الكيمياء العضوية - أنواع المركبات

مقدمة

• الكيمياء العضوية هي فرع من فروع الكيمياء يهتم بدراسة المركبات العضوية.
• المركبات العضوية هي مركبات تحتوي على الكربون، عادةً مرتبطًا بذرّات الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين، بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل الكلور والفسفور.
• تشمل المركبات العضوية مجموعة واسعة من الجزيئات، من الجزيئات الصغيرة مثل الميثان إلى الجزيئات الكبيرة والمعقدة مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون.
• تعتبر الكيمياء العضوية أساسية لفهم العمليات الحيوية في الكائنات الحية.

أنواع المركبات العضوية

• الالكانات: مركبات عضوية تتكون فقط من ذرات الكربون والهيدروجين، مرتبطة برابطة تساهمية أحادية.
  • صيغتها العامة هي C_nH_2n+2.
  • أمثلة: الميثان (CH₄)، الإيثان (C₂H₆).
• الألكينات: مركبات عضوية تحتوي على رابطة تساهمية ثنائية بين ذرتي كربون.
  • صيغتها العامة هي C_nH_2n.
  • مثال: الإيثيلين (C₂H₄).
• الألكاينات: مركبات عضوية تحتوي على رابطة تساهمية ثلاثية بين ذرتي كربون.
  • صيغتها العامة هي C_nH_2n-2.
  • مثال: الإيثاين (C₂H₂).
• الهالوجينات العضوية: مركبات عضوية تحتوي على ذرة هالوجين (فلور، كلور، بروم، يود) مرتبطة بذرة كربون.
  • مثال: كلوريد الميثيل (CH₃Cl).
• الكحولات: مركبات عضوية تحتوي على مجموعة هيدروكسيل (-OH) مرتبطة بذرة كربون.
  • مثال: الكحول الإيثيلي (C₂H₅OH).
• الألدهيدات: مركبات عضوية تحتوي على مجموعة كربوكسيل (-CHO) مرتبطة بذرة كربون.
  • مثال: الفورمالديهايد (HCHO).
• الكيتونات: مركبات عضوية تحتوي على مجموعة كربونيل (-CO-) بين ذرتي كربون.
  • مثال: الأسيتون ((CH₃)₂CO).
• الأحماض الكربوكسيلية: مركبات عضوية تحتوي على مجموعة كربوكسيل (-COOH) مرتبطة بذرة كربون.
  • مثال: حمض الخليك (CH₃COOH).
• الأمينات: مركبات عضوية تحتوي على مجموعة أمين (-NH₂) مرتبطة بذرة كربون.
  • مثال: الأمونيا (NH₃).
• الأسترات: تُنتج من تفاعل حمض كربوكسيلّي مع كحول.
  • مثال: إيثيل أسيتات.

روابط كيميائية

• الروابط التساهمية: تشارك الإلكترونات بين الذرات في الروابط التساهمية. هذا النوع من الروابط شائع في المركبات العضوية.
• الروابط الأيونية: تُشكل بواسطة تجاذب بين أيونات ذات شحنات معاكسة.
• الروابط الفلزية: تنتج من تجاذب الإلكترونات المُشتركة بين ذرات الفلزات.

خواص المركبات العضوية

• الذائبية في الماء: تختلف ذائبية المركبات العضوية في الماء، وذلك اعتمادًا على قطبية المركب. المركبات القطبية تذوب في الماء، بينما المركبات غير القطبية لا تذوب.
• درجة الغليان: تتفاوت درجة غليان المركبات العضوية اعتمادًا على وزنها الجزيئي وشكلها الهندسي.
• النشاط الكيميائي: تختلف المركبات العضوية في نشاطها الكيميائي، وتُعزى هذه الاختلافات بشكلٍ رئيسي إلى وجود مجموعات وظيفية مختلفة على تركيبتها.

التفاعلات الكيميائية العضوية

• الأكسدة: تفاعل يزيد فيه عدد ذرات الأكسجين في المركب العضوي.
• الاختزال: تفاعل يقل فيه عدد ذرات الأكسجين في المركب العضوي.
• التفاعلات الإضافية: تفاعل تضاف فيه ذرات أو مجموعات من الذرات على الروابط المتعددة في المركب العضوي.
• التفاعلات الإزالة: تفاعل تُزال فيه ذرات أو مجموعات من الذرات من المركب العضوي.

الاستخدامات

• تُستخدم المركبات العضوية في العديد من التطبيقات، من الأدوية إلى البلاستيك إلى الألياف الصناعية.
• لها تطبيقات هامة في الصناعات الدوائية والزراعية والبلاستيكية.
• تُطبَّق معارفها في إنتاج المنتجات الغذائية وحتى في تحسين المحاصيل الزراعية.

الاستنتاج

• الكيمياء العضوية مجال واسع ومتنوع من الدراسة.
• يُغطي هذا المجال دراسة المركبات العضوية والروابط الكيميائية والعضوية وتفاعلاتها.
• تُطبَّق معارفها في العديد من المجالات التطبيقية الهامة.