В отличие от неорганических веществ органические вещества имеют ряд характерных особенностей:
- атомы углерода способны соединяться друг с другом;
- образуют цепи и кольца, что не так типично для неорганических соединений. Это одна из причин многообразия органических соединений;
- одной из важных особенностей органических соединений, которая накладывает отпечаток на все их химические свойства, является характер связей между атомами в их молекулах.
- важной особенностью органических соединений является и то, что среди них широко распространено явление изомерии;
- имеется множество соединений углерода, которые обладают одинаковым качественным и количественным составом и одинаковой молекулярной массой, но совершенно различными физическими и даже химическими свойствами;
- многие органические соединения являются непосредственными носителями, участниками или продуктами процессов, которые протекают в живых организмах, – ферменты, гормоны, витамины.
Особенности атома углерода объясняются его строением:
1) он имеет четыре валентных электрона;
2) атомы углерода образуют с другими атомами, а также друг с другом общие электронные пары. При этом на внешнем уровне каждого атома углерода будет восемь электронов (октет), четыре из которых одновременно принадлежат другим атомам.
В органической химии обычно пользуются структурными формулами, поскольку атомы имеют пространственное расположение в молекуле. Структурные формулы – это язык органической химии.
В структурных формулах ковалентная связь обозначается черточкой. Как и в структурных формулах неорганических веществ, каждая черточка означает общую электронную пару, связывающую атомы в молекуле. Используются также эмпирические и электронные формулы.
Классификация органических соединений
В зависимости от строения углеродных цепей среди органических соединений выделяются следующие три ряда:
- соединения с открытой цепью атомов углерода, которые также называются ациклическими, или соединения жирного ряда (это название возникло исторически: к первым соединениям с длинными незамкнутыми углеродными цепями принадлежали кислоты).
В зависимости от характера связей между атомами углерода эти соединения подразделяются на:- предельные (или насыщенные), которые содержат в молекулах только простые (ординарные) связи;
- непредельные (или ненасыщенные), в молекулах которых имеются кратные (двойные или тройные) связи между атомами углерода;
- соединения с замкнутой цепью атомов углерода, или карбоциклические. Эти соединения, в свою очередь, подразделяются:
- на соединения ароматического ряда. Они характеризуются наличием в молекулах особой циклической группировки из шести атомов углерода – бензольного ароматического ряда. Эта группировка отличается характером связей между атомами углерода и придает содержащим ее соединениям особые химические свойства, которые называются ароматическими свойствами;
- алициклические соединения – это все остальные карбоциклические соединения. Они различаются по числу атомов углерода в цикле и в зависимости от характера связей между этими атомами могут быть предельными и непредельными;
- гетероциклические соединения.
Виды органических соединений
- галогенопроизводные углеводороды:
- фторпроизводные;
- хлорпроизводные;
- бромопроизводные;
- йодопроизводные;
- кислородосодержащие соединения:
- спирты и фенолы;
- простые эфиры;
- альдегиды;
- кетоны.
Типы органических соединений
Органические реакции, как и неорганические, подразделяются на 3 основных типа:
1) реакция замещения: СН4 + CI2 → СН3CI + НCI;
2) реакция отщепления: СН3СН2Br → СН2 = СН2 + НBr;
3) реакция присоединения: СН2 = СН2 + НBr → CН3СН2Br.