有机化合物

维基百科,自由的百科全书
(重定向自有机物
跳到导航 跳到搜索
甲烷是最简单的有机化合物

有机化合物(德語:Organische Verbindung;英語:organic compoundorganic 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)、碳酸碳酸鹽碳酸氢盐氫氰酸氰化物硫氰化物氰酸氰酸鹽氰鹵化物(如氯化氰)、金屬碳化物(如電石CaC2)等除外。有机化合物有时也可被定义为碳氫化合物及其衍生物的總稱。有机物是生命產生的物質基礎,例如生命的起源——胺基酸即為一有機化合物。[1]

L-isoleucine-3D-balls

特点[编辑]

多數有機化合物主要含有兩種元素,有些含,此外也常含有鹵素等(以稀有氣體以外的非金屬元素為主)。在目前发现的有机物中,部分有機物來自生物圈,但絕大多數是以石油天然氣等作為原料,通過人工合成的方法製得。

無機物相比,有機物數目眾多,可達幾百萬種,而無機物目前只發現數十萬種,因為有機化合物的原子的結合能力非常強,可以互相結合成碳鏈碳環原子數量可以是一两個,也可以是幾千、幾萬個,許多有機高分子化合物聚合物)甚至可以有幾十萬個碳原子。此外,有機化合物中同分異構現象非常普遍,這也是有機化合物數目繁多的原因之一。

有機化合物除少數以外,一般都能燃燒。和無機物相比,它們的熱穩定性比較差,電解質受熱容易分解。有機物的熔點較低,一般不超過400℃。有機物的極性很弱,因此大多不溶於水。有機物之間的反應,大多是分子間的反應,往往需要一定的活化能,因此反應緩慢,往往需要加入催化劑等方法。另外有機物的反應比較複雜,在同樣條件下,一個化合物可以同時進行幾個不同的反應,生成不同的產物。

有機化合物一般密度小於2g/cm3,而無機化合物正好相反。在溶解性方面,有機化合物是非極性化合物,無機化合物則是極性化合物

歷史與命名[编辑]

「有機」這歷史性名詞,可追溯至19世紀,當時生機論者認為有機化合物只能以生物(life-force,vis vitalis)合成。此理論基於有機物與「無機」的基本分別,有機物是不能被非生命力合成的。後來德國化學家弗裏德裏希·維勒氰酸氨水合成尿素(無機物合成有機物)時這一理論才被推翻。一般而言,有機化合物定義為化合物中有碳氫鍵而無機化合物則沒有。因此碳酸(H2CO3)、二氧化碳無機化合物,但是甲酸(又名蟻酸)(HCOOH,第一個脂肪酸)則是有機化合物。然而,化合物中没有碳氫鍵也不一定为无机物,如聚四氟乙烯

共价键[编辑]

在有機物中,化合價(原子價)都為4價,但在計算中(尤其是氧化還原反應氧化數被認為是不固定的。

有機物中普遍存在共價鍵。有機物發生反應時,就是一些共價鍵斷裂,同時一些新的共價鍵生成。

分類[编辑]

烴:只包含C、H之化合物(碳氫化合物),不溶於水,又分為三類:

  1.烷類:甲烷/乙烷為天然氣的主成分,丙烷/丁烷為液化石油氣的主成分,若有n個C,則有2n+2個H(n≧1)
  2.烯類:為塑膠原料,沒有甲烯,若有n個C,則有2n個H(n≧2)
  3.炔類:為焊接原料,沒有甲炔,若有n個C,則有2n-2個H(n≧2)

醇:分子主鏈上接OH基團,可溶於水,70~75%殺菌效果最好

  甲醇:為工業酒精,呈粉紅色
  乙醇:為藥用酒精,顏色不一定
  若有n個C,則有2n+1個H,以及一個OH(n≧1)

酸:分子主鏈上接COOH基團,可溶於水,從生物體提煉,又稱為有機酸

  甲酸:為蟻酸的主成分
  乙酸:為醋酸的主成分,純乙酸16度以下凝固,故稱為冰醋酸(固體),食用醋則為3~5%的乙酸
  若有n個C,則有2n+1個H,以及一個COOH(n≧0)

参考文献[编辑]

  1. ^ Spencer L. Seager, Michael R. Slabaugh. Chemistry for Today: general, organic, and biochemistry. Thomson Brooks/Cole, 2004, p. 342. ISBN 0-534-39969-X

Template:KLC科學教室

参见[编辑]