20: Organic Chemistry
- Page ID
- 217901
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)Hóa học hữu cơ liên quan đến nghiên cứu khoa học về cấu trúc, tính chất và phản ứng của các hợp chất hữu cơ và vật liệu hữu cơ, tức là vật chất ở các dạng khác nhau có chứa các nguyên tử cacbon. Nghiên cứu cấu trúc bao gồm nhiều phương pháp vật lý và hóa học để xác định thành phần hóa học và cấu tạo hóa học của các hợp chất và vật liệu hữu cơ. Nghiên cứu tính chất bao gồm cả tính chất vật lý và tính chất hóa học, và sử dụng các phương pháp tương tự cũng như các phương pháp để đánh giá khả năng phản ứng hóa học, với mục đích tìm hiểu hành vi của chất hữu cơ.
- Giới thiệu
- Các nhà hóa học ban đầu coi các chất được phân lập từ sinh vật là một loại vật chất khác không thể tổng hợp nhân tạo, và những chất này do đó được gọi là hợp chất hữu cơ. Niềm tin phổ biến được gọi là chủ nghĩa sống còn cho rằng các hợp chất hữu cơ được hình thành bởi một lực lượng quan trọng chỉ có trong các sinh vật sống. Đặc điểm xác định của các phân tử hữu cơ là sự hiện diện của cacbon là nguyên tố chính, liên kết với hydro và các nguyên tử cacbon khác.
- 20.1: Hydrocacbon
- Liên kết mạnh, ổn định giữa các nguyên tử cacbon tạo ra các phân tử phức tạp chứa chuỗi, nhánh và vòng. Hydrocacbon là các hợp chất hữu cơ chỉ bao gồm cacbon và hydro. Các ankan là các hiđrocacbon bão hòa — tức là các hiđrocacbon chỉ chứa các liên kết đơn. Anken chứa một hoặc nhiều liên kết đôi cacbon-cacbon. Alkyne chứa một hoặc nhiều liên kết ba cacbon-cacbon. Các hydrocacbon thơm chứa vòng electron π bị phân chia.
- 20.2: Rượu và Ete
- Nhiều hợp chất hữu cơ không phải là hydrocacbon có thể được coi là dẫn xuất của hydrocacbon. Một dẫn xuất hydrocacbon có thể được hình thành bằng cách thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hydro của hydrocacbon bằng một nhóm chức, nhóm này chứa ít nhất một nguyên tử của một nguyên tố khác với cacbon hoặc hydro. Các tính chất của dẫn xuất hydrocacbon được xác định phần lớn bởi nhóm chức. Nhóm —OH là nhóm chức năng của rượu. Nhóm —R — O — R— là nhóm chức của ête.
- 20.3: Aldehyt, xeton, axit cacboxylic và este
- Nhóm cacbonyl, một liên kết đôi cacbon-oxy, là cấu trúc quan trọng trong các lớp phân tử hữu cơ này: Aldehyt chứa ít nhất một nguyên tử hydro gắn với nguyên tử cacbon cacbonyl, xeton chứa hai nhóm cacbon gắn với nguyên tử cacbon cacbonyl, axit cacboxylic chứa một nhóm hydroxyl gắn với nguyên tử cacbon cacbonyl và este chứa một nguyên tử oxy gắn với một nhóm cacbon khác nối với nguyên tử cacbon cacbonyl.
- 20.4: Amin và amit
- Việc bổ sung nitơ vào một khung hữu cơ dẫn đến hai họ phân tử. Các hợp chất có chứa nguyên tử nitơ liên kết trong khung hydrocacbon được phân loại là amin. Các hợp chất có nguyên tử nitơ liên kết với một bên của nhóm cacbonyl được phân loại là amit. Amin là một nhóm chức cơ bản. Amin và axit cacboxylic có thể kết hợp trong phản ứng ngưng tụ để tạo thành amit.
- Bài tập
- Đây là những bài tập về nhà để đi kèm với Textmap được tạo cho “Hóa học” bởi OpenStax. Các ngân hàng câu hỏi Hóa học đại cương bổ sung có thể được tìm thấy cho các Textmaps khác và có thể được truy cập tại đây. Ngoài những câu hỏi có sẵn công khai này, quyền truy cập vào ngân hàng vấn đề riêng tư để sử dụng trong các kỳ thi và bài tập về nhà chỉ dành cho giảng viên trên cơ sở cá nhân; vui lòng liên hệ với Delmar Larsen để có tài khoản có quyền truy cập.