Πίνακας οργανικής χημείας PDF

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ  Γιατί να μελετήσουμε την Οργανική Χημεία; Κάθε ζωντανός οργανισμός αποτελείται από οργανικά μόρια Τα τρόφιμα αποτελούνται από οργανικά μόρια Φάρμακα Καλλυντικά Ουσίες και υλικά που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή  Μέσα του 18ου αιώνα τέθηκαν για πρώτη φορ...

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ  Γιατί να μελετήσουμε την Οργανική Χημεία; Κάθε ζωντανός οργανισμός αποτελείται από οργανικά μόρια Τα τρόφιμα αποτελούνται από οργανικά μόρια Φάρμακα Καλλυντικά Ουσίες και υλικά που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή  Μέσα του 18ου αιώνα τέθηκαν για πρώτη φορά τα όρια μεταξύ Ανόργανης και Οργανικής Χημείας Το 1770 ο όρος Οργανική Χημεία έφτασε να σημαίνει τη χημεία των ενώσεων που προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς Πίστευαν ότι οι οργανικές ουσίες περικλείουν μια ιδιαίτερη «ζωϊκή δύναμη», ζωτική δύναμη vis vitalis  Αυτή η θεωρία εμπεριείχε την παραδοχή ότι οι οργανικές ενώσεις δεν μπορούν να παρασκευασθούν στο εργαστήριο Αυτή η αντίληψη ήταν λανθασμένη Το 1816 ο Γάλλος Michel Chevreul ανακάλυψε ότι το σαπούνι που παρασκευάζεται από την αντίδραση αλκαλίων με ζωϊκό λίπος, μπορούσε να διαχωριστεί σε καθαρές οργανικές ενώσεις, τις οποίες ονόμασε λιπαρά οξέα Για πρώτη φορά,μια οργανική ένωση (λίπος) έχει μετραταπεί σε άλλες (λιπαρά οξέα και γλυκερίνη), χωρίς τη μεσολάβηση μιας εξωτερικής ζωτικής δύναμης  Υδρόλυση εστέρων (σε αλκαλικό περιβάλλον) CH2OCOR CH2OH RCOO-   CHOCOR´ + 3 Η2O → CHOH + R΄COO-   CH2OCOR΄΄ CH2OH R΄΄COO- (Λίπος ή λάδι) (γλυκερίνη) (οξέα) Απομακρύνεται η γλυκερίνη και με την κατάλληλη ποσότητα βάσης (NaOH ή KOH) παρασκευάζονται τα άλατα (σάπωνες)  Δέκα χρόνια αργότερα, 1828, ο Friedrich Wöhler παρασκεύασε από το ανόργανο άλας κυανικό αμμώνιο, την οργανική ένωση ουρία NH2 θερμότητα │ ΝΗ4+ -ΟCN → Ουρία C=O │ NH2  H Χημεία σήμερα είναι ενοποιημένη Οι ίδιες αρχές που διέπουν τις απλούστερες ανόργανες ενώσεις ισχύουν και για τις περίπλοκες οργανικές Οι οργανικές ενώσεις περιέχουν C Η διάκριση μεταξύ Ανόργανης και Οργανικής Χημείας, γίνεται για πρακτικούς λόγους, εξοικείωσης των φοιτητών Αντικείμενο της Οργανικής Χημείας Η οργανική χημεία μελετά τις ενώσεις του άνθρακα Αποτελεί τη βάση για τη Χημεία Τροφίμων, τη Βιοχημεία, την Οργανική Σύνθεση, την Φαρμακολογία και άλλους επιστημονικούς κλάδους  Γιατί ο άνθρακας είναι τόσο ιδιαίτερος; Τα άτομα του C έχουν τη μοναδική ικανότητα να σχηματίζουν δεσμούς μεταξύ τους Σχηματίζουν επιμήκεις αλυσίδες ή δακτυλίους Όλες οι οργανικές ουσίες προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς; ΟΧΙ, νέες οργανικές ουσίες μπορούν να συντεθούν στο χημικό εργαστήριο – Φάρμακα, καλλυντικά, πλαστικά, χρώματα, πολυμερή, πρόσθετα τροφίμων, φυτοφάρμακα κ.α.  Τα 92 φυσικά στοιχεία σχηματίζουν λιγότερες από 50.000 ανόργανες ενώσεις (Τα τελευταία χρόνια έχουν αυξηθεί με την παρασκευή ενώσεων του πυριτίου που έχει δομή ανάλογη με τον C). Ο άνθρακας, ενωμένος με το υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, θείο, αλογόνα, φώσφορο κ.α. σχηματίζει πάνω από 1 εκατομμύριο ενώσεις και ο αριθμός τους συνεχώς αυξάνεται με νέες συνθέσεις. Οι μοναδικές ενώσεις του άνθρακα που ανήκουν στην κατηγορία των ανόργανων ενώσεων είναι το μονοξείδιο και το διοξείδιο του άνθρακα και τα ανθρακικά άλατα. John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr Ιδιότητες των στοιχείων ανάλογα με τη θέση τους στον Περιοδικό Πίνακα  Ο μεγάλος αριθμός των οργανικών ενώσεων οφείλεται στο ότι οι δεσμοί στις οργανικές ενώσεις είναι ομοιοπολικοί. Τα άτομα του C έχουν τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους και ενώνονται μεταξύ τους με απλό, διπλό ή τριπλό δεσμό, σε αλυσίδα, με διακλαδώσεις, ή σε δακτυλίους. Τον αριθμό των ενώσεων αυξάνει το φαινόμενο της πολυμέρειας, όπου το μόριο μιας χημικής ένωσης είναι πολλαπλάσιο των μορίων μιας άλλης και της ισομέρειας, όπου ενώσεις έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο, αλλά διαφορετικό συντακτικό τύπο. Καθώς και της στερεοϊσομέρειας, όπου οι ενώσεις έχουν τον ίδιο συντακτικό τύπο στο επίπεδο αλλά διαφορετικό στο χώρο.  O άνθρακας έχει τα εξής ιδιαίτερα χαρακτηριστικά: Διαθέτει τέσσερα μονήρη (μοναχικά) ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα ή, όπως συνήθως λέμε, έχει τέσσερις μονάδες συγγένειας (που συμβολίζονται με μία παύλα η καθεμία). Γι' αυτό μπορεί να ενωθεί με άτομα άλλων στοιχείων (συνηθέστερα είναι τα H, O, N, S, P, αλογόνα) ή με άλλα άτομα άνθρακα. Έτσι, σχηματίζει απλές ενώσεις ή πολύπλοκες ενώσεις. Έχει μικρή ατομική ακτίνα γι' αυτό σχηματίζει σταθερούς ομοιοπολικούς δεσμούς (τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων συγκρατούνται ισχυρά, επειδή είναι κοντά στον πυρήνα του ατόμου του άνθρακα). Επίσης τα άτομα του άνθρακα μπορεί να συνδεθούν μεταξύ τους με απλό, διπλό ή τριπλό δεσμό, όπως φαίνεται στα επόμενα παραδείγματα: Απλός, διπλός και τριπλός δεσμός Οι ενώσεις στις οποίες όλα τα άτομα άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους με απλούς δεσμούς λέγονται κορεσμένες. Οι ενώσεις στις οποίες δύο τουλάχιστον άτομα άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους με διπλό ή τριπλό δεσμό λέγονται ακόρεστες.  Yβριδοποίηση Yβριδοποίηση (hybridization) ή υβριδισμόw των ατομικών τροχιακών αποκαλείται η συγχώνευση των ατομικών τροχιακών της παραπλήσιας ενέργειας (π.χ. 2s και 2p και όχι 2s και 3p) με σχηματισμό ισότιμων συμμιγών τροχιακών ή υβριδίων. Ο αριθμός των υβριδίων ισούται με τον αριθμό των ατομικών τροχιακών που συγχωνεύθηκαν. Για παράδειγμα, από τη συγχώνευση τριών p και ενός s τροχιακών προκύπτουν τέσσερα υβριδικά sp3 τροχιακά (hybrid orbitals). Η κατεύθυνση στον χώρο των υβριδίων εξασφαλίζει την ελάχιστη άπωση των δεσμικών ζευγών ηλεκτρονίων στα μόρια και τη διαμόρφωση πιο σταθερών χημικών ενώσεων. Σχηματισμός τριών υβριδικών sp3 τροχιακών από ανάμειξη τριών p και ενός s ατομικών τροχιακών  Ο απλός δεσμός μεταξύ δύο ατόμων άνθρακα Η διάταξη των ηλεκτρονίων του άνθρακα στη βασική κατάσταση παρουσιάζει δύο ηλεκτρόνιο στο 2s και από ένα ηλεκτρόνιο στα δύο από τα τρία 2p τροχιακά. Ο άνθρακας όμως έχει στις κορεσμένες ενώσεις του τέσσερις ισοδύναμους δεσμούς. Αυτό γίνεται με ανύψωση ενός 2s ηλεκτρονίου στο κενό 2pΖ τροχιακό που ακολουθείται από συνδυασμό του 2s και των τριών 2p ατομικών τροχιακών προς τέσσερα ενεργειακά ισοδύναμα sp3 υβριδοποιημένα τροχιακά. Το καθένα από αυτά έχει ένα ηλεκτρόνιο.  Τα τροχιακά σχηματίζουν, με επικάλυψη με άλλα τροχιακά (άλλων ατόμων) που έχουν ένα ηλεκτρόνιο, ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Ενώσεις του άνθρακα όπου αυτός έχει τέσσερις υποκαταστάτες, πρέπει να έχουν σύμφωνα με τη θεωρία γωνίες δεσμών 109,2° (τετραεδρική γωνία). Το πιο απλό παράδειγμα για την περίπτωση αυτή αποτελεί το μεθάνιο CH4. Εδώ παρατηρείται μία επικάλυψη μεταξύ καθενός (από τα τέσσερα) sp3 τροχιακά του ατόμου του άνθρακα με το 1s τροχιακό ενός ατόμου υδρογόνου.  Χημικοί τύποι οργανικών ενώσεων Λέγοντας «τύπο» εννοούμε την παρουσίαση του μορίου μιας χημικής ένωσης. Ο τύπος μπορεί να δείχνει μόνο την αναλογία των ατόμων στο μόριο ή και τον τρόπο που συνδέονται τα άτομα μεταξύ τους ή και τη θέση κάθε ατόμου στο χώρο. Εμπειρικός τύπος π.χ. μια χημική ένωση περιέχει C 52,2 %, Η 13% και Ο 34,8%. Επειδή τα ατομικά βάρη των C, Η, Ο είναι 12, 1, 16, υπολογίζουμε την αναλογία των ατόμων στο μόριο: 52,2:12=4,35, 4,35:2,175=2 13:1=13, 13:2,175=6, 34:16=2,175, 2,175:2,175=1 Άρα η αναλογία των ατόμων των στοιχείων για τη συγκρότηση του μορίου είναι C:Η:Ο=2:6:1 και ο εμπειρικός τύπος της ένωσης είναι (C2Η6Ο)ν Μοριακός τύπος Ο μοριακός τύπος δείχνει και τον αριθμό των ατόμων των στοιχείων, π.χ ν=1, C2Η6Ο Συντακτικός τύπος ΤΟ 1859, Ο γερμανός Kekule, παρέστησε τα σθένη των στοιχείων με γραμμές που ξεκινούν από το άτομο του στοιχείου. Κατά την παράσταση των μορίων τα στοιχεία ενώνονται μεταξύ τους με μία μία γραμμή και συμβολίζει το κοινό ηλεκτρονικό ζεύγος. l l l _ ─C─ ─C=C─ ─C=C─ l Οι δύο γραμμές συμβολίζουν δύο κοινά ζεύγη (διπλός δεσμός) και οι τρεις τον τριπλό δεσμό. Στερεοχημικός τύπος Τρεις διαφορετικοί τρόποι στερεοχημικής προβολής του μορίου της D-γλυκόζης  Στερεοχημική απεικόνιση Η προβολή Fischer χρησιμοποιείται συχνά για την απεικόνηση βιομορίων που εμφανίζουν στερεοισομέρεια, όπως π.χ. οι μονοσακχαρίτες ή τα αμινοξέα. Με την προβολή Fischer γίνονται κατανοητές οι διαφορές ανάμεσα στην L και D δομή των μορίων. Στα σάκχαρα, εξ’ ορισμού, D-σάκχαρα ορίζονται αυτά που στην προβολή Fischer, το προτελευταίο άτομο C έχει το Η αριστερά και το –OH στα δεξιά (D-dextrus δεξιά). Αντίστοιχα, στη διαμόρφωση L τα σάκχαρα απεικονίζονται με το Η δεξιά και το –ΟΗ αριστερά (L left αριστερά).  D και L αμινοξέα Κανόνας του δεξιού χεριού, δεξιά είναι το D- αμινοξύ (φορά αντίθετη με τους δείκτες του ρολογιού), αριστερά το L-αμινοξύ (φορά σύμφωνα με τους δείκτες του ρολογιού) S-αλανίνη (αριστερά) και R-αλανίνη (δεξιά)  Δομή Lewis Διαμόρφωση του μοριακού οξυγόνου με βάση τη θεωρία του G. Lewis για τον χημικό δεσμό. John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr OPΓANIKH XHMEIA, TOMOΣ I – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ  Ταξινόμηση οργανικών ενώσεων Οι οργανικές ενώσεις χωρίζονται σε άκυκλες και κυκλικές. Άκυκλες είναι αυτές που τα άτομα του άνθρακα ενώνονται μεταξύ τους σε γραμμή, σε αλυσίδα. Αυτές οι ενώσεις βρέθηκαν στο λίπος (άλειφαρ) και γι’ αυτό λέγονται και αλειφατικές ενώσεις. Οι κυκλικές ενώσεις που σχηματίζουν δακτυλίους με έξι άτομα άνθρακα με εναλλασσόμενο απλό και διπλό δεσμό (βενζοϊκοί δακτύλιοι), επειδή έχουν χαρακτηριστική οσμή, λέγονται και αρωματικές. Όταν αποτελούνται από ένα δακτύλιο λέγονται μονοκυκλικές και από πολλούς πολυκυκλικές. Όταν οι δακτύλιοι κλείνουν μόνο με άτομα άνθρακα, οι ενώσεις λέγονται ισοκυκλικές (ανθρακοκυκλικές), ενώ όταν κλείνουν με άλλο άτομο π.χ. Ν, S, O λέγονται ετεροκυκλικές.  Οι ενώσεις που αποτελούνται από άνθρακα και υδρογόνο λέγονται υδρογονάνθρακες. CH4 μεθάνιο CH3-CH3 ή C2H6 αιθάνιο CH3-CH2-CH3 ή C3H8 προπάνιο C4H10 βουτάνιο C5H12 πεντάνιο C6H14 εξάνιο κ.ο.κ. Οι τύποι αυτοί μπορούν να περιληφθούν στο γενικό τύπο CνΗ2ν+2. Ο τύπος CνΗ2ν+1 λέγεται αλκύλιο (ακόρεστη ρίζα), παριστάνεται με R και μπορεί να συνδεθεί με άλλη ομάδα. Αυτές οι ενώσεις σχηματίζουν ομόλογες σειρές. Οι χημικές ιδιότητες των ενώσεων μιας ομόλογης σειράς είναι παρόμοιες, ενώ οι φυσικές διαφέρουν λίγο και μεταβάλλονται με το μοριακό βάρος. Έτσι, μελετώντας τις ιδιότητες μιας ένωσης, γνωρίζουμε τις ιδιότητες των ομολόγων της. Ρίζα όνομα παράγωγο Όνομα ομόλογης σειράς ρίζας R αλκύλιο R-R΄ υδρογονάνθρακες -OH υδροξύλιο R-OH αλκοόλες -NH2 αμινομάδα R-NH2 αμίνες -OR αλκοξύλιο R-O-R αιθέρες -X αλογόνα R-X αλκυλαγονίδια -C=O αλδευδομάδα R-C=O αλδεϋδες l l H H -C=O καρβονύλιο R- C=O κετόνες l l R -C=O καρβοξύλιο R-C=O Οργανικά οξέα l l OH OH -C=O αμιδομάδα αμίδια l NH2- CN- Κυάνιο ή νιτριλομάδα Νιτρίλια NO2- νιτροομάδα νιτροπαραφίνες John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr  Υδρογονάνθρακες Αλκάνια Τα αλκάνια ή άκυκλοι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες ή αλειφατικές ενώσεις, λέγονται και παραφίνες (parum affinis επειδή είναι σχετικά αδρανείς). Τα τέσσερα πρώτα μέλη της σειράς είναι αέρια και έχουν το δικό τους όνομα, μεθάνιο, αιθάνιο, προπάνιο και βουτάνιο. Τα C3 και C4 υγροποιούνται εύκολα και είναι τα συστατικά του υγραερίου. Τα C5 και C6 είναι υγρά πτητικά, ελαφράς οσμής, ενώ τα μέσα μέλη έχουν βαριά οσμή (βενζίνη, πετρέλαιο). Τα μέλη C15 και άνω είναι παχύρευστα, μέχρι κηρώδη άοσμα (βαζελίνη, παραφίνη). John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr John McMurry, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΠΕΚ 2016, www.cup.gr Αλκένια ή ολεφίνες Αλκένια λέγονται οι ακόρεστοι άκυκλοι υδρογονάνθρακες ή ολεφίνες επειδή με αλογόνα δίνουν ελαιώδη υγρά. Έχουν το γενικό τύπο CνΗ2ν, όταν έχουν ένα διπλό δεσμό. Ονομάζονται όπως τα αλκάνια, αλλά με την κατάληξη ένιο. Στο τέλος προστίθεται ένας αριθμός που δείχνει από ποιο άτομο άνθρακα αρχίζει ο διπλός δεσμός. Π.χ.  Ονοματολογία CH3-CH3 αιθάνιο CH2=CH2 Αιθένιο ή αιθυλένιο CH3-CH2-CH3 προπάνιο CH3-CH=CH2 Προπένιο ή προπυλένιο CH3-CH2-CH2-CH3 βουτάνιο CH3-CH=CH-CH3 Βουτένιο-2 CH3 l ισοβουτάνιο Βουτένιο-1 CH2=CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 CH3-CH-CH2-CH3 μέθυλοβουτάνιο ισοβουτένιο CH3 l l CH3 CH3-CH=CH2  Αλκίνια Τα αλκίνια έχουν το γενικό τύπο CνH2ν-2, έχουν ένα τριπλό δεσμό και λέγονται υδρογονάνθρακες του ακετυλένιου επειδή το πρώτο μέλος της σειράς είναι το ακετυλένιο (CH =CH). Τα δύο πρώτα μέλη της σειράς είναι αέρια (ακετυλένιο, προπένιο) και τα ανώτερα του C16 στερεά.  Αλκοόλες Οι αλκοόλες (ή πνεύματα) προέρχονται από υδρογονάνθρακες με αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου με υδροξύλιο. Το υδροξύλιο αυτό δεν έχει τις ιδιότητες του υδροξυλίου των βάσεων, δε γίνεται ανιόν στα διαλύματα. Αντίθετα, σε πολλές περιπτώσεις το άτομο του υδρογόνου του υδροξυλίου δρα σαν κατιόν και αντικαθίσταται από μέταλλα, σαν το υδρογονοκατιόν των οξέων.  Αλδεϋδες και κετόνες Οι αλδεϋδες και οι κετόνες λέγονται καρβονυλοενώσεις επειδή περιέχουν τη ρίζα -C=O που λέγεται καρβονύλιο. Αλδεϋδη σημαίνει αλκοόλη αφυδρογονωμένη. Οι αλδεϋδες έχουν την κατάληξη –άλη φορμαδελδεϋδη ή φορμόλη ή μεθανάλη (HCHO), ακεταλδεϋδη ή αιθανάλη (CH3CHO), προπαναλδεϋδη ή προπανάλη (CH3CH2CHO), κ.ο.κ. Οι κετόνες έχουν την κατάληξη –όνη, π.χ. ακετόνη CH3COCH3 Οργανικά οξέα Προέρχονται από την οξείδωση πρωτοταγών αλκοολών ή αλδεϋδών και έχουν τη ρίζα – C=O l OH Τα οργανικά οξέα σχηματίζουν ομόλογη σειρά H ρίζα CH3CO- λέγεται οξύλιο και το οξύ οξικό Η ρίζα CH3CH2CO- λέγεται προπιονύλιο και το οξύ προπιονικό ΗCOOH μεθανικό οξύ ή μυρμηκικό οξύ ή φορμικό οξύ (formic acid) CH3COOH αιθανικό οξύ ή οξικό οξύ (acetic acid) Στα υδατικά διαλύματα δίνουν υδρογονοκατιόντα, με βάσεις δίνουν άλατα, ενώ με αλκοόλες δίνουν εστέρες. R-COO-H+ Κατά την εστεροποίηση αντιδρά το υδροξύλιο του οξέος και το Η της αλκοόλης για το σχηματισμό ενός μορίου νερού. Τα οξέα παρασκευάζονται από οξείδωση αλδεϋδών ή αλκοολών ή σαπωνοποίηση νιτριλίων. Με τη σαπωνοποίηση λιπών και ελαίων δημιουργούνται μίγματα οξέων που διαχωρίζονται με φυσική μέθοδο π.χ. τα ακόρεστα είναι υγρά και τα κορεσμένα στερεά. Οξείδωση πρωτοταγών αλκοολών RCH2OH +O → RCOOH + H2O Η σαπωνοποίηση των νιτριλίων γίνεται με οξέα ή βάσεις RCN +HCl +2H2O → R-COONa + NH3 Η σαπωνοποίηση μπορεί να γίνει με αλκάλια οπότε τα προϊόντα είναι άλατα, δηλαδή σάπωνες H2O + NaOH CH2O-COR-C17H33 CH2OH +3 RCOONa l l CHO-COR-C17H33 CHOH l CH2O-COR-C17H33 l CH2OH  Τι είναι οι εστέρες Οι εστέρες προέρχονται από τα οργανικά οξέα, αν το υδρογόνο του υδροξυλίου αντικατασταθεί με αλκύλιο. Κατά την εστεροποίηση, το υδροξύλιο του οξέος σχηματίζει ένα μόριο νερού με το υδρογόνο του υδροξυλίου της αλκοόλης, κατά την αμφίδρομη αντίδραση: εστεροποίηση → RCOOH + HOR΄ ↔ RCOOR΄ + H2O ← σαπωνοποίηση  Υδατάνθρακες Υδατάνθρακες ή σάκχαρα ονομάζονται οι ενώσεις που έχουν τον τύπο CvH2μΟμ σε αλυσίδα, σαν να αποτελούνται από άνθρακα και νερό. – Υπάρχουν και σάκχαρα με άλλη αναλογία υδρογόνου προς οξυγόνο. – Υπάρχουν ενώσεις με διπλάσιο αριθμό ατόμων υδρογόνου από τον αρ. ατόμων οξυγόνου χωρίς να είναι σάκχαρα. Τα σάκχαρα διακρίνονται σε μονοσακχαρίτες ή απλά σάκχαρα (π.χ. γλυκόζη, φρουκτόζη) και πολυσακχαρίτες που μπορούν να αποικοδομηθούν σε πιο απλά σάκχαρα.