Compost orgànic o mineral. Classificació de compostos orgànics

Una substància que consisteix en dos o més components és un compost orgànic o mineral complex. Depenent de la identitat, es determinen les seves característiques, composició i altres indicadors. Els compostos químics estan presents en l'entorn en grans quantitats. Alguns d'ells tenen un efecte beneficiós, i alguns - un efecte desastrós sobre els organismes vius. Els compostos minerals estan presents en una naturalesa inanimada. Inclouen, en particular, sofre, grafit, sorra i altres. Hi ha diversos indicis en què es determina un compost orgànic o mineral.

Antecedents històrics

El concepte de "compost orgànic" va aparèixer en les primeres etapes del desenvolupament de la ciència química. Aquesta classe inclou substàncies en què el carboni està present (excepte l'àcid carbònic, els cianurs, els carburs, els carbonats, el monòxid de carboni). En un moment en què prevalien les visions vitalistes, continuant les tradicions de Plinio el Vell i Aristòtil sobre la divisió del món sencer en una vida inanimada i viva, les substàncies es separaven depenent del regne que pertanyien a: l'animal i el vegetal o el mineral. A més, es creia que la síntesi del primer requereix una "força vital" especial. En aquest sentit, era impossible obtenir orgànics a partir d'una substància inorgànica . No obstant això, aquest supòsit va ser refutat en 1828 per Veler. Va sintetitzar urea orgànica a partir de cianat d'amoni inorgànic. Aquesta divisió, tanmateix, s'ha conservat en terminologia i al present. Per quin criteri es determina el compost orgànic o mineral? Sobre això més endavant a l'article.

Informació general

La classe més extensa avui dia són els compostos orgànics. En l'actualitat, hi ha més de deu milions. Aquesta diversitat es deu a la propietat especial del carboni per formar cadenes atòmiques. Això, al seu torn, es deu a l'estabilitat de la connexió. La cadena de carboni-carboni pot ser individual o múltiple: triple, doble. A mesura que augmenta la multiplicitat, l'energia d'unió (estabilitat) augmenta, i la longitud, per contra, disminueix. A causa de l'alta valència del carboni i la capacitat de formar aquestes cadenes, es formen estructures de diferents dimensions (volum, pla, lineal). Les espècies minerals s'anomenen compostos que es produeixen a la natura. Aquestes substàncies tenen una composició i estructura especials, característiques físiques. En general, l'estructura de substàncies inorgàniques és la mateixa. La composició pot variar dins de certs límits. La peculiaritat dels compostos minerals és l'arranjament regular i correcte dels àtoms. Els fonaments de la sistemàtica d'aquestes substàncies van ser establerts el 1814 per Berzelius.

La composició com una de les principals característiques distintives de les substàncies

Pertànyer a aquest o a un altre tipus està determinat pels components de la composició. Una substància és un compost orgànic o mineral que té una estructura i composició específiques. Els principals grups de substàncies d'origen biològic inclouen proteïnes, carbohidrats, lípids. Els àcids nucleics pertanyents a aquesta classe, a més del carboni, contenen predominantment nitrogen, hidrogen, fòsfor, sofre i oxigen. Aquests elements formen part dels compostos orgànics "clàssics" bàsics, com a regla general. Per tant, les substàncies poden contenir els components més diversos. Per tant, la característica principal, segons la qual es determina quina substància es representa - compost orgànic o mineral - és la presència en la composició del carboni i els elements bàsics indicats anteriorment.

El concepte d'un compost mineral es pot estudiar considerant una varietat de substàncies naturals: els granats. Tenen diferents característiques físiques. Depenen de la composició, malgrat els canvis en què l'estructura roman igual. Aquí només es pot parlar sobre les diferències en la posició de determinats àtoms i una sèrie de distàncies interplaneres.

Classificació de compostos orgànics

Fins ara, s'aplica la nomenclatura IUPAC. La classificació de compostos orgànics en aquest sistema es basa en un principi important. D'acord amb això, les característiques de la substància es determinen primerament per dos criteris principals. El primer és l'esquelet de carboni (l'estructura dels compostos orgànics), i el segon són els seus grups funcionals. D'acord amb la naturalesa de l'estructura de la substància es divideix en cíclics i acíclics. Aquests últims, al seu torn, inclouen sense saturar i limitar. El grup de substàncies cícliques inclou heterocílics i carbòclics. Algunes fórmules de compostos orgànics:

- CH3CH2CH2COOH - àcid butíric.

- CH3COCH3-acetona.

- Acetato de etilo CH3COOC2H5.

- CH3CH (OH) COOH - àcid làctic.

Anàlisi estructural

Actualment, els compostos químics orgànics es caracteritzen mitjançant diferents mètodes. El més precís és l' anàlisi de difracció de raigs X (cristal·lografia). No obstant això, l'ús d'aquest mètode requereix un cristall d'alta qualitat de la mida requerit, que permet obtenir una alta resolució. En aquest sentit, la cristal·lografia no s'utilitza amb tanta freqüència. L'anàlisi elemental és un mètode destructiu que s'utilitza per quantificar el contingut dels components en una molècula. Per demostrar l'absència o presència de grups funcionals específics, s'utilitza espectroscòpia d'infrarojos. L'espectrometria de masses és la determinació del pes molecular d'una substància i els mètodes de fragmentació.

Propietats químiques dels compostos orgànics. Àcids carboxílics

La vida humana està estretament relacionada amb aquestes substàncies. Moltes persones coneixen noms com l'àcid acètic, formic i cítric. Aquests compostos s'utilitzen en la fabricació de medicaments (àcid acetilsalicílic), en la indústria alimentària, així com en la producció de sabó i detergents sintètics. Alguns compostos són produïts per insectes (formigues, per exemple) i serveixen com a protectors. Els processos bioquímics que tenen lloc a nivell cel·lular estan associats amb l'àcid pirúvic, i en l'oxidació de moltes substàncies que penetren en el cos humà, es forma l'àcid acètic o làctic. En considerar l'estructura del grup carboxilo, cal tenir en compte la presència d'un doble enllaç C = O. En aquest sentit, s'hauria d'atribuir a grups funcionals insaturats. A més, en l'estructura de substàncies existeix un enllaç entre l'àtom d'hidrogen O-H-mobile. Les propietats generals d'aquests compostos s'observen en àcid esteàric, acètic, àcid acrílic i àcid formic no només combina les característiques bàsiques dels àcids, sinó també els aldehids. Segons el radical amb què s'uneix el grup carboxilo, hi ha distingides substàncies aromàtiques, insatures, limitants i altres. De conformitat amb el nombre de grups de la molècula, es basa el dibàsic, el monobàic i altres. Al considerar certes característiques de substàncies, es pot observar certa similitud d'àcids inorgànics i orgànics. Per exemple, ambdues substàncies són capaços d'interactuar amb metalls, bases.

Hidrocarburs aromàtics

Aquests compostos orgànics, en la composició dels quals hi ha nuclis d'hidrogen, carboni i benzè. Els representants més importants i "clàssics" d'aquest grup són benceno (I) i homòlegs (dimetilbenceno, metilbenceno). Hi ha molts hidrocarburs aromàtics amb nuclis de benzè. Per exemple, inclouen difenil C6H5-C6H5, tenint en compte la fórmula, és fàcil d'entendre quin tipus de substància és un compost orgànic o mineral. Els productes de carbó de coque s'utilitzen com a font principal de la producció d'hidrocarburs aromàtics. Per tant, a partir d'una tona de quitrà, s'obtenen una mitjana d'un quilogram i mig de toluè, 3,5 kg de benzè i dos quilograms de naftalè.

Principals característiques dels hidrocarburs aromàtics

Per les seves propietats químiques, els carbonis aromàtics difereixen de les substàncies complexes insaturades alicícliques. En aquest sentit, es defineix un grup separat per a ells. Sota la influència d'àcids, àcids sulfúrics, halògens i altres reactius nítrics, els hidrocarburs aromàtics reemplacen els àtoms d'hidrogen. Com a resultat, es formen àcids sulfónicos, halobencèns i altres. Totes aquestes substàncies són productes intermedis utilitzats en la fabricació de colorants, medicaments.

Alcans

Aquest grup de substàncies complexes, que inclou els compostos menys actius. Tots els bons C-H i C-C que hi figuren són bons únics. Això fa que la incapacitat dels alcanos participi en les reaccions d'addició. En la cloració d'aquestes substàncies complexes, a partir de propà, el primer àtom de clor pot substituir diferents àtoms d'hidrogen. La direcció d'aquest procés dependrà de la força de l'enllaç CH. Com més feble sigui la cadena, més ràpid serà la substitució d'un àtom particular. Els bons primaris solen tenir una major força, els secundaris són més estables que els bons terciaris, i així successivament.

Participació en reaccions

Una reactivitat diferent pot conduir al fet que, a partir dels possibles productes possibles, només prevalgui un. A una temperatura de 25 graus, la cloració al llarg de la cadena secundària es presenta quatre vegades i mitja més ràpidament que la de la cadena primària. La fluoració d'alcanos procedeix a una velocitat elevada, sovint explosiva. En aquest cas, es formen tot tipus de derivats de polifluor de la substància inicial. L'energia que s'allibera durant la reacció és tan gran que en alguns casos provoca la descomposició en radicals de molècules de productes. Com a resultat, la velocitat de reacció augmenta en una allau, la qual cosa provoca explosions fins i tot a temperatures suficientment baixes. Una característica de la fluoració dels alcanos és la possibilitat de destrucció per part dels àtoms de flúor de l'esquelet de carboni i la formació de CF4: el producte final.