей среде. С другой стороны, неионогенные полимеры очень важны.Например, полисахариды, которые продуцируются множеством организмов (бактериями, водорослями, фильтраторами и т. Д.), Относятся к классу неионных полимеров. Эти неионные полимеры могут адсорбироваться на частицы глины посредством трех процессов:

•

силы Ван-дер-Ваальса,

•

биполярных сил и

•

водородных связей.

Биполярные силы намного сильнее, чем силы Ван-дер-Ваальса, и довольно эффективны, поскольку на взаимодействие частиц полимера и глины не влияет электростатическое отталкивание (например,г. Раздел 3.2.1), поскольку полимер в целом электрически нейтрален. Длинная полимерная нить может прилипать к частице глины в нескольких местах, образуя так называемые петли и один или два хвоста, как показано на рис. 3.8 (например, Hunter, 2001). Когда другая частица глины прикрепляется к петлям и / или хвостам этой полимерной нити, образуется прочная пара частиц. Этот эффект известен как образование перемычек и может привести к образованию крупных неорганических / органических хлопьев с прочностью от 10 до 100 раз больше, чем у чистого неорганического материала (Gregory, 1985).Поскольку вода биполярна, глино-полимерные структуры также могут связывать большие количества воды.

Рис. 3.8. Набросок полимера, адсорбированного на частице глины.

(заимствовано из Hunter, 2001)

Органический полимер, встречающийся в природе, часто является гетеродисперсным. Полимеры меньшего размера быстро прилипают к частицам глины, и существует меньше возможностей для прилипания более длинных нитей. В результате в этом случае полимеры не могут образовывать большие хлопья (Lyklema, 1988).

Органическое вещество часто содержит гуминовые кислоты с карбоксильными группами (cooh) и фенол-гидроксильными группами с плотностью заряда намного выше, чем глинистые минералы (Hayes et al., 1990): 3–6 мэкв / г для гуминовых кислот и 0,01–0,2 мэкв / г для глинистых минералов (см. Таблицу 3.3). Карбоксильные группы могут легко образовывать водородные связи при pH = 8, что типично для морской среды. Однако эти связи быстро ослабевают, когда концентрация одновалентных ионов увеличивается, как в морской воде (Weaver, 1989). Следовательно, можно ожидать, что водородные связи не слишком важны в эстуариях и прибрежных морях.

Органический материал в толще воды обычно (частично) окислен. Однако после осаждения он будет восстанавливаться в последовательном порядке нитратом, марганцем, железом и сульфатом (Aller, 1982).Если эти восстановители истощены, происходит анаэробная ферментация (см. Рис. 3.7) с образованием метана и углекислого газа, что приводит к образованию газа в слое (см. Главу 11). Порядок восстановления определяется энергетическим каскадом, известным как «окислительно-восстановительная башня». Отсылаем читателя к Sigg and Stumm (1994) или Wiedemeyer and Schwamborn (1996) для получения дополнительных сведений. Обратите внимание, что временной масштаб химических процессов зависит как от скорости осаждения, так и от диффузии в пласте.

Редукция происходит в верхней части пласта, т.е.е. от нескольких миллиметров до не более 1 см. Это изображено на рис. 3.9 по Фенчелу и Ридлу (1970). Ближе к поверхности образуется окисленный слой, в котором присутствует свободный кислород, хотя его количество ниже в слое уменьшается. Этот слой обычно желтый, желто-коричневый или желто-охристый из-за присутствия трехвалентного железа. Другие цвета обнаруживаются из-за различий в кристаллической структуре и следов других компонентов. Глубже в восстановленном слое осадок имеет черный цвет из-за присутствия сульфида железа (FeS). Другие типичные цвета: ржавчина (Fe ₂ O ₃ ) темно-коричневая, а болотная руда (Fe (OH) ₃ ) красно-коричневая.

Рис. 3.9. Характерные профили различных химических параметров в верхней части пласта.

(Fenchel and Riedl, 1970)

Состояние органического материала в слое характеризуется окислительно-восстановительным потенциалом E _h и pH (см. Рис. 3.9). Отрицательные значения E _h характерны для донных отложений, богатых органическим веществом и состоящих в основном из мелких отложений.Таким образом, ожидается, что в отложениях связных отложений, которые, как правило, содержат (некоторые) органические соединения, положительные значения E _h будут обнаружены только в небольшом слое вблизи поверхности слоя.

Процессы обмена водного дна в морской среде в значительной степени регулируются эродируемостью верхних нескольких миллиметров на см слоя (например, Глава 9). Следовательно, градиенты химико-биологического состава, изображенные на рис. 3.9, очень важны, так как достоверность почвы в значительной степени зависит от ее химико-биологического состава (главы 9 и 10).

25.1: Органическая химия — Chemistry LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Органическая химия
2. Резюме
3. Авторы и авторства

Сколько всего углеродсодержащих молекул? Текущая оценка составляет около 20 миллионов различных известных органических соединений.Почему неопределенность? Каждый день ученые придумывают новые соединения. Некоторые из этих материалов представляют интерес для исследовательского проекта, тогда как другие предназначены для разработки для коммерческого рынка. Как только мы думаем, что знаем, сколько существует органических соединений, мы открываем новые, и наше количество быстро устаревает.

Органическая химия

Когда-то считалось, что только живые существа способны синтезировать углеродсодержащие соединения, присутствующие в клетках.По этой причине к этим соединениям был применен термин «органические». Со временем было доказано, что углеродсодержащие соединения можно синтезировать из неорганических веществ, но термин «органические» остался. В настоящее время органических соединений определяются как соединения с ковалентной связью, содержащие углерод, за исключением карбонатов и оксидов. Согласно этому определению, такие соединения, как углекислый газ \ (\ left (\ ce {CO_2} \ right) \) и карбонат натрия \ (\ left (\ ce {Na_2CO_3} \ right) \), считаются неорганическими. Органическая химия — это исследование всех органических соединений.

Органическая химия — очень обширный и сложный предмет. Есть миллионы известных органических соединений — намного больше, чем количество неорганических соединений. Причина кроется в уникальности структуры угля и его адгезионных способностях. Углерод имеет четыре валентных электрона и, следовательно, образует четыре отдельные ковалентные связи в соединениях. Углерод обладает способностью многократно связываться с самим собой, образуя длинные цепочки атомов углерода, а также кольцевые структуры.Эти связи могут быть одинарными, двойными или тройными ковалентными связями. Углерод легко образует ковалентные связи с другими элементами, в первую очередь с водородом, кислородом, азотом, галогенами и некоторыми другими неметаллами. На рисунках ниже показаны шариковые модели двух из множества органических соединений.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Стеариновая кислота состоит из множества атомов углерода (черный) и водорода (белый), а также двух атомов кислорода (красный).

Родственная область биохимии до некоторой степени пересекается с органической химией. Биохимия — это исследование химии живых систем. Многие биохимические соединения считаются органическими химическими веществами. Обе молекулы, показанные выше, являются биохимическими материалами с точки зрения их использования в организме, но являются органическими химическими веществами с точки зрения их структуры и химической активности.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): метионин состоит из атомов углерода, водорода, кислорода, азота (синий) и серы (желтый).

Сводка

• Органические соединения определяются как соединения с ковалентной связью, содержащие углерод, за исключением карбонатов и оксидов.(Согласно этому определению, такие соединения, как углекислый газ \ (\ left (\ ce {CO_2} \ right) \) и карбонат натрия \ (\ left (\ ce {Na_2CO_3} \ right) \), считаются неорганическими.)
• Органическая химия — это изучение всех органических соединений.
• Биохимия — это исследование химии живых систем.

Авторы и указание авторства

• Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

Органическая химия — Американское химическое общество

Что такое органическая химия?

Органическая химия — это изучение структуры, свойств, состава, реакций и получение углеродсодержащих соединений. Большинство органических соединений содержат углерод и водород, но они также могут включать любое количество других элементов (например, азот, кислород, галогены, фосфор, кремний, серу).

Первоначально ограничиваясь изучением соединений, продуцируемых живыми организмами, органическая химия была расширена за счет включения антропогенных веществ (например,г., пластмассы).

Чем занимаются химики-органики?

Органическая химия — это высокоразвитая наука, которая позволяет химикам создавать и исследовать молекулы и соединения. Химики-органики тратят много времени на разработку новых соединений и поиск лучших способов синтеза существующих.

Где используется органическая химия?

Органические соединения повсюду вокруг нас. Многие современные материалы хотя бы частично состоят из органических соединений. Они играют ключевую роль в экономическом росте и лежат в основе областей биохимии, биотехнологии и медицины.Примеры того, где вы можете найти органические соединения, включают агрохимикаты, покрытия, косметику, моющие средства, красители, продукты питания, топливо, нефтехимические продукты, фармацевтические препараты, пластмассы и резину.

Какие отрасли нанимают химиков-органиков?

Биотехнологии

Практически все продукты биотехнологии («биотехнологии») являются результатом органической химии. Биотехнология предполагает использование живых организмов и биопроцессов для создания или модификации продуктов для конкретного использования. Например, биотехнологическая компания может производить семена для сельскохозяйственных культур, устойчивых к болезням, или растений, устойчивых к засухе.

Общие области занятости в биотехнологии включают:

• Здравоохранение
• Растениеводство и сельское хозяйство
• Непищевые виды использования сельскохозяйственных культур
• Потребительские товары (например, биоразлагаемые пластмассы, растительное масло)
• Экологический сектор
• Биотопливо

Потребительские товары

Большинство потребительских товаров, которые мы используем, содержат органическую химию. Возьмем, к примеру, косметическую промышленность. Органическая химия изучает, как кожа реагирует на метаболические факторы и факторы окружающей среды, и химики формулируют продукты соответственно.

Другие примеры повседневных товаров, связанных с органической химией, включают мыло, пластмассовые изделия, духи, уголь и пищевые добавки.

Органическая промышленная химия

Решающее значение для современной мировой экономики, органическая промышленная химия фокусируется на преобразовании сырья (например, нефти, природного газа, воздуха, воды, металлов и минералов) в потребительские и промышленные продукты.

Сегодня органическая промышленная химия основана в основном на нефти и природном газе. Поскольку это ограниченное сырье, промышленность уделяет большое внимание изучению того, как преобразовать возобновляемые ресурсы (например,г., растения) в промышленные органические химикаты.

Основные отрасли органической промышленной химии включают:

• Резиновые и пластмассовые изделия
• Текстиль и одежда
• Нефтепереработка
• Целлюлоза и бумага
• Первичные металлы

Нефть

Самыми объемными нефтепродуктами являются мазут и бензин. Нефть также является сырьем для многих химических продуктов (например, фармацевтических препаратов, растворителей, удобрений, пестицидов и пластмасс).

Нефтяную промышленность обычно делят на три основных компонента:

• Upstream — Разведка и добыча
• Midstream — транспорт
• Downstream — Переработка сырой нефти, переработка и очистка природного газа, создание нефтехимических продуктов

Фармацевтическая промышленность

Фармацевтическая промышленность разрабатывает, производит и продает лекарства, используемые в качестве лекарств для людей или животных. Некоторые фармацевтические компании имеют дело с торговыми марками (т.е., имеет торговое название и может производиться и продаваться только компанией, владеющей патентом) и / или генерическими (т.е. химически эквивалентными, более дешевыми версиями фирменного препарата) лекарствами и медицинскими устройствами (действующими агентами). о заболеваниях без химического взаимодействия с организмом).

Фармацевтические препараты (фирменные наименования и генерики) и медицинские устройства регулируются многими национальными законами и постановлениями, касающимися патентования, тестирования, обеспечения безопасности, эффективности, мониторинга и маркетинга.

Правительство

Федеральные офисы (e.g., Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Управление по патентам и товарным знакам), а также государственные и местные органы власти нанимают химиков-органиков в областях специализации, указанных выше.

Что такое органическое вещество?

Абеле, Э., Люкевичс, Э .: Реакции четыреххлористого углерода и четырехбромистого углерода с анионами и карбанионами. Обзор. Орг. Prep. Proc. Int. 31 (4), 359–377 (1999). https://doi.org/10.1080/00304949909355726

Статья Google Scholar

Алексеев, С., Шаматульская, Е., Вольвач, М. , Грин, С., Корытко, Д., Безверхий, И., Яблоков, В., Лысенко, В.: Настройка размера и химии поверхности наночастиц карбида кремния. Ленгмюр 33 , 13561–13571 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.7b02784

Статья Google Scholar

Аллен М.А., Тунг В.К., Канер Р.Б .: Углеродные соты: обзор графена. Chem. Ред. 111 (1), 132–145 (2010). https: // doi.org / 10.1021 / cr

0d

Статья Google Scholar

Alyea, H.N., Frick, C., Colo, A.J .: Углерод и его неорганические соединения. А. Углерод. J. Chem. Educ. 45 (3), A225 (1968). https://doi.org/10.1021/ed045pA225.2

Статья Google Scholar

Азамбре Б., Коллура С., Вебер Дж. В .: О реакционной способности поверхности алмаза с NO ₂ .Диам. Relat. Матер. 14 , 1311–1318 (2005). https://doi.org/10.1016/j. diamond.2004.12.046

Статья Google Scholar

Балч А.Л., Олмстед М.М .: Реакции комплексов переходных металлов с фуллеренами (C60, C70 и т. Д.) И родственными материалами. Chem. Ред. 98 (6), 2123–2165 (1998). https://doi.org/10.1021/cr960040e

Статья Google Scholar

Беннер, С.А., Дивайн, К.Г., Матвеева, Л.Н., Пауэлл, Д.Х .: Пропавшие органические молекулы на Марсе. PNAS 97 (6), 2425–2430 (2000). https://doi.org/10.1073/pnas.040539497

Статья Google Scholar

Берг, Дж. М., Тимочко, Дж. Л., Страйер, Л .: Биохимия, 5-е изд. В. Х. Фриман, Нью-Йорк (2001)

Google Scholar

Бем, Х.П .: Химическая идентификация поверхностных групп.Adv. Катал. 16 , 179–274 (1966). https://doi.org/10.1016/S0360-0564(08)60354-5

Статья Google Scholar

Бем, Х. П .: Свободные радикалы и графит. Углерод 50 (9), 3154–3157 (2012). https://doi.org/10.1016/j.carbon.2011.10.013

Статья Google Scholar

Бюль М., Хирш А .: Сферическая ароматичность фуллеренов. Chem.Ред. 101 (5), 1153–1183 (2001). https://doi.org/10.1021/cr9

q

Статья Google Scholar

Бердж, Дж., Оверби, Дж .: Химия: сначала атомы, 1-е изд., Стр. G6, 158. McGraw Hill, New York (2012)

Google Scholar

Мясник, Г. Д; Майлз, Р .: Концепции качества яичной скорлупы. http://edis.ifas.ufl.edu/vm013. По состоянию на 1 сентября 2020 г.

Connelly, N.Г., Дамхус, Т., Хартсхорн, Р.М., Хаттон, А.Т .: Номенклатура неорганической химии: Рекомендации ИЮПАК 2005. Королевское химическое общество. Кембридж, Великобритания (2005)

Google Scholar

Крэбтри, Р. Х .: Металлоорганическая химия переходных металлов, 4-е изд., Стр. 1, 87–90, 361–362. Уайли, Хобокен (2005)

Книга Google Scholar

Дандекар, А., Бейкер, Р.Т.К., Ваннис, М.А.: Определение характеристик активированного угля, графитовых углеродных волокон и синтетического алмазного порошка с использованием TPD и DRIFTS. Углерод 36 , 1821–1831 (1998). https://doi.org/10.1016/S0008-6223(98)00154-7

Статья Google Scholar

Доннет Дж.Б .: Структура и реакционная способность углеродов: от сажи до углеродных композитов. Углерод 20 , 267–282 (1982). https://doi.org/10.1016/0008-6223(82)

-1

Статья Google Scholar

Еноки, Т., Сузуки, М., Эндо, М .: Соединения интеркаляции графита и их применение. Oxford University Press, Oxford (2003)

Книга Google Scholar

Фавр, Х. А., Пауэлл, У.Х .: Номенклатура рекомендаций и предпочтительных названий ИЮПАК по органической химии. Королевское химическое общество, Кембридж (2013)

Google Scholar

Флауэрс, П., Теопольд, К., Лэнгли, Р.: Химия, с. 1127. Колледж OpenStax, Хьюстон (2015)

Google Scholar

Frezzotti, M.L .: Рост алмазов из органических соединений в водных жидкостях глубоко под землей. Nature Commun. 10 , 4952–4959 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-12984-y

Статья Google Scholar

Häglund, J., Guillermet, A.F., Grimvall, G., Körling, M.: Теория связи в карбидах и нитридах переходных металлов. Phys. Ред. B. 48 (6), 11685–11691 (1993). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.11685

Статья Google Scholar

Хансен, П.Е., Николайсен, Ф. М., Шаумбург, К .: Влияние изотопов дейтерия на ядерную защиту. Направленные эффекты и неаддитивность в ацильных производных. Варенье. Chem. Soc. 108 (4), 625–629 (1986). https://doi.org/10.1021/ja00264a011

Статья Google Scholar

Хартсхорн, Р.М., Хелвич, К., Йерин, А., Дамхус, Т., Хаттон, А.Т .: Краткое руководство по номенклатуре неорганической химии. Pure Appl. Chem. 87 (9–10), 1039–1049 (2015). https://doi.org/10.1515/pac-2014-0718

Статья Google Scholar

Holm, A., Wentrup, C .: Алкилцианаты VIII: образование алкилцианатов из алкилгалогенидов и цианата серебра. Acta. Chem. Сканд. 20 (8), 2123–2127 (1966). https://doi.org/10.3891 / acta.chem.scand.20-2123

Артикул Google Scholar

Hwu, H.H., Chen, J.G .: Химия поверхности карбидов переходных металлов. Chem. Ред. 105 (1), 185–212 (2005). https://doi.org/10.1021/cr0204606

Статья Google Scholar

Джесперсон Н.Д., Брэди Дж. Э., Хислоп А .: Химия: Молекулярная природа вещества, 6-е изд., Стр. 86, G13.Уайли, Хобокен (2012)

Google Scholar

Цзян Т., Сюй К .: Исследование FTIR ультрадисперсного алмазного порошка, синтезированного взрывной детонацией. Углерод 33 , 1663–1671 (1995). https://doi.org/10.1016/0008-6223(95)00115-1

Статья Google Scholar

Джонс, М., младший, Флеминг, С.А.: Органическая химия, 5-е изд., Стр. Xxxi – xxxii. В. В. Нортон, Нью-Йорк (2014)

Google Scholar

Juettner, B.: Меллитовая кислота из углей, коксов и графитов. Варенье. Chem. Soc. 59 (10), 208–213 (1937). https://doi.org/10.1021/ja01280a052

Статья Google Scholar

Карти, Дж . : Органическая химия: принципы и механизмы, с. 13. У. В. Нортон, Нью-Йорк (2014)

Google Scholar

Кинард В.Ф .: Химия морских ракушек. J. Chem. Educ. 57, , 783 (1980).https://doi.org/10.1021/ed057p783

Статья Google Scholar

Краус Э. Х., Слоусон К. Б.: Изменение твердости алмаза. Являюсь. Минеральная. 24 (11), 661–676 (1939)

Google Scholar

Криг Б.Дж., Тагави С.М., Амидон Г.Л., Амидон Г.Э .: Прогнозируемое растворение in vivo: транспортный анализ CO ₂ , буферная система бикарбоната in vivo.J. Pharm. Sci. 103 , 3473 (2014). https://doi.org/10.1002/jps.24108

Статья Google Scholar

Мадан Р.Л .: Органическая химия, с. 2. Tate McGraw Hill Education, Нью-Дели (2013)

Google Scholar

Малищевский, М. , Зепельт, К .: Определение кристаллической структуры пентагонально-пирамидального гексаметилбензольного дикатона C ₆ (CH ₃ ) ₆ ²⁺ .Энгью. Chem. Int. Эд. 56 , 368–370 (2017). https://doi.org/10.1002/anie.201608795

Статья Google Scholar

Мацуо, Ю., Накамура, Э .: Селективное многократное добавление медноорганических реагентов к фуллеренам. Chem. Ред. 108 (8), 3016–3028 (2008). https://doi.org/10.1021/cr0684218

Статья Google Scholar

Макмерри, Дж .: Органическая химия, 9-е изд., п. 2. Cengage Learning, Бостон (2016)

Google Scholar

Miloslav Nic, M .; Jirat, J .; Косата, Б.: Сборник химической терминологии ИЮПАК (Золотая книга), версия 2.3.3, 2014 г. https://goldbook.iupac.org/pages/about.html. По состоянию на 1 сентября 2020 г.

Mosher, M.D .: Говоря по той же номенклатуре. Chem. Англ. Новости 95 (43), 33 (2017)

Google Scholar

Олах, Г.А .: 100 лет карбокатионам и их значение в химии. J. Org. Chem. 66 , 5943–5957 (2001). https://doi.org/10.1021/jo010438x

Статья Google Scholar

Брошюра Orion Engineered Carbons: что такое технический углерод? https://www.thecarycompany.com/media/pdf/specs/orion-what-is-carbon-black.pdf (2015). По состоянию на 1 сентября 2020 г.

Пан, З., Сан, Х., Чжан, Ю., Чен, К.: Тверже алмаза: превосходная прочность на вдавливание вюрцита BN и лонсдейлита.Phys. Rev. Lett. (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.055503

Статья Google Scholar

Педерсен, Х., Леоне, С., Кордина, О., Генри, А., Нишизава, С., Кошка, Ю., Янзен, Э .: выращивание карбида кремния методом химического осаждения из паровой фазы на основе хлоридов для электронных приложений . Chem. Ред. 112 (4), 2434–2453 (2012). https://doi.org/10.1021/cr200257z

Статья Google Scholar

Перес, Э.Р., Силва, Миссури, Коста, В.К., Родригес-Фильо, Ю.П., Франко, Д.У .: Эффективный и чистый синтез N -алкилкарбаматов путем транскарбоксилирования и реакций, сопряженных с O -алкилированием, с использованием DBU-CO ₂ цвиттерионный карбаминовый комплекс в апротонных полярных средах. Tetrahedron Lett. 43 (22), 4091–4093 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-4039(02)00697-4

Статья Google Scholar

Попов И.А., Боженко К.В., Болдырев А.И .: Ароматичен ли графен? Nano Res. 5 (2), 117–123 (2012). https://doi.org/10.1007/s12274-011-0192-z

Статья Google Scholar

Пуджари, С.П., Шерес, Л., Вайднер, Т., Байо, Дж. Э., Стюарт, МАК, ван Рейн, К. Дж. М., Зуилхоф, Х .: Ковалентно присоединенные органические монослои к карбиду кремния из 1-алкинов: молекулярная структура и трибологические свойства. Ленгмюр 29 , 4019–4031 (2013).https://doi.org/10.1021/la400040e

Статья Google Scholar

Сакакура, Т., Чой, Ж.-К., Ясуда, Х .: Преобразование диоксида углерода. Chem. Ред. 107 (6), 2365–2387 (2007). https://doi.org/10.1021/cr068357u

Статья Google Scholar

Зильберберг, M.S .: Химия: молекулярная природа материи и изменений, 6-е изд., С. 55. McGraw Hill, Нью-Йорк (2012)

. Google Scholar

Смит, М.Б., Марч, Дж .: Продвинутая органическая химия Марча, 6-е изд., Стр. 648–650. Уайли, Хобокен (2007)

Google Scholar

Такемото, С., Мацузака, Х .: Последние достижения в химии карбидокомплексов рутения. Coord. Chem. Ред. 256 , 574–588 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2011.10.025

Статья Google Scholar

Циракис, доктор медицины, Орфанопулос, М.: Радикальные реакции фуллеренов: от синтетической органической химии до материаловедения и биологии. Chem. Ред. 113 (7), 5262–5321 (2013). https://doi.org/10.1021/cr300475r

Статья Google Scholar

Уэйд, Л.Г., младший: Органическая химия, 8-е изд., Стр. 2. Pearson Education, Нью-Йорк (2013)

Google Scholar

Ван Х., Ши Г .: Введение в химию графена.Phys. Chem. Chem. Phys. 17 (43), 28484–28504 (2015). https://doi.org/10.1039/C5CP05212B

Статья Google Scholar

Wöhler, F .: Ueber künstliche bildung des harnstoffs. Аня. Phys. Chem. 88 (2), 253–256 (1828). https://doi.org/10.1002/andp.18280880206

Статья Google Scholar

Ямада, М., Акасака, Т., Нагасе, С .: Карбеновые добавки к фуллеренам.Chem. Ред. 133 (10), 7209–7264 (2013). https://doi.org/10.1021/cr3004955

Статья Google Scholar

Йорк, A.P.E .: Неорганические фуллерены, лук и трубки. J. Chem. Educ. 81 (5), 673–676 (2004). https://doi.org/10.1021/ed081p673

Статья Google Scholar

Здетсис, А.Д., Эконому, Э.Н.: Необычный подход к ароматичности графена и нанографена: значение правила Хюккеля (4n + 2) π-электронов.J. Phys. Chem. С 119 (29), 16991–17003 (2015). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b04311

Статья Google Scholar

Зумдал С.С., Зумдал С.А.: Химия: первый подход к атомам, 1-е изд., Стр. 980. Бельмонт, Калифорния, Брукс / Коул (2012)

Google Scholar

Органические соединения | Encyclopedia.com

---

Органические соединения — это вещества, содержащие углерод (неметаллический элемент, который присутствует во всех растениях и животных).Все живые существа существенно зависят от органических соединений, поскольку углерод присутствует почти во всех химических соединениях живых существ. В живых существах есть четыре основных типа органических соединений: углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты.

Органическое соединение представляет собой комбинацию углерода и почти любого другого элемента. Благодаря своей уникальной атомной структуре (способ построения одного атома углерода) атом углерода может соединяться с четырьмя другими атомами другого элемента.Поскольку он также может связываться с другими атомами углерода и образовывать длинные стабильные цепи, разнообразие комбинаций, которые углерод может образовывать с другими элементами, практически безгранично. Ученые уже идентифицировали более 1000000 органических соединений.

До девятнадцатого века считалось, что органические соединения могут быть произведены только чем-то живым. В те дни считалось, что некая «жизненная сила» существует только в живых существах, и что именно эта сила сделала живые существа уникальными способными производить органические соединения.Двести лет назад термин «органический» означал «жизненно важный» или «живой». Следовательно, в прошлом органическое соединение было тканью или останками живого существа, в то время как неорганическое соединение было чем-то безжизненным, как скала или воды земли.

В 1828 году немецкий химик Фридрих Велер (1800–1882) изменил все это мышление. В том году он совершенно непреднамеренно произвел мочевину, органическое вещество, естественным образом образующееся в телах млекопитающих, в своей лаборатории, используя строго неорганические вещества.Начиная с этого лабораторного прорыва, наука в конечном итоге пришла к выводу, что для того, чтобы вещество считалось органическим соединением, не нужна «жизненная сила». В конце концов выяснилось, что важна молекулярная структура или то, как атомы образуют молекулы. Это привело к современному определению того, что стало изучением органической химии — химии соединений углерода.

Сегодня известно, что все живые существа не только являются органическими соединениями, но также критически зависят от органических соединений.В частности, все продукты представляют собой органические соединения, поскольку они состоят из углеводов, жиров и белков. Такие материалы, как хлопок и шерсть в одежде, бензин для автомобилей и заводов, а также все синтетические (искусственные) наркотики и пластмассы являются органическими соединениями. Наконец, сама химия, которая несет нашу генетическую информацию — нуклеиновые кислоты — представляет собой сложные органические соединения, состоящие из небольших молекул, называемых нуклеотидами.

Интересно, что слово «органический» приобрело более старое (и менее точное) значение, поскольку теперь люди положительно отзываются о преимуществах «органического садоводства», «органических продуктов питания» и «органических витаминов». «Такое использование термина« органический »предполагает, что в этих соединениях действует какая-то загадочная« жизненная »сила, которая придает им особые качества, которых нет у синтетических продуктов. В то время как органические помидоры, собранные на небольшой ферме, могут иметь вкус намного лучше, чем помидоры. выращенные в коммерческих целях и собранные зелеными, с химической точки зрения, однако, они идентичны.

Органические соединения | Fisher Scientific

Органические соединения — это, на самом базовом уровне, соединения, содержащие углерод и водород.Эти соединения называются органическими, потому что когда-то считалось, что они получены от живых существ, но это не всегда так. Есть миллионы органических соединений, которые встречаются в природе или могут быть получены синтетическим путем. Примерами органических соединений являются углеводы, жиры (липиды), белки и нуклеиновые кислоты, которые являются основой молекул жизни. К органическим соединениям также относятся нефть и природный газ, которые являются основными компонентами ископаемого топлива.

Каковы две основные группы органических соединений?

Органические соединения делятся на две основные группы.Углеводороды представляют собой соединения, содержащие только атомы углерода и водорода. Кроме того, они могут быть классифицированы как алканы (имеющие только одну углеродную связь), алкены (имеющие двойную углеродную связь), алкины (имеющие тройную углеродную связь) и арены (атомы углерода, образующие циклическое кольцо, называемое бензолом).

Вторая группа органических соединений определяется функциональной группой, которая замещает один из атомов водорода в молекуле. Функциональные группы могут быть одним атомом (например, F, Cl, Br или I) или комбинацией атомов (NH ₂ , OH, C = O или SH).Функциональные группы влияют на химическую активность органических молекул и играют важную роль в органическом синтезе. Общие функциональные группы включают кислородсодержащие группы (спирты, простые эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и сложные эфиры карбоновых кислот), азотсодержащие группы (амины и амиды) и серосодержащие группы (тиолы, тиоэфиры и тиоэфиры). Чтобы найти эти специфические функциональные группы, используйте поиск по химической структуре Fisher Scientific .

Что такое органический синтез?

Из-за почти бесконечного количества способов, которыми углерод может связываться с самим собой и другими элементами, неудивительно, что из миллионов известных органических соединений около 95 процентов имеют весьма разнообразную структуру.Исследования в области органического синтеза — это когда ученые берут строительные блоки (небольшие молекулы, имеющие эти важные функциональные группы), органические реагенты (неорганические молекулы, составляющие большую часть периодической таблицы , или органические реактивные молекулы), растворители и даже катализаторы и реагируют. их новыми способами, создавая новые органические соединения, которые расширяют и без того широкий спектр приложений во всех аспектах современной жизни. Другой важный аспект исследования органического синтеза — очистка и анализ реакции.Очистка путем кристаллизации, дистилляции, экстракции и хроматографии позволяет выделить новую интересующую молекулу. Анализ позволяет охарактеризовать молекулу.

Подробнее

органических химикатов | Глоссарий | Marquard & Bahls

Химические вещества — это все химические соединения, полученные химическими процессами в лаборатории или промышленным способом. Это могут быть чистые вещества или смеси веществ. Химические вещества делятся на органических и неорганических химикатов .Органическая химия охватывает практически все углеродсодержащие соединения, а неорганическая химия (неорганические вещества) относится к другим элементам периодической таблицы и их соединениям. Нефтехимия — важный раздел органической химии.

Термин «органическая химия» был введен в 1806 году шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом и в начале 19 века ограничивался соединениями, которые могут быть образованы живыми организмами. Однако предположение о том, что органические соединения не могут быть получены синтетическим путем, было окончательно опровергнуто Фридрихом Велером в 1828 году. Велеру удалось синтезировать мочевину (производство мочевины из неорганических веществ).

Только в середине 19 века ученые осознали, что содержание углерода является определяющей характеристикой органического соединения, и границы двух дисциплин — органической и неорганической химии — теперь становятся все более размытыми. Тем не менее, различие по-прежнему полезно, потому что механизмы реакции и структуры материалов часто различаются в неорганической и органической химии.

Органическая химия охватывает около 19 миллионов известных углеродных соединений, что значительно превышает количество известных неорганических соединений (около 500 000).Это связано с особой способностью углерода образовывать разветвленные цепи и кольцевые структуры с другими атомами углерода. Обозначение органических соединений определяется правилами Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) и изложено в его «Синей книге». (Неорганические соединения занесены в «Красную книгу». )

Органические химические вещества очень разнообразны. Они варьируются от газообразного метана (природный газ, см. Также газы), простейшего углеводородного соединения, до макромолекулярных пластиков.Они подразделяются на группы материалов, например их функциональными группами или углеродными цепями / скелетами. Функциональные группы включают, например:

• Углеводороды
• Кислород и гидроксисоединения (спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, кетоны)
• Соединения азота (амины, амиды, нитросоединения, нитрилы)
• Соединения серы (алкантиолаты, сульфаты)
• Соединения фосфора (фосфаты, фосфины)
• Металлоорганические соединения (ферроцен)

При классификации по углеродной цепи / скелету химические вещества могут быть далее дифференцированы на алифатические углеводороды (например,г. алканы, алкены), ароматические углеводороды (ароматические соединения), гетероциклы и биохимические соединения (аминокислоты, белки и т. д.).

В зависимости от свойств веществ или химикатов они должны быть соответствующим образом классифицированы, маркированы и упакованы. Аналогичным образом, при их хранении необходимо учитывать химическую совместимость, то есть то, как различные химические вещества будут реагировать друг с другом; см. подробные комментарии в разделе «Химические вещества».

Органическая химия радикально изменила жизнь людей за последние 150 лет.Практически все товары, которые используются ежедневно, содержат органические химические вещества. В настоящее время большинство органических химикатов производится из сырой нефти, при этом сырая нефть и природный газ также используются в качестве сырья при производстве нефтехимических продуктов. В нашей повседневной жизни мы окружены всевозможными продуктами на нефтяной основе, которые мы часто принимаем как должное, включая мыло, пластмассы, краски, автомобили, оправы для очков, одноразовые подгузники и т. Д. Примерно 5% масел и ежегодно потребляемый газ необходим для производства нефтехимической продукции.