مقدمة بحث عن الكيمياء العضوية
بحث قصير عن الكيمياء العضوية عند قيامنا بذكر مصطلح الكيمياء فان الاغلب منا يتخيل ويتصور التفاعلات و المختبرات و التى يتم بداخلها خلط العديد من المواد و انتاج مواد اخرى ؛ و لكن علم الكيمياء أكبر من ذلك بكثير و أكثر عمقا ؛ حيث أن الكيمياء يتم تقسيمها الى اكثر من فرع و من ضمن فروعها الكيمياء العضوية .
ما هي الكيمياء العضوية ؟
ان الكيمياء العضوية هى الفرع الذي يهتم بدراسة الروابط بين الجزيئات و بين المركبات التى تحتوى على كل من الكربون و الهيدروجين و ما هو تصرفها مع بعض العناصر الأخري مثل ” الاكسجين ؛ السيليكون ؛ النيتروجين ؛ الكبريت الفسفور ” .
و يتم ذلك من أجل القدرة على التحكم فى التفاعلات الكيميائية من حيث ” التركيب ؛ اللون ؛ تحديد بنية المركب الناتج من التفاعل ” و يتم استخدام الكيمياء العضوية فى مجالات الصناعة الطبية و القيام بإنتاج المواد الطبيعية ؛ و يتم ذلك من خلال إنتاج مواد جديدة أو القيام بتحسين المواد التى كانت موجودة من قبل .
*اقرا ايضا بحث عن البطالة في المملكة العربية السعودية
الكيمياء العضوية في حياتنا
كما يتم القيام بدمج الكيمياء العضوية فى صناعة المعادن بحيث يطلق عليها حينها ( الكيمياء العضوية المعدنية ) و هى التى تقوم بدراسة المركبات التى تشمل الكربون المرتبط مع المعادن الأخرى .
بسبب الخواص الفريدة للمركبات عديدة الكربون فانه يتم استخدام المركبات العضوية فى الكثير من الاشياء فمثلا : ان المركبات العضوية تدخل كمكونات اساسية فى الكثير من المنتجات مثل ” البويات ؛ الطعام ؛ اللدائن ؛ الادوية ” المتفجرات ؛ منتجات بتروكيماوية ؛ و غيرها من المنتجات ” فانها أساس كل العمليات الحيوية .
وصف و تسمية المركبات العضوية
أن الكيمياء العضوية هي كيمياء مركبات الكربون و تسميتها بهذا الاسم ترجع الى انسجامها مع تصنيف المركبات نسبة الى مصادرها الغير عضوية و العضوية ؛ حيث اننا نحصل على المركبات الغير عضوية من الفلزات و نحصل على المركبات العضوية من المصادر النباتية و الحيوانية .
اعتقد الكثير من الكيميائين حتى عام 1850 م ان الاصل فى المركبات العضوية يرجع الى المتعضيات الحية و بالتالى فانه لا يمكن القيام بتحضيرها من المواد الغير عضوية .
ان كل المركبات ذات المنشأ العضوي تتصف بصفة مشتركة و هى الاحتواء على عنصر الكربون و قد بقى مصطلح عضوية لكى يدل على هذه المركبات و المركبات المشابهة لها على الرغم من انها اصبحت من الممكن القيام بتحضيرها مخبريا و ليس الحصول عليها من المصادر الحية و الى الان ما زال التقسيم بين المواد العضوية والغير عضوية قائما .
ليس من الممكن التقسيم من دون الحصول على الوصف الكامل للمكونات المفردة للمركب العضوي وعلى العكس من الكيمياء الغير عضوية و التى من الممكن القيام بوصفها بواسطة معرفة الرمز الكيميائي للعناصر الموجودة فى المركب و عدد ل منها ؛ و لكن الكيمياء العضوية يجب ان تعرف ترتيب هذه الذرات بالنسبة الى بعضها البعض لكى يكون هناك توصيف كامل .
من احد طرق وصف الجزئ هى القيام برسم المعادلة البنائية و بسبب تعقيد هذه الطريقة فقد تم تغييرها و القيام و تبسيطها و آخر ما حدث فى هذه التعديلات هو المعادلة الخطية و التى تشمل السهولة من دون حدوث غموض او لبس ؛ و يتم تمثيل كل من الهيدروجين و الكربون بصورة ضمنية .
و من عيوب هذه النتيجة هو عدم القدرة على وصفها بالكلمات كما أنه من الصعب طباعتها و هنا من الممكن التغلب عليها من خلال تسمية المواد العضوية .
بسبب وجود صعوبة نتيجة وجود عدد كبير وكثير من المركبات العضوية فقد اعتمد الكيميائيين على نظام عالمي موحد للقيام تسمية المركبات العضوية ؛ وقد تم ادراك انه بنمو و زيادة أعضاء عائلة المركبات العضوية فانه من الواجب تعديل هذا النظام .
تصنيف المركبات العضوية
أن المركبات العضوية تعرف بأنها مركبات كيميائية خاصة بالكائنات الحية او تقوم بربطها بها بطريقة ما أو بأخرى بحيث يتم دراستها فى علوم الكيمياء العضوية والكيمياء الحيوية ؛ تتميز المركبات العضوية بوجود الكربون الذي يرتبط بالهيدروجين و من الممكن أن تتواجد عناصر أخرى فى تلك المركبات .
تنقسم المركبات العضوية الى اربع اقسام رئيسية و هم : –
الكربوهيدرات
أن الكربوهيدرات هي المركبات التي تقوم بتشكيل مصدر الطاقة الأساسي لجسم الكائن الحي و تتكون الكربوهيدرات من ” اكسجين ؛ هيدروجين ؛ كربون ” حيث ان عدد ذرات الهيدروجين يكون ضعف عدد ذرات الاكسجين ؛ و يتم تشكيل الكربوهيدرات من مركبات تسمى ” سكريات احادية ” مثل : الجلوكوز ؛ الفركتوز بحيث ترتبط مع بعضها البعض لكى تشكل مركبات عضوية تكون أكثر تعقيدا من البوليمرات .
الدهون
ان الوظيفة الاساسية للدهون تتمثل فى تخزين الطاقة لكى تتمكن من اعادة استخدامها لاحقا و تتكون من نفس المكونات التى يتركب منها الكربوهيدرات ” اكسجين ؛ هيدروجين ؛ كربون ” ولكن بنسبة أعلى من الهيدروجين و يتم تصنيف الدهون الى 3 انواع رئيسية و هم :-
دهون ثلاثية ؛ دهون فوسفورية ؛ منشطات و من أمثلة الدهون ” الكولسترول ؛ زيت الزيتون ” .
البروتينات
أن البروتينات هى أحد أهم اللبنات الأساسية لبناء خلايا الجسم و القيام بتحفيز التفاعلات الكيميائية و تتكون من ” هيدروجين ؛ كربون ؛ نيتروجين ؛ اكسجين ” لكى تقوم بتشكيل ما يعرف بالاحماض الامينية والتي تتواجد بأكثر من شكل فمنها ما هو معقد و آخر بسيط ومن الممكن ايضا ان ترتبط بعض العناصر بالبروتينات مثل ” كبريت ؛ ماغنسيوم ؛ فسفور ” .
الحمض النووي
أن الحمض النووي هو مركز تخزين المعلومات الوراثية الموجود في الخلية ؛ ويتكون الحمض النووى من جزئ سكر مرتبط بقاعدة نيتروجينية تسمى ” النيوكليوتيدات ” و من أمثلة الحمض النووي : حمض ( دي اوكسي ريبونيكليوز DNA ) و حمض ( الريبونيكلويز RNA ) .
خواص المواد العضوية
إن العالم ( كيكوليه ) له الفضل فى معرفة أن الاختلاف الأساسي فى البنية و الصفات و كذلك القدرات التفاعلية فى مركبات الكربون ترجع إلى صفات ذرات الكربون و التي تسمح بتشكيل عدد كبير جدا من المركبات ؛ و ذلك يعود الى امكانية ارتباط ذرة الكربون بعضها مع بعض لكى تكون سلاسل تحتوى على آلاف الذرات و الحلقات المختلفة فى المقياس .
إن هذا يكون غير ممكن بالنسبة إلى ذرات العناصر الأخرى و من الممكن لهذه السلاسل ان تلتف او تتفرع او تقوم بالارتباط بذرات أخرى مثل ” الهيدروجين ؛ الهالوجينات ؛ النيتروجين ؛ الاكسجين ؛ الكبريت ؛ الفسفور ” .
إن اختلاف ترتيب الذرات يعطي مركبات مختلفة و كل مركب منها يتصف كيميائية و فيزيائية تكون خاصة به ؛ لذلك فإنه ليس من الغريب ان ان يصل عدد المركبات العضوية الى اكثر من 10 ملايين مركب كما يزداد هذا العدد الى نحو نصف مليون مركب سنويا .
إن الفكرة عن البنية الكيميائية الأساسية هي فكرة العالم ” فوهلر ” و التى قام باتمامها ” فانت هوف و لوبل ” عام 1874 م كما انهما اهتمام بتطوير فكرة ( التوزيع الفراغي ) للذرات جزيئات المركب العضوية إلى القيام بدراسة البنية الفراغية له .
أن ذرات الكربون في الحالة الحرة الترتيب تكون كالاتى ( S1S2 2S2 2P2 ) و يقوم تكافؤ الكربون بالارتباط بالكترونات الطبقة الثانية حيث ينتقل الكترون من مدار ” S2S ” إلى المدار ” z2PZ ” الفارغ عند القيام بالفعل مع ذرات اخرى ؛ حيث يقوم الكربون الكتروناته الاربعة بالاشتراك مع ذرات اخرى لكي يشكل 4 روابط مشتركة لها طول معين .
تميل المركبات العضوية الى الذوبان فى داخل المذيبات العضوية و التي على الأغلب تكون مواد نقية مثل ” الايثانول ؛ الايثر ” او مخاليط مثل ” المذيبات البارفينية و منها : الايثرات البترولية المختلفة ؛ الروح البيضاء ” او المخاليط الاروماتية النقية و التي يتم الحصول عليها من تقطير البترول من خلال الفصل الفيزيائي او التحويل الكيميائي .
تعتمد الذوبانية داخل المذيبات المختلفة على المجموعة الفعالة في آلة انها موجودة و إن القيام بدراسة المحاليل تتم من خلال علم ( الكيمياء الفيزيائية ) و يمكن للمركبات العضوية ان تقوم بتكوين بلورات مثل الأملاح الغير عضوية .
ان الخواص الفريدة للكربون فى داخل المركبات العضوية يعود الى ان تكافؤه لا يجب ان يتم اخذه في العادة من العناصر الاخرى و اذا لم يتم فإنه يتم انتاجه فى حالة تسمى ب ” عدم التشبع ” .
ان حالة ” عدم التشبع ” تتحدث عن الرابطة الثنائية أو الثلاثية ما بين ذرتي الكربون ؛ و ان التبادل الذي يتم بين الرابطة الاحادية و الرابطة الثنائية فى السلسلة يسمى ب ” ترافق الروابط المزدوجة ” ؛ و ان البناء الاروماتي يمثل حالة خاصة و يحدث فيها الترافق في حلقة مقفولة .
التفاعلات العضوية
إن التفاعلات العضوية هي عبارة عن تفاعلات كيميائية تشمل المركبات العضوية و بينما يقوم الهيدروكربون النقى باجتياز أنواع معينة من التفاعلات فإن الكثير من التفاعلات العضوية التي تتم بواسطة المجموعات الفعالة .
و ان النظرية العامة لهذه التفاعلات تكون مهتمة بالتحليل الدقيق لخواص هذه المجموعة مثل ” الالفة الالكترونية للذرات المأثورة ؛ الإعاقة الفراغية ؛ قوة الرابطة ” و ان هذه المواضيع تقوم بتحديد الثبات النسبي للوسيط النشط والذي في العادة يحدث بشكل مباشر في اتجاه التفاعل .
توجد بعض الملاحظات المهمة لمثل هذا التفاعل حيث انه لا يهم حدوثها بطريقة عفوية أم لا لأنها تتم طبقا الى طاقة جيبس الحرة للتفاعل و من الممكن القيام بتحديد الطاقة الممتصة او المنطلقة من التفاعل طبقا الى التغيرات التى تحدث فى الانثالبى ؛ كما توجد الكثير من الملاحظات الاخرى و التى تتضمن اذا ما كان هناك تفاعل جانبي يحدث أم لا .
خاتمة بحث عن الكيمياء العضوية
إن اختلاف الأشكال ونشاط المستبدلات الموجود في المركبات العضوية يؤدى الى وجود وظائف وأشكال مختلفة لتلك المركبات مثل ” تحفيز الانزيمات فى التفاعلات الحيوية للانظمة الحية ” و ان هذه التفاعلات تعد المحور الذي تدور حوله أشكال الحياة .