Organik Kimya
Organik Bileşikler ve Özellikleri
Büyük bir kısmında (CH2, C3H8, CH2O, C5H8O2 gibi) karbon (C) ile hidrojen (H) atomlarına ilaveten oksijen, azot, fosfor, kükürt, halojenler ve azda olsa diğer metalleri de yapılarında bulunduran maddelerdir. Canlıların yapısında bulunan ve tamamı kesinlikle karbon atomu taşıyan, organizmaların yapı ve hayatlarını sürdürebilmeleri için gerekli olan klorofil, vitamin, hormon, enzim, koenzim, protein, lipitler, nükleik asitler ve karbonhidratlar gibi pek çok bileşikler organik yapıdadırlar.
Karbon atomu ve özellikleri ; 4A grubunda bulunan, dört tane değerlik elektronu olan, değerlik elektronlarını ortak kullanarak aynı veya farklı atom ya da atom gruplarıyla dört adet kovalent bağ yapan bir elementtir. Karbon atomunun diğer atomlarından farkı, kendisi ve bazı diğer elementler arasında tekli ( -C-C-), ikili ( -C=C-) ve üçlü ( -C≡C-) kovalent bağlar yapmasıdır.
Hidrokarbonlar
Günlük yaşamımızda birçok maddenin yapısında bulunan, karbon ve hidrojen atomlarından (CH4 metan, C6H6 benzen) oluşan bileşiklerdir.
Alkanlar ve özellikleri; Karbon atomları ( -C-C-) arasında tekli bağ bulunduran, bütün karbon atomları dört tane sigma bağı yapmış, pi bağı içermeyen, doymuş bileşiklerdir. Genel formülleri CnH2n+2, homolog sıra oluşturan, apolar, suda çözünmeyen, apolar çözücülerde çözünen ve apolar maddeler için çözücü olan moleküllerdir.
Alkenler ve özellikleri; karbon atomları arasında en az bir adet ikili bağ ( - C=C-) taşıyan, homolog sıra oluşturan ve genel formülleri CnH2n olan doymamış bileşiklerdir.
Alkinler ve özellikleri; Karbon atomları arasında en az bir tane üçlü kovalent bağ ( -c≡c-) bulunduran, genel formülleri CnH2n−2 olan, doymamış hidrokarbonlardan olup, ilk üyesi asetilen (C2H2) bileşiği olduğundan alkinlere asetilenler de denmektedir.
Aromatik hidrokarbonlar; Aromatik bileşikler halkalı yapıda ve bağlar tek - çift olmak üzere sırasıyla dizilmiş ve sistematik olarak arenler olarak da isimlendirilirler. Aromatik bileşikler, benzen halkası (C6H6) ve türevi bileşiklerdir.
Alkoller ve özellikleri; bir alkil grubuna (R -) bir hidroksil grubunun bağlanmasıyla oluşan, diğer bir ifade ile yapısında OH grubu bulunan organik bileşiklerdir. R-OH yapısına sahip ve genel formülleri CnH2n+2O’dır. Polar, suda ve polar çözücülerde iyi çözünen, iyi bir organik çözücü olan, su ve alkol molekülleri ile hidrojen bağı yapan bileşiklerdir.
Eterler ve özellikleri; bir su molekülündeki iki hidrojenin yerine veya bir oksijen atomuna iki alkil (R -) grubunun bağlanmasıyla oluşan bileşiklerdir. R - O-R veya R -O-R’ yapısında ve genel formülleri CnH2n+2O’dır. Polar, küçük molekülleri suda iyi çözünen, molekül büyüdükçe çözünürlüğü azalan, kendi aralarında hidrojen bağı oluşturmayan fakat su ile hidrojen bağı oluşturan ve çözücü olarak kullanılabilen bileşiklerdir.
Aldehitler ve özellikleri; karbonil grubunun bir tarafında hidrojen diğer tarafında karbon atomu ihtiva eden (metanal hariç), genel formülleri CnH2nO olan, alkollerle karıştırılmaması için kapalı yapıları R -CHO şeklinde ve ketonlar ile yapı izomerisi gösteren bileşiklerdir. Polar, su ile hidrojen bağı oluşturan, küçük molekülleri suda iyi çözünürken molekül büyüdükçe çözünürlükleri azalan, daima açık zincirli yapının en ucundaki karbonlarda bulunan moleküllerdir.
Ketonlar ve özellikleri; karbonil grubunun her iki tarafında da karbon atomu taşıyan, genel formülleri CnH2nO olan ve halkalı yapılarda da bulunan, aynı karbon sayılı aldehitler ile izomeri gösteren bileşiklerdir. Polar, su ile hidrojen bağı oluşturan ve küçük molekülleri suda iyi çözünen bileşiklerdir.
Karboksilik asitler ve özellikleri; Karbonil grubuna bir hidroksil grubunun bağlanması ile oluşan, R -COOH yapısında, genel formülleri CnH2nO2 şeklindeki bileşiklerdir. Polar, ilk dört üyesi suda iyi çözünen, molekül büyüdükçe çözünürlüğü azalan, hidrojen bağı yapan, karboksilik asit molekülleri arasında iki hidrojen bağı oluşturarak, dimerleşme meydana getiren bileşiklerdir.
Esterler ve özellikleri; Bir karboksilik asitin hidroksil grubundaki hidrojen atomunun bir alkil grubu (R') ile yer değiştirmiş olduğu bileşiklerdir. Asit ile bir alkol veya fenol bileşiğinin etkileşmesi ile oluşan, genel formülleri R - COOR şeklinde ve aynı sayıdaki monokarboksilik asitler ile izomer olan bileşiklerdir.
Aminler ve özellikleri; Azot atomuna bir ya da daha fazla alkil veya aril grubunun bağlı olduğu veya bir alkil ya da aril grubuna amino grubunun bağlanması ile oluşan bileşiklerdir. Polar, su ile hidrojen bağı oluşturan, özellikle düşük moleküllü olanlar suda çözünen, karbon sayısı arttıkça çözünürlüğü azalan ve organik çözücülerde de çözünen maddelerdir.
Amitler ve özellikler; karboksilik asitlerde hidroksil grubunun, amino grubu ile yer değiştirmesinden oluşmaktadırlar. Azota bağlanan alkil grupları (aynı veya farklı), alifatik, sikloalifatik, aromatik veya heterosiklik yapıda olabilirler. Normal şartlarda küçük moleküllü amitler (formamit) sıvı diğerleri ise katıdırlar.