Orgaaninen kemia 2

• Hiiltä on kaikessa eloperäisessä eli orgaanisessa aineessa.

• Hiili on elämälle välttämätön aine

Hiiliatomien sitoutuminen

• 4 ulkoelektronua → voi muodostaa 4 sidosta

• sitoutumista esitetään usein tikkumallilla ja piste-mallilla

• erittäin tärkeä ominaisuus

  • Pystyy sitoutumaan hiiliatomien kanssa

Mikä on orgaaninen yhdiste

• Koostuu

  • Hiilestä (C), Vedystä (H), Hapesta (O), typestä (N) harvoin rikkiä (S) tai fosforia (P)

• Kestää huonosti kuumenemista

• Usein huonosti veteen liukeneva

• Kovalenttisiä sidoksia

• Esim alkoholit, sokerit, öljyt, jotkin hapot, hajuaineet ja proteiinit

kovalenttinen sidos

1+ + 1+ → 1+–1+

Alkuaine hiilellä on eri alkuainemuotoja eli allotrooppeja

• amorfinen = perus grillihiili

• timantti = todella kova kide

• grafiitti = lyijykynän “lyijy”

• fullereeni = jännä hiilipallo

• nanoputki = putkelle kierrettyä grafeenia

• grafeeni = hiiliatomeita tasossa

Hiilivedyt

Mikä on hiilivety?

• Orgaaninen Molekyyli

• Koostuu hiilestä ja vedystä

Hiilivetyjen nimeäminen – Kovalenttinen sidos

• Alkaani

  • Hiilivedyssä vain kertaisia sidoksia

• Alkeeni

  • Hiilivedyssä 1 tai useampi 2-kertainen sidos

• Alkyyni

  • Hiilivedyssä 1 tai useampi 3-kertainen sidos

Hiilivetyjen nimeäminen -hiiliatomissa

• Nimen alkuosa

  • Kertoo kuinka monta hiiliatomia löytyy

    • met- 1 hiiliatomi

    • et- 2 hiiliatomia

    • prop- 3 hiiliatomia

    • but- 4 hiiliatomia

    • pent- 5 hiiliatomia

Hiilivetyjen palaminen

• Hiilivety koostuu vain hiilestä ja vedystä

• palamistuotteet

  • Hiilidioksidi

  • Vesi

    • Palamiskaava H4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Molekyylin koko vaikuttaa sen ominaisuuksiin

• 1-4 hiiltä

  • Kaasumainen olomuoto

  • Esim asetyliini

• 5-16 hiiltä

  • Nestemäinen

  • Esim oktaani, bensiini

• yli 16 hiiltä

  • Kiinteä pääasiassa

  • Vahat, muovit

• Myös rakenne vaikuttaa olomuotoon

Alkoholi –Ryhmä

• Alkoholin rakenneosa:

  • -OH –ryhmä, eli “hydroksyyli” –ryhmä

  • Esim C2H5OH, eli etanoli

• Nimeäminen

  • -oli pääte nimessä

  • esim. butanoli

• Nimeäminen muutoin sama hiilivetyjen kanssa

Monta alkoholia yhdessä?

• Yhdenarvoinen alkoholi

  • Hiilivety, jossa yksi -OH ryhmä

  • esim. propanoli (C3H7OH)

• Moniarvoinen alkoholi

  • Hiilivety, jossa monta -OH ryhmää

  • esim glyseroli (C3H5(OH)3)

Karboksyylihapot ovat orgaanisia happoja

• Tunnusomainen ryhmä:

  • -COOH, eli karboksyyli –ryhmä

• Nimeäminen

  • -happopääte hiilivedyn nimen perään

  • esim etaani → etaanihappo

Orgaaninen vs. Epäorgaaninen happo

• Yhteistä:

  • Luovuttavat vetyionin veteen → tuottavat H3O+ ioneita

  • Happamia

• Erilaista:

  • Orgaaniset ovat heikkoja

  • Epäorgaanisissa ei ole hiiltä (yleensä)

Moniarvoiset hapot

• Useampi kuin yksi karboksyyliryhmä

• Löytyy luonnosta yhtä paljon, kuin yksi arvoisia

  • Raparperistä löytyy oksaalihappoa

  • Puolukoista löytyy bentsoehappoa

  • Sitrushedelmistä löytyy sitruunahappo

    Orgaaniset yhdisteet ja niiden ominaisuudet

    Orgaaniset yhdisteet sisältävät hiiltä ja ne voivat muodostaa monimutkaisempia rakenteita, kuten ketjuja ja renkaita. Ne voivat myös sisältää muita alkuaineita, kuten vetyä, happea ja typpeä. Orgaanisten yhdisteiden kemialliset ominaisuudet vaihtelevat suuresti riippuen niiden rakenteesta ja toiminnallisista ryhmistä.

    Toiminnalliset ryhmät

    Toiminnalliset ryhmät ovat tärkeitä, koska ne määrittävät yhdisteen kemialliset reaktiot ja ominaisuudet. Esimerkiksi:

    • Alkoholit: -OH ryhmä (esim. etanoli, propanoli)

    • Karboksyylihapot: -COOH ryhmä (esim. etaanihappo, oksaalihappo)

    • Aminot: -NH2 ryhmä (esim. aniliini)

    Yhdisteiden reaktiot

    Orgaaniset yhdisteet voivat osallistua monenlaisiin kemiallisiin reaktioihin, kuten:

    • Kondensaatio: Kaksi molekyyliä yhdistyvät ja vapauttavat pienen molekyylin, kuten vettä.

    • Hydrolyysi: Yhdiste hajoaa veden vaikutuksesta.

    • Oxidointi ja reduktio: Orgaaniset yhdisteet voivat menettää tai vastaanottaa elektroneja, mikä muuttaa niiden kemiallista rakennetta.

    Käyttöalueet

    Orgaanisia yhdisteitä käytetään laajasti eri aloilla, kuten:

    • Lääketeollisuus: Monet lääkkeet ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka vaikuttavat biologisiin prosesseihin.

    • Elintarviketeollisuus: Orgaaniset yhdisteet, kuten sokerit ja hapot, ovat keskeisiä elintarvikkeiden maun ja säilyvyyden kannalta.

    • Teollisuus: Monet teolliset prosessit perustuvat orgaanisten yhdisteiden kemiallisiin reaktioihin.

    Yhteenveto

    a