Понятие органические вещества появилось еще в древности, когда люди стали разделять окружающий мир на живую и неживую природу. Известные ученые того времени Аристотель и Плиний Старший выделили разграничения: минеральные вещества относились ко второму классу, а органические — к первому. Они полагали, что для их образования необходима особая «жизненная сила», поэтому синтезация из неорганических веществ невозможна. Впоследствии эта теория была опровергнута Фридрихом Велером, но классификация сохранилась. Она используется и сейчас, когда изучается химия 10 класса.
Понятие органических веществ и их свойства
Самый обширный класс химических соединений — это органические вещества. Обязательное условие их образования — наличие углерода. Так как этот элемент обладает уникальной способностью создавать атомные цепочки, науке известно большое количество органических соединений.
Выделяется органическая номенклатура — классификация веществ. Она определяется строением углеродного скелета и отнесением к функциональным группам. Таким образом, разработан развернутый список веществ:
· циклические;
· другие классы, среди которых спирты, жиры, белки, углеводы, аминокислоты, нуклеиновые кислоты и др.
Предельные и непредельные углеводороды
Эти виды входят в группу ациклических соединений. Насыщенные углеводороды алканы, которые также называются предельными, имеют линейное или разветвленное строение и образуются только при помощи простых связей. Они содержат большое количество атомов водорода и распространенным примером этих соединений является метан СН4. Самый длинный углеводород был синтезирован англичанами И. Биллом и М. К. Уайтингом.
Эти вещества находят и в пределах Земли, и в космосе. Незначительное количество алкана содержится в атмосфере таких планет Солнечной системы, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В оболочке Земли также есть это вещество, которое производят особые архебактерии. Кроме этого, предельные углеводороды имеют промышленное значение, они используются в синтезе нефти и газа.
Непредельные углеводороды алкены образуются двойной связью между атомами и являются распространенным химическим сырьем. Простейшим считается этилен С2Н4, он используется для изготовления большого количества соединений, и объем его мирового производства составляет около 100 млн тонн в год. При полимеризации этилена образуется полиэтилен, без которого уже невозможно представить современную жизнь. Углеводороды алкины подразумевают тройную связь между молекулами.
Для этих веществ характерна реакция присоединения, которая объясняется повышенной электроотрицательностью атома. Из всех соединений в широком применении находится только ацетилен. Он используется в качестве химического сырья в промышленности. В конце ХIX начале XX века большой популярностью пользовались ацетиленовые светильники, которые устанавливались повсеместно. Несмотря на то, что в широком применении они сейчас не актуальны, их все равно производят в сфере походного снаряжения.
О свойствах и применении спиртов
Органические соединения, которые содержат несколько гидроксильных групп ОН, называются спиртами. Они считаются распространенным классом, и в большом количестве находятся в природе, выполняя ключевые функции в работе живых организмов.
Самые распространенные спирты — этанолы. Мировой объем производства составляет 65 млн тонн и сейчас их изучают в качестве альтернативного топлива. Свойства спиртов позволяют создать безвредное горючее, которое практически неисчерпаемо. Его можно добывать из пищевых отходов, а также остатков деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Также эти органические соединения используются в изготовлении моющих средств. Отдельное место занимает применение таких элементов в производстве алкогольной продукции, парфюмерии, косметики и медицинских препаратов. Таким образом, этот класс является одним из самых необходимых в повседневной жизни.
Школьная химия 10 класса содержит основные понятия об органических веществах и, главное, их применение в современном мире. Каждый ученик, познавая науку, должен учитывать ее полезность и практическое значение.