Ero sivun ”Orgaaninen kemia” versioiden välillä

Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Ei muokkausyhteenvetoa
TeemuN (keskustelu | muokkaukset)
Ei muokkausyhteenvetoa
Rivi 1:
Orgaaninen kemia tutkii orgaanisia yhdisteitä. Suurin osa tunnetuista yhdisteistä on orgaanisia. Orgaaniset yhdisteet sisältävät aina hiiltä.
 
Orgaaninen yhdiste on jokin hiilen yhdiste. Suurin osa tunnetuista yhdisteistä on juuri orgaanisia yhdisteitä. Niistä muodostuvat niin ihmiset, eläimet kuin kasvitkin.
 
==Orgaanisen kemian rakennusaineet==
 
Hiilen lisäksi orgaanisissa yhdisteissä on lähes aina myös vetyä. (Orgaaninen yhdiste ei välttämättä aina sisällä hiiltä. Esim. hydratsiini N<sub>2</sub>H<sub>4</sub> ja sulfamidi N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>O<sub>2</sub>S). Muita mahdollisia hiilirunkoon liittyneitä atomeja on esimerkiksi happi, typpi, rikki, kloori ja bromi. Pelkkä hiilen läsnäolo ei kuitenkaan tee yhdisteestä orgaanista: hiilidioksidi sisältää hiiltä, mutta sitä ei kuitenkaan lasketa kuuluvaksi orgaanisiin yhdisteisiin. Alun perin orgaanisilla yhdisteillä tarkoitettiinkin vain eloperäisiä yhdisteitä, kunnes huomattiin, että orgaanisia yhdisteitä voidaan syntetisoida myös epäorgaanisista lähtöaineista.
 
Orgaanisten yhdisteiden yksinkertaisin muoto ovat alkaanit, joissa hiiliatomit ovat liittyneet toisiinsa yksinkertaisin sidoksin. Hiilirungossa voi olla myös kaksoissidoksia ja kolmoissidoksia. Kaksoissidoksellisia yhdisteitä kutsutaan alkeeneiksi ja kolmoissidoksellisia yhdisteitä alkyyneiksi. Orgaanisessa yhdisteessä voi olla myös monia substituentteja: alkoholi-, amiini-, karboksyylihappo- ja eetteriryhmiä jne. Yhdistettä, jossa on sekä karboksyylihappo- että amiiniryhmä, sanotaan aminohapoksi.
 
===Alkaani===
 
Alkaani on hiilivety, jossa hiiliatomien välillä on vain yksinkertaisia kovalenttisia sidoksia. Koska alkaaneissa ei ole kaksois- eikä kolmoissidoksia, ne ovat tyydyttyneitä hiilivetyjä.
 
Jos alkaanissa ei ole rengasta, sen yleinen kaava on C<sub>n</sub>H2<sub>n+2</sub>. Yksinkertaisin alkaani on metaani (CH<sub>4</sub>).
 
====Alkaanien ominaisuuksia====
 
Alkaanit eivät reagoi kovin helposti, koska niiden hiili-hiili- ja vety-hiilisidokset ovat vakaita. Ne eivät liukene veteen myöskään käytännössä ollenkaan ja vettä kevyempiä.
Haaroittumattomien alkaanien kiehumispisteet suurenevat hiiliketjun pituuden kasvaessa.
Huoneenlämpötilassa ja normaalipaineessa suoraketjuiset alkaanit metaanista butaaniin ovat kaasuja, pentaanista C17H36:een nesteitä ja siitä eteenpäin kiinteitä aineita.
 
===Aminohapot===
 
Aminohapot ovat orgaanisia yhdisteitä, joissa on sekä amiiniryhmä (-NH<sub>2</sub>) että karboksyyliryhmä (-COOH). Amiiniryhmä on emäksinen ja karboksyyliryhmä hapan. Aminohapot esiintyvät tavallisimmin kahtaisioneina, jolloin karboksyyliryhmästä irronnut vetyatomi on liittynyt aminoryhmään. Näin muodostunut COO<sup>-</sup>-ryhmä voi sitten toimia emäksenä ja NH3<sup>+</sup>-ryhmä happona. Koska aminohappo sekä happo että emäs, sitä sanotaan amfiproottiseksi yhdisteeksi.
 
Alfa-aminohapot, joissa amiini- ja karboksyyliryhmä liittyvät samaan hiileen, ovat biokemiassa keskeisiä molekyylejä.
 
====Aminohappojen ominaisuuksia====
 
Aminohapovat voivat polymeroitua, jolloin ne muodostavat peptidejä. Kaikki proteiinit ovat muodostuneet useista kymmenistä, jopa sadoista tai tuhansista polymerisoituneista aminohapoista (polypeptidi). Proteiinien rakenneosina esiintyy noin 20 erilaista alfa-aminohappoa - kaikkia lajeja ei kuitenkaan ole mukana jokaisessa proteiinissa. Proteiinien aminohapot ovat optisesti aktiivisia ja kaikki L-isomeerejä lukuunottamatta yksinkertaisinta happoa eli glysiiniä, jonka alfa-hiiliatomiin on amino- ja karboksyyliryhmän lisäksi liittynyt kaksi vetyatomia.
 
===Hiili===
 
Hiili on alkuaine. Hiili-12-isotoopin atomimassa on tasan 12 g/mol. Hiili-alkuaineen kemiallinen merkki on C ja järjestysluku on 6. Yleinen ei-metallinen, neliarvoinen alkuaine, hiili omaa useita allotrooppisia muotoja.
 
Hiili kemiallisesti mielenkiintoinen kyky sitoutua itseensä ja laajoin eri muodoin muihin alkuaineisiin muodostaen lähes 10 miljoonaa tunnettua yhdistettä. Kun yhdistetään happeen niin muodostaa hiilidioksidia joka on äärimmäisen tärkeää kasveille. Kun yhdistetään vetyyn, saadaan hiilivetyjä, jotka ovat oleellisia teollisuudelle fossiilisten polttoaineiden muodossa. Kun yhdistetään sekä happeen että vetyyn, saadaan monia yhdisteitä, mm. rasvahappoja, jotka ovat oleellisia elämälle ja estereitä jo antaa aromit monille hedelmille. Isotooppia hiili-14 (C-14) käytetään radioaktiivisessa iänmäärityksessä, kuten arkeologiassa.
 
Hiili on merkittävä alkuaine monista syistä. Sen eri muotoihin sisältyy yksi pehmeimmistä aineista (grafiitti) ja yksi kovimmista aineista (timantti). Lisäksi sillä on suuri taipumus sitoutua muihin pieniin atomeihin, hiili itse mukaanluettuna, sen pieni koko tekee siitä kykenevän muodostamaan moninkertaisia sidoksia.
 
===Vety===
 
Vety on erittäin kevyt ja tulenarka väritön kaasu. Sen toista ja kolmatta isotooppia käytetään tulevaisuudessa muun muassa fuusioreaktoreissa. Luonnossa vety esiintyy kaksiatomisina H2-molekyyleinä. Lisäksi luonnossa on vähäisiä määriä deuterium-isotooppia.
 
Tavallinen vety-atomin ydin muodostuu yhdestä protonista. Deuterium-isotoopissa on protonin lisäksi yksi neutroni.
 
[[Luokka:Orgaaninen kemia]]