25 - 27. Природа органічних сполук

Предмет органічної хімії

Поняття «органічна речовина» та «органічна хімія» ввів у 1827 р. шведський хімік Є.Я. Берцеліус (1779–1848). Він визначив органічну хімію як хімію речовин рослинного або тваринного походження. Ці речовини (вино, цукор, оцет, ефірні масла, барвники) були відомі людству з давніх часів. У XVIII ст. хіміки визначили, що вони складаються з небагатьох елементів: вуглецю, водню, кисню, азоту, сірки та фосфору (останні чотири елементи трапляються не в усіх органічних речовинах).

Однак на той час вчені могли лише виділяти органічні речовини із продуктів життєдіяльності організмів і аналізувати їх, але не знали їх будови, не вміли добувати штучно (синтезувати).

У 1828 р. німецький вчений Ф. Велер (1800–1882), нагріваючи водний розчин ціанату амонію NH4NCO, який вважався мінеральною речовиною, одержав сечовину (NH2)2CO – продукт життєдіяльності тваринних організмів. Російський вчений М. Зінін (1812–1880) у 1832 р. синтезував анілін C6H5NH2, який раніше був виділений з природного барвника індиго. У 1848 р. німецький хімік Г. Кольбе (1818–1887) і англійський хімік Е. Франкланд (1818–1889) синтезували оцтову кислоту.

Французький хімік М. Бертло (1827–1907) у 1854 р. штучним шляхом добув жири. У 1861 р. російський хімік О. Бутлеров синтезував цукристу речовину. Так поступово вчені дійшли висновку, що органічні речовини утворюються за тими ж законами, що і неорганічні.

Зараз органічними речовинами вважають сполуки вуглецю з іншими елементами, а органічну хімію визначають як хімію сполук вуглецю. Чіткого розмежування між органічними й неорганічними речовинами не існує. Так, для деяких сполук вуглецю (оксиди, карбіди, солі вугільної кислоти) характерні типові властивості неорганічних речовин, тому вони вивчаються в курсі неорганічної хімії.

Однак органічну хімію виділяють як окрему науку, бо органічні речовини відрізняються від неорганічних.

Кількість органічних речовин надзвичайно велика – близько 7 мли, а неорганічних набагато менша – їх налічується кілька сотень тисяч.

Органічні речовини є основним матеріалом (крім води), з якого побудовані організми рослин і тварин. Вони не такі стійкі, як неорганічні речовини, легко змінюються під час нагрівання, більшість з них горючі.

Хімічні реакції між органічними речовинами відбуваються повільніше, ніж між неорганічними.

Для органічних речовин характерне явище ізомерії. Ізомерами називають речовини, які мають однакові якісний, кількісний склад і молекулярну масу, але різну будову, і тому – різні фізичні та хімічні властивості. Прикладом таких речовин є диметиловий ефір і етиловий спирт. Вони мають однакову брутто-формулу С2Н6О і температури кипіння – 23,6 °С і 78,4 °С. Спирт реагує з лужними металами, а ефір не реагує.

На сьогодні синтезовано багато органічних речовин, які утворюються в рослинних і тваринних організмах (вітаміни, гормони, барвники), а також сполуки, що в природі не трапляються (штучні та синтетичні волокна, синтетичний каучук, пластичні маси, отрутохімікати, антибіотики, ліки тощо).