有机物有什么
有机化合物包括脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、酶、激素、石油、天然气、棉花、染料、化纤,天然化合物等。
狭义上的有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成,一定是含碳的化合物,但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物、碳硼烷、羰基金属、不含M-C键的金属有机配体配合物,部分金属有机化合物(含M-C键的物质)等主要在无机化学中研究的含碳物质。
生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象,都涉及到有机化合物的转变。此外,许多与人类生活有密切相关的物质,如石油、天然气、棉花、染料、化纤、塑料、有机玻璃、天然和合成药物等,均与有机化合物有着密切联系。
“有机物”原意是来自生物体的物质,因为早期发现的有机物都是从生物体内分离出来的。随着有机合成的发展,许多有机物在实验室可由无机物合成得到。“有机物”这一词已失去了原来的含义。
有机物是生命产生的物质基础。无机化合物很多为不含碳元素的化合物;但某些含碳元素的化合物,如二氧化碳、碳硼烷等,属于无机化学的研究领域,因此这类物质也属于无机物。
什么是有机物
有机化合物(德语:Organische Verbindung;英语:organic compound、organic chemical),简称有机物,是含碳化合物,但是碳氧化物(如一氧化碳、二氧化碳)、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氰酸、氰化物、硫氰化物、氰酸、氰酸盐、卤化氰(如氯化氰)、金属碳化物(如电石CaC2)除外。有机化合物有时也可被定义为碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础,例如生命的起源——氨基酸即为一有机化合物。
特点
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,有些含氧,此外也常含有氮、磷、硫、卤素等(以稀有气体以外的非金属元素为主)。在目前发现的有机物中,部分有机物来自生物圈,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。
和无机物相比,有机物数目众多,可达几百万种,而无机物目前只发现数十万种,因为有机化合物的碳原子的结合能力非常强,可以互相结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是一两个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物(聚合物)甚至可以有几十万个碳原子。此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是有机化合物数目繁多的原因之一。
有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间的反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要加入催化剂等方法。另外有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。
有机化合物一般密度小于2g/cm3,而无机化合物正好相反。在溶解性方面,有机化合物多为非极性化合物(例外:醇、胺等),无机化合物则大部分是极性化合物(例外:二硫化碳、三氧化硫、二氧化碳等)。
历史与命名
有机”这历史性名词,可追溯至19世纪,当时生机论者认为有机化合物只能以生物(life-force,vis vitalis)合成。此理论基于有机物与“无机”的基本分别,有机物是不能被非生命力合成的。后来德国化学家弗里德里希·维勒以氰酸与氨水合成尿素(无机物合成有机物)时这一理论才被推翻。一般而言,有机化合物定义为化合物中有碳氢键而无机化合物则没有。因此碳酸(H2CO3)、二氧化碳是无机化合物,但是甲酸(又名蚁酸)(HCOOH,第一个脂肪酸)则是有机化合物。然而,化合物中没有碳氢键也不一定为无机物,如聚四氟乙烯、环己六酮、乙烯四甲酸二酐。
共价键[编辑]
在有机物中,碳的化合价(原子价)都为4价,但在计算中(尤其是氧化还原反应)碳的氧化数被认为是不固定的。
有机物中普遍存在共价键。有机物发生反应时,就是一些共价键断裂,同时一些新的共价键生成。
分类
烃类:只包含C、H之化合物(碳氢化合物),不溶于水,又分为三类:
烷类:甲烷/乙烷为天然气的主成分,丙烷/丁烷为液化石油气的主成分,若有n个C,则有2n+2个H(n≧1)
烯类:为塑胶原料,没有甲烯,若有n个C,则有2n个H(n≧2)
炔类:为焊接原料,没有甲炔,若有n个C,则有2n-2个H(n≧2)
醇类:分子主链上接–OH基团(羟基),可溶于水,70~75%杀菌效果最好。甲醇为工业酒精,呈粉红色;乙醇为药用酒精,颜色不一定。若有n个C,则有2n+1个H,以及一个–OH(n≧1)。
酸类:分子主链上接–COOH基团(羧基),可溶于水,从生物体提炼。甲酸为蚁酸的主成分;乙酸为醋酸的主成分,纯乙酸16度以下凝固,故称为冰醋酸(固体),食用醋则为3~5%的乙酸。若有n个C,则有2n+1个H,以及一个–COOH(n≧0)。
酯类:不溶于水,制造方式为“有机酸+醇→酯+水(催化剂为硫酸)”。
不饱和有机物是什么有机物
在有机化学中,将至少含有一个双键、三键或苯环的有机化合物称做不饱和化合物。
不饱和有机物有烯烃、炔烃、芳香烃及其衍生物、酚、醛、酮、酸、酯等。
分子有机物饱和度很高的主要是糖类、蛋白质、核酸都是不饱和的,脂质的不饱和度很高。
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