Предмет органической химии.. 19 лекция химия. Лекция 19 Предмет органической химии. Органическая химия раздел химической науки
 Скачать 22.74 Kb.
|
|
Лекция № 19 Предмет органической химии. 1.Органическая химия- раздел химической науки. 2.Природные, искусственные и синтетические органические вещества. Сравнение органических веществ с неорганическими. 1.Органическая химия- раздел химической науки. Органическая химия — самостоятельный раздел химической науки, изучающий органические вещества, их строение и закономерности реакций с участием органических соединений. Какие вещества называют органическими? Еще на рубеже IX—X вв. арабский алхимик Абу Бакр ар-Рази (865 — 925 гг.) впервые разделил все химические соединения по их происхождению на три царства: минеральные, растительные и животные. Эта уникальная классификация просуществовала почти тысячу лет. В начале XIX в. ученым стало известно, что в состав любой — как растительной, так и животной — клетки обязательно входят белки, жиры, углеводы и другие вещества. В состав подобных соединений обязательно входят атомы углерода, что и позволило объединить их в одну большую группу — органические вещества. К органическим веществам относят соединения углерода с другими элементами, за исключением простейших (оксидов углерода, угольной кислоты и ее солей, карбидов). Общность организации объектов живой природы и позволила объединить химию веществ растительного и животного происхождения в единую науку. По предложению шведского химика Й.Я.Берцелиуса с 1808 г. науку, изучающую органические вещества, стали называть органической химией. Наряду с углеродом в состав органических веществ обязательно входят атомы водорода. Эти два элемента образуют множество классов органических соединений, которые так и называют — углеводороды. Все остальные классы органических веществ можно рассматривать как производные углеводородов. Это позволило немецкому химику К. Шорлеммеру дать классическое определение органической химии, которое не потеряло своего значение и ныне. Органическая химия- химия углеводородов и их производных, т. е. продуктов, образующихся при замене атомов водорода другими атомами или группами атомов. Идея химического единства живых организмов на Земле так восхитила ученых, что они даже создали красивое, но ложное учение -витализм, согласно которому считалось, что для получения органических веществ из неорганических, т.е. для синтеза первые из вторых, необходима особая «жизненная сила» - visvitalis. Ученые полагали, что жизненная сила обязательно присутствует только в живых организмах. Отсюда следовал и ложный вывод о том что синтез органических веществ из неорганических вне живых организмов - в пробирках или промышленных установках - невозможен. Однако дальнейшее развитие химии и накопление новых научных фактов доказало, что виталисты глубоко заблуждались. В 1828 г. немецкий химик ф.Вёлер синтезировал органическое вещество - мочевину из неорганического цианата аммония. Французский ученый М.Бертло в 1854 г. получил в пробирке жир а в 1861 г. русский химик А. М. Бутлеров синтезировал сахар. Сейчас органическая химия представляет собой бурно развивающуюся отрасль химической науки и производства На сегодняшний день насчитывается около 20 миллионов органических соединении, среди которых есть и такие вещества, которые ранее не были обнаружены в живой природе. Эти вещества - результат научной мысли химиков-органиков. 2.Природные, искусственные и синтетические органические вещества. Сравнение органических веществ с неорганическими. Атомы углерода обладают уникальной способностью образовывать друг с другом длинные цепи и циклы. Именно это свойство, а также возможность образования двойных и тройных связей атомов углерода между собой и с другими атомами позволяет углероду образовывать огромное число соединений. Их точное число подсчитать невозможно. Ученые предполагают, что известных органических веществ более 20 миллионов, в то время как неорганических всего около 100 тысяч. Все многообразие органических веществ можно условно разделить на три типа: природные, искусственные и синтетические. Природные органические вещества — это продукты жизнедеятельности живых организмов (бактерий, грибов, растений, животных). Это хорошо известные вам белки, жиры, углеводы, витамины, гормоны, ферменты, каучуки и др. Искусственные органические вещества — это продукты химических преобразований природных веществ в соединения, которые в живой природе не встречаются. Так, на основе природного органического соединения целлюлозы с помощью органической химии получают искусственные волокна (ацетатное, вискозное, медно-аммиачное), негорючие кино- и фотопленки, пластмассы (целлулоид), бездымный порох и др. Синтетические органические вещества — это соединения, которые получают синтетическим путем, т.е. соединением простых молекул в более сложные, не встречающиеся в природе. К ним относятся, например, синтетические каучуки, пластмассы, лекарственные препараты, красители, синтетические витамины, стимуляторы роста, средства защиты растений и многое другое. Успехи в области получения и использования органических соединений имеют большое значение для промышленности, сельского хозяйства, бытовых нужд. На основе этих достижений получают самые разнообразные химические материалы и уже упомянутые вещества — искусственные волокна, синтетические каучуки, красители, пластмассы, витамины, гормоны, антибиотики, химические средства защиты и стимулирования растений, фармацевтические препараты, биологически активные вещества. Для получения органических веществ промышленный органический синтез использует в качестве сырья природные и промышленные газы, нефть, каменный и бурый уголь, древесину, горючие сланцы, попутные газы нефтяных источников, отходы сельскохозяйственного производства. И в заключение отметим ряд особенностей, характеризующих органические вещества. Все органические вещества содержат атомы углерода и водорода, большинство из них горючи, и в результате горения образуют углекислый газ и воду. Органические вещества построены более сложно, чем неорганические. Многие из них имеют огромную молекулярную массу; например, это соединения, благодаря которым происходят жизненные процессы: белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и т.д. Органические соединения образованы, как правило, за счет ковалентньгх связей и поэтому имеют молекулярное строение и, следовательно, обладают невысокими температурами плавления и кипения. Большинство из них термически неустойчивы, многие имеют характерный запах. Контрольные вопросы: 1. Какие вещества называют органическими? Какие органические а вещества входят в состав растительной и животной клеток? 2. Что изучает органическая химия? Найдите черты сходства и различия между органической и неорганической химией. 3. Почему возникло учение витализм и как оно потерпело крах? 4. Чем можно объяснить огромное число органических соединений по сравнению с неорганическими? |