К началу XXI века химики выделили в чистом виде миллионы веществ. При этом известно более 18 миллионов соединений углерода и меньше миллиона соединений всех остальных элементов.

Рост числа известных органических соединений

Рост числа известных органических соединений

Соединения углерода в основном относят к органическим соединениям.

Вещества стали разделять на органические и неорганические с начала XIX века. Органическими называли тогда вещества, выделенные из животных и растений, а неорганическими – добытые из минералов. Именно через органический мир проходит основная часть круговорота углерода в природе.

Круговорот углерода в природе

Круговорот углерода в природе

Из соединений, содержащих углерод, к неорганическим традиционно относят графит, алмаз, оксиды углерода (CO и CO₂), угольную кислоту (H₂CO₃), карбонаты (например, карбонат натрия – сода Na₂CO₃), карбиды (карбид кальция CaC₂), цианиды (цианистый калий KCN), роданиды (роданистый натрий NaSCN).

Более точное современное определение: органические соединения – это углеводороды и их производные.

Простейший углеводород – это метан. Атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи любой длины. Если в таких цепях углерод связан еще и с водородом – соединения называются углеводородами. Известны десятки тысяч углеводородов.

Модели молекул метана СН4, этана С2Н6, пентана С5Н12

Модели молекул метана СН₄, этана С₂Н₆, пентана С₅Н₁₂

Производные углеводородов – это углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомом или группой атомов других элементов. Например, один из атомов водорода в метане можно заместить на хлор, или на группу ОН, или на группу NH₂.

Метан CH4, хлорметан CH3Cl, метиловый спирт CH3OH, метиламин CH3NH2

Метан CH₄, хлорметан CH₃Cl, метиловый спирт CH₃OH, метиламин CH₃NH₂

В состав органических соединений, кроме атомов углерода и водорода, могут входить атомы кислорода, азота, серы, фосфора, реже галогенов.

Чтобы оценить значение органических соединений, которые нас окружают, представим себе, что они вдруг исчезли. Нет деревянных предметов, книг и тетрадей, нет сумок для книг и шариковых ручек. Исчезли пластмассовые корпуса компьютеров, телевизоров и других бытовых приборов, нет телефонов и калькуляторов. Без бензина и дизельного топлива встал транспорт, нет большинства лекарств и просто нечего есть. Нет моющих средств, одежды, да и нас с вами…

Органических веществ так много из-за особенностей образования химических связей атомами углерода. Эти небольшие атомы способны образовывать прочные ковалентные связи друг с другом и с неметаллами-органогенами.

В молекуле этана С₂Н₆ друг с другом связаны 2 атома углерода, в молекуле пентана С₅Н₁₂ – 5 атомов, а в молекуле всем известного полиэтилена сотни тысяч атомов углерода.

Строение, свойства и реакции органических веществ изучает органическая химия.

Рекомендуемые учебники

Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. Учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с. ISBN 978-5-358-01584-5.
Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. Учреждений / В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с. ISBN 978-5-358-07020-2.

Рекомендуемый задачник

Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.

Учебник в Интернете

Самарский государственный университет.
Кафедра органической, биоорганической и медицинской химии.
Г. И. Дерябина, Г. В. Кантария. Органическая химия: Web-учебник для средней школы. (Источник)