有機化合物とは何か、その構成や分類について説明します。また、その特徴や事例など。
有機化合物とは何ですか?
有機化合物は、さまざまな元素で構成されている物質であると理解されており、その主な構造は炭素と水素に基づいていますが、生命の化学 (生化学) に関連し、構成要素として主要な役割を果たす他の元素も含む場合があります。
有機分子および化合物は自然界で自発的に発生しますが、実験室で合成することもできます。
有機化合物と無機化合物の区別は複雑であり、専門コミュニティの間で数多くの論争の原因となってきました。それでも、有機的な性質の明らかな点は、他の炭素原子および水素と結合した炭素原子が優勢であることです。
しかし、実際には、炭素と水素を含むすべての分子が有機であるわけではありません。この区別はむしろ生化学、つまり既知の生命の化学に近いことにあります。
有機化合物にはさまざまな元素が含まれますが、炭素(C) と水素 (H) が主であり、酸素(O)、窒素(N)、硫黄(S)、リン (P)、ホウ素 (B)、ハロゲン。これらの元素の存在は、化合物が有機であることを保証するものではありませんが、炭素と水素を欠く有機化合物は存在しません。
参照:有機化学
有機化合物の特徴
有機化合物の最も特徴的な物理的および化学的特性は、可燃性、共有価数、異性性、溶解性、および重合性です。
- 可燃性。有機化合物の主な特徴の 1 つは、その燃焼能力、つまり可燃性です。この能力は炭素が多く含まれることに由来しており、生物は生化学エネルギー (ATP) を得るために使用します。人類はまた、この燃料の可能性が最大限に発現している古代生物の化石を使用しています。このようにして、石油、石炭、または天然ガスがさまざまなエネルギー生産タスクに使用されます。
- 共有価性。有機化合物は本質的に共有結合性、つまり非イオン性です (電気伝導と極性溶媒への溶解度に対してあまり反応しません)。これは、それらの原子結合のほとんどが共有結合 (原子間で電子を共有する) であり、金属イオンと非金属イオンがイオン化合物を形成する場合のように、静電引力によって結合しないためです。
- 溶解性。化学の原理の 1 つは、物質は類似した (類似した極性の) 物質に溶解すると述べています。したがって、水は極性であるため、一部の有機化合物は最も極性の高い水に溶けます。一方、他の有機化合物は、それらの極性の類似性に応じて、アルコール、エーテル、または同様の性質の物質で作られた溶媒に溶解する可能性があります。
- 重合。重合プロセスは有機化合物専用であり、高分子量の巨大分子 (ポリマー) が生成されます。これはモノマーと呼ばれる小さな分子を使用して行われ、モノマーは特定の化学合成プロセスを通じて結合されて長い鎖を形成します。たとえば、プラスチックはポリマーであり、柔軟性と耐久性に優れた有機材料であることが判明し、その産業用途は計り知れません。重合は、有機化学の知識の多くの応用例です。
有機化合物の起源
有機分子は天然または人工の供給源から得られます。
- 自然。これらは生物によって合成されますが、生物が関与しない自然プロセスの結果として生成されることもあります (石油からの炭化水素など)。
- 人工的な。これらは、自然界には存在しない有機化合物を取得する実験室での人工的なプロセスによって製造されます。
有機化合物の種類
有機化合物にはいくつかの種類があります。
- 脂肪族。それらは炭素原子と水素原子で構成されています。それらは直鎖状、分岐状、または環状であってもよいが、決して芳香族ではない。
- 芳香族。これはアレーンとも呼ばれ、最も広範なクラスであり、当初はベンゼンと鉱物タールの誘導体を対象としていました。これらは、構造内で交互に配置された単結合と二重結合 (炭素原子間) の結果として、分子の安定性がより優れていることが特徴です。
- 複素環。これらは環状 (非線形) 性質の化合物であり、その構造は少なくとも 1 つの炭素原子が別の元素の原子に置き換えられています。
- 有機金属。これらは、共有結合を通じて金属原子を結合する有機化合物です。化学者の中には、それらを有機および無機とは別のグループと考える人もいます。
有機化合物の例
有機化合物の例は次のとおりです。
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参考文献
- 「主な化学化合物」 ローザ M. クララムント ヴァレスピ、M. デル ピラール コルナゴ ラミレス、ソレダッド エステバン サントス、M. アンヘレス ファラン モラレス、マルタ ペレス トラルバ、ディオニシア サンス デル カスティージョ。国立通信教育大学.2015. ISBN: 978-84-362-6916-1