مستخدم:Alaaayedxx 1900/ملعب

ما هي الكيمياء العضوية ؟

الكيمياء العضوية هي دراسة التركيب والخصائص والتركيب والتفاعلات وإعداد المركبات المحتوية على الكربون.

تحتوي معظم المركبات العضوية على الكربون والهيدروجين، ولكنها قد تشمل أيضا أي عدد من العناصر الأخرى (مثل النيتروجين والأوكسجين والهالوجينات والفوسفور والسيليكون والكبريت).

وقد تم توسيع الكيمياء العضوية، التي اقتصرت في الأصل على دراسة المركبات التي تنتجها الكائنات الحية، لتشمل المواد التي يصنعها الإنسان (مثل البلاستيك).

الكيمياء العضوية هي دراسة كيمياء مركبات الكربون.

يتم تحديد الكربون لأنه يحتوي على تنوع كيميائي لا مثيل له من قبل أي عنصر كيميائي آخر. ويستند تنوعها على ما يلي:

• ذرات الكربون السندات بقوة معقولة مع ذرات الكربون الأخرى.

• ذرات الكربون السندات بقوة معقولة مع ذرات من العناصر الأخرى.

• ذرات الكربون تجعل عددا كبيرا من الروابط التساهمية (أربعة)ومن الغريب أن الكربون الأولي ليس وفيرا بشكل خاص. حتى أنه لا يظهر في قائمة العناصر الأكثر شيوعا في القشرة الأرضية.  ومع ذلك، فإن جميع الكائنات الحية تتكون من مركبات عضوية.معظم المواد الكيميائية العضوية هي مركبات مكافئة، وهذا هو السبب في أننا نقدم الكيمياء العضوية هنا. 10- وفقا للاتفاقية، لا تعتبر المركبات التي تحتوي على أيونات الكربونات والأيونات بيكربونات، وكذلك ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون، جزءا من الكيمياء العضوية، على الرغم من أنها تحتوي على الكربون.بعض الهيدروكربونات لديها واحد أو أكثر من الكربون الكربون المزدوج الرابطة (C = C). وتسمى هذه الهيدروكربونات alkenes لاحظ أن أسماء alkenes لها نفس الجذعية كما alkane مع نفس العدد من ذرات الكربون في سلسلتها ولكن لها نهاية -ene. وهكذا، الأثين هو alkene مع اثنين من ذرات الكربون لكل جزيء، والبروبين هو مركب مع ثلاث ذرات الكربون ورابطة مزدوجة واحدة.

الألكينات هي هيدروكربونات ذات رابطة ثلاثية الكربون والكربون (يشار إليها C≡C) كجزء من هيكلها العظمي الكربوني

أسماء alkynes لها نفس ينبع كما alkanes ولكن مع نهاية -yne.

ماذا يفعل دارسوا الكيمياء العضوية؟

الكيمياء العضوية هي علم إبداعي للغاية يسمح للكيميائيين بإنشاء واستكشاف الجزيئات والمركبات. يقضي الكيميائيون العضويون الكثير من وقتهم في تطوير مركبات جديدة وإيجاد طرق أفضل لتجميع المركبات الموجودة.

أين تستخدم الكيمياء العضوية؟

المركبات العضوية في كل مكان حولنا. تتكون العديد من المواد الحديثة جزئيا على الأقل من المركبات العضوية. فهي أساسية للنمو الاقتصادي، وهي أساسية في مجالات الكيمياء الحيوية والتكنولوجيا الحيوية والطب. ومن الأمثلة على المكان الذي يمكنك العثور على المركبات العضوية المواد الكيميائية الزراعية والطلاء ومستحضرات التجميل والمنظفات وعسر الهضم والغذاء والوقود والبتروكيماويات والمستحضرات الصيدلانية والبلاستيك والمطاط.

ما هي الصناعات التي تستأجر الكيميائيين العضويين؟

التكنولوجيا الحيوية

تقريبا جميع التكنولوجيا الحيوية ("التكنولوجيا الحيوية") المنتجات هي نتيجة للكيمياء العضوية. تتضمن التكنولوجيا الحيوية استخدام الكائنات الحية والمعالجات الحيوية لإنشاء أو تعديل المنتجات لاستخدام معين. على سبيل المثال، قد تنتج شركة التكنولوجيا الحيوية بذورا للمحاصيل المقاومة للأمراض، أو النباتات المقاومة للجفاف.

وتشمل مجالات العمل المشتركة في مجال التكنولوجيا الأحيائية ما يلي:

• الرعاية الصحية

• إنتاج المحاصيل والزراعة

• الاستخدامات غير الغذائية للمحاصيل

• المنتجات الاستهلاكية (مثل البلاستيك القابل للتحلل الحيوي، الزيت النباتي)

• قطاع البيئة

• الوقود الحيوي

المنتجات الاستهلاكية

معظم المنتجات الاستهلاكية التي نستخدمها تنطوي على الكيمياء العضوية. خذ صناعة مستحضرات التجميل كمثال. تدرس الكيمياء العضوية كيفية استجابة الجلد للعوامل الأيضية والبيئية ، ويصوغ الكيميائيون المنتجات وفقا لذلك.

ومن الأمثلة الأخرى على المنتجات اليومية التي تنطوي على الكيمياء العضوية الصابون والسلع البلاستيكية والعطور والفحم والمواد المضافة للأغذية.

الكيمياء الصناعية العضوية

تركز الكيمياء الصناعية العضوية، التي لها أهمية بالغة بالنسبة لاقتصادات العالم الحديثة، على تحويل المواد الخام (مثل النفط والغاز الطبيعي والهواء والماء والمعادن والمعادن) إلى منتجات استهلاكية وصناعية.

اليوم، الكيمياء الصناعية العضوية تعتمد بشكل رئيسي على النفط والغاز الطبيعي. ولأن هذه مواد خام محدودة، فإن الكثير من تركيز الصناعة ينصب على تعلم كيفية تحويل الموارد المتجددة (مثل النباتات) إلى مواد كيميائية عضوية صناعية.

وتشمل قطاعات الكيمياء الصناعية العضوية الرئيسية ما يلي:

• منتجات المطاط والبلاستيك

• المنسوجات والملابس

• تكرير البترول

• اللب والورق

• المعادن الأولية

• نفط

أكبر المنتجات النفطية هي زيت الوقود والبنزين. النفط هو أيضا المواد الخام للعديد من المنتجات الكيميائية (مثل المستحضرات الصيدلانية والمذيبات والأسمدة والمبيدات الحشرية والبلاستيك).

وتنقسم صناعة النفط عادة إلى ثلاثة عناصر رئيسية:

• المنبع – الاستكشاف والإنتاج

• منتصف الطريق – النقل

• المصب – تكرير النفط الخام، وتجهيز وتنقية الغاز الطبيعي، وخلق البتروكيماويات

الأدوية

تقوم صناعة الأدوية بتطوير وإنتاج وتسويق الأدوية المستخدمة كدواء للبشر أو الحيوانات. تتعامل بعض شركات الأدوية باسم العلامة التجارية (أي لها اسم تجاري ولا يمكن إنتاجها وبيعها إلا من قبل الشركة الحائزة على براءة الاختراع) و / أو الأدوية و/ أو الأدوية العامة (أي النسخة المكافئة كيميائيا والأقل تكلفة من دواء يحمل اسما تجاريا) والأجهزة الطبية (العوامل التي تعمل على الأمراض دون تفاعل كيميائي مع الجسم).

تخضع المستحضرات الصيدلانية (اسم العلامة التجارية والأدوات العامة) والأجهزة الطبية للعديد من القوانين واللوائح الخاصة بكل بلد فيما يتعلق بتسجيل براءات الاختراع والاختبار وضمان السلامة والفعالية والرصد والتسويق.

الهيئات الحكومية

وتوظف المكاتب الاتحادية (مثل إدارة الأغذية والعقاقير، ومكتب البراءات والعلامات التجارية)، فضلا عن حكومات الولايات والحكومات المحلية كيميائيين عضويين في مجالات التخصص المذكورة أعلاه.

وفيما يخص صحتك: الدهون المشبعة وغير المشبعة

إن الهيدروكربونات ليست المركبات الوحيدة التي يمكن أن تحتوي على روابط مزدوجة بين الكربون والكربون. مجموعة من المركبات تسمى الدهون يمكن أن يكون لهم كذلك، ووجودها أو غيابها في النظام الغذائي البشري أصبحت مرتبطة على نحو متزايد مع القضايا الصحية.

الدهون هي مزيج من المركبات العضوية طويلة السلسلة (الأحماض الدهنية) والجلسرين (C3H8O3). يمكن أن تحتوي سلاسل الكربون الطويلة إما على جميع الروابط الفردية ، وفي هذه الحالة يتم تصنيف الدهون على أنها مشبعة ، أو واحدة أو أكثر من الروابط المزدوجة ، وفي هذه الحالة تكون الدهون الأحادية غير المشبعة أو غير المشبعة ، على التوالي. الدهون المشبعة عادة ما تكون المواد الصلبة في درجة حرارة الغرفة. الدهون لحوم البقر (الشحم) هو مثال واحد. الدهون الأحادية أو المتعددة غير المشبعة من المرجح أن تكون سوائل في درجة حرارة الغرفة وغالبا ما تسمى الزيوت. زيت الزيتون وزيت بذور الكتان، والعديد من زيوت السمك هي الدهون أحادية أو متعددة غير المشبعة.

ربطت بعض الدراسات كميات أعلى من الدهون المشبعة في الوجبات الغذائية للناس مع احتمال أكبر لتطوير أمراض القلب وارتفاع الكوليسترول في الدم، وغيرها من الأمراض المرتبطة بالنظام الغذائي. وعلى النقيض من ذلك، ارتبطت الزيادات في الدهون غير المشبعة (سواء الأحادية أو المتعددة غير المشبعة) بانخفاض معدل الإصابة ببعض الأمراض. وهكذا، كانت هناك توصيات من قبل الهيئات الحكومية والجمعيات الصحية لخفض نسبة الدهون المشبعة وزيادة نسبة الدهون غير المشبعة في النظام الغذائي. معظم هذه المنظمات يوصي أيضا خفض إجمالي كمية الدهون في النظام الغذائي.  ويمكن أن يكون للفرق البسيط مثل الفرق بين رابطة الكربون والكربون المزدوجة تأثير كبير على الصحة.

والروابط المزدوجة والثلاثية بين الكربون والكربون هي أمثلة للمجموعات الوظيفية في الكيمياء العضوية. المجموعة الوظيفية هي ترتيب هيكلي محدد للذرات أو الروابط التي تنقل تفاعلا كيميائيا مميزا إلى جزيء. Alkanes ليس لديهم مجموعة وظيفية ، وأنها في معظمها خاملة (غير تفاعلي). وتعتبر رابطة الكربون والكربون المزدوجة مجموعة وظيفية لأن الروابط المزدوجة الكربونية الكربونية تتفاعل كيميائيا بطرق محددة تختلف عن تفاعلات الألكانات (على سبيل المثال، في ظل ظروف معينة، يتفاعل الألكين مع الماء)؛ كما تخضع رابطة ثلاثية الكربون والكربون لتفاعلات كيميائية معينة. في ما تبقى من هذا القسم، نقدم مجموعتين وظيفيتين مشتركتين أخريين.

إذا تم استبدال مجموعة OH (تسمى أيضا مجموعة الهيدروكسيل) بذرة هيدروجين في جزيء هيدروكربوني ، فإن المركب هو كحول. يتم تسمية الكحول باستخدام اسم الهيدروكربون الأم ولكن مع النهائي -e انخفض واللاحقة -ol المرفقة. أبسط اثنين من الكحول هي الميثانول والإيثانول.

الكحول لديها مجموعة OH وظيفية في الجزيء.  الإيثانول (ويسمى أيضا الكحول الإيثيل) هو الكحول في المشروبات الكحولية. وتشمل الكحول الأخرى الميثانول (أو الكحول الميثيل)، والذي يستخدم كمذيب وأنظف، و2-بروبانول (وتسمى أيضا الكحول isopropyl أو فرك الكحول)، والذي يستخدم كمطهر الطبية. لا ينبغي تناول الميثانول ولا الكحول isopropyl ، لأنها سامة حتى بكميات صغيرة.  الكوليسترول هو مثال على الكحول أكثر تعقيدا.

عائلة أخرى مهمة من المركبات العضوية لديها مجموعة كاربوكسيل، حيث يتم ربط ذرة الكربون مرتين بذرة الأكسجين ومجموعة OH. وتسمى المركبات مع مجموعة carboxyl وظيفية الأحماض الكربوكسيليك، وتنتهي أسمائهم في –حمض منظمة المؤتمر الإسلامي. يظهر أبسط أحماض كاربوكسيليك في الشكل 1.5.  ربما تكون معروفة بحمض الفورميك الشائع (الموجود في لسعات النمل) وحمض الخليك (الموجود في الخل).  تتم كتابة مجموعة كاربوكسيل في بعض الأحيان في جزيئات COOH.

المراجع :

1- https://courses.lumenlearning.com/suny-potsdam-organicchemistry/chapter/1-1-introduction-to-organic-chemistry/

2- https://www.acs.org/content/acs/en/careers/chemical-sciences/areas/organic-chemistry.html