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.