Organické zlúčeniny: čo to je, charakteristika, klasifikácia a príklady

Čo sú to organické zlúčeniny

Organické zlúčeniny (alebo organické molekuly) sú tie, ktoré pochádzajú od živých bytostí, to znamená, že sú to látky biologického pôvodu, ktoré sa vyznačujú tým, že ako hlavný prvok majú uhlík.

To znamená, že všetky organické zlúčeniny obsahujú uhlík, aj keď nie všetky zlúčeniny s uhlíkom sú organické.

Organické zlúčeniny sú prítomné vo všetkom živom, ich zvyškoch a produktoch. Predstavujú teda väčšinu známych zlúčenín. Aj keď sú syntetizované organizmami (napríklad olejom), niektoré sa dajú získať umelou syntézou v laboratóriách (napríklad vitamín C).

Všeobecne sú prvkami, ktoré sa podieľajú na organických zlúčeninách, uhlík a vodík, po ktorých nasledujú dusík, kyslík, fosfor a síra. Jedná sa o nekovové prvky a jednou z ich charakteristík je spojenie cez kovalentné väzby, to znamená väzby, v ktorých zdieľajú elektróny.

Niektoré príklady organických zlúčenín sú:

• proteíny, ako sú enzýmy, svalové vlákna a protilátky;
• lipidy prítomné v olejoch a masle; tiež cholesterol a triglyceridy v krvi; vosky a steroidy;
• uhľohydráty, ako je glukóza, sacharóza a fruktóza;
• uhľovodíky, ako je benzén alebo ropa a ich deriváty (benzín, petrolej atď.);
• nukleové kyseliny, ako je DNA alebo RNA.

Organické zlúčeniny sú predmetom štúdia organickej chémie.

Charakteristika organických zlúčenín

V rámci rozmanitosti organických zlúčenín, ktoré existujú, majú všetky spoločné znaky. Menovite:

• Vždy mali ako hlavný prvok uhlík, takmer vždy spojený s vodíkom. Menej často obsahujú dusík, kyslík, fosfor a síru.
• Tvoria stabilné kovalentné väzby, ktoré vedú k lineárnym, rozvetveným alebo cyklickým reťazcom.
• Môžu byť kvapalné, pevné alebo plynné.
• Nie sú dobrými vodičmi elektriny.

Vlastnosti organických zlúčenín

Vlastnosti organických zlúčenín označujeme ako atribúty ich povahy, ktoré charakterizujú ich správanie. Z najdôležitejších môžeme spomenúť nasledujúce:

• Sú to palivá: väčšina organických zlúčenín má vlastnosť horenia v prítomnosti kyslíka.
• Majú rozpustnosť: Niektoré organické zlúčeniny sú rozpustné v organických rozpúšťadlách, ako sú napríklad plasty v benzíne, iné sú rozpustné vo vode, napríklad v alkohole a cukre.
• Prezentujú izomériu: Je to vlastnosť tvorby rôznych zlúčenín s rovnakým počtom atómov. Napríklad fruktóza a glukóza obsahujú rôzne zlúčeniny, ktoré majú rovnaký počet atómov uhlíka, vodíka a kyslíka.
• Môžu mať aromatickosť: určité organické zlúčeniny majú arómu vďaka tomu, že majú kruhovú štruktúru s rozptýlenými jednoduchými a dvojitými väzbami. Napríklad benzénové výrobky ako benzín, farby a riedidlá.
• Teplota varu a tavenia: organické zlúčeniny majú tendenciu mať nízke teploty topenia a varu.

Klasifikácia organických zlúčenín

Existuje mnoho spôsobov, ako klasifikovať organické zlúčeniny, z ktorých každá má odlišné potreby. Klasifikácie môžu okrem iných kritérií reagovať na ich pôvod, funkčné skupiny, štruktúru a polaritu.

Druhy organických zlúčenín podľa pôvodu

Podľa pôvodu organických zlúčenín môžu byť tieto prírodné alebo umelé.

• Prírodné organické zlúčeniny: sú tie od živých bytostí alebo ich pozostatky. Napríklad chlorofyl a aminokyseliny.
• Umelé organické zlúčeniny: sú tie, ktoré je možné umelo syntetizovať v chemických laboratóriách. Napríklad plasty a syntetické vlákna.

Druhy organických zlúčenín podľa ich štruktúry

Keď hovoríme o štruktúre, máme na mysli spôsob, akým sú atómy uhlíka navzájom spojené. Môžu byť alifatické, aromatické alebo heterocyklické.

• Alifatické zlúčeniny: sú tie, ktoré tvoria reťazové štruktúry, lineárne alebo rozvetvené. Napríklad uhľovodíky ako propán.
• Aromatické zlúčeniny: Sú to tie, ktoré tvoria kruhové štruktúry, od ktorých sa odvíja vlastnosť aromatičnosti. Napríklad naftalén (C₁₀H₈) a benzén (C.₆H₆).
• Heterocyklické zlúčeniny: Jeho štruktúru tvoria uhlíkové krúžky spojené s ďalšími prvkami, ako je dusík. Napríklad sacharín (C.₇H₅NIE₃S).

Druhy organických zlúčenín podľa ich funkčných skupín

V niektorých organických zlúčeninách sú prítomné funkčné skupiny, čo sú súbory atómov usporiadaných špecifickým spôsobom, ktoré určujú spôsob reakcie zlúčenín. Organickými zlúčeninami teda môžu byť:

• Alkoholy: Je tvorený s uhlíkom pripojeným k hydroxylovej skupine OH.
• Étery: Vznikajú, keď má uhlíkový reťazec rozptýlený atóm kyslíka.
• Estery: sú výsledkom kombinácie alkoholu s organickou kyselinou.
• Organické kyseliny: tvorený uhlíkom viazaným na karboxylovú skupinu.
• Aldehydy: Sú výsledkom spojenia uhlíka s karbonylovou skupinou, to znamená skupinou tvorenou uhlíkom a kyslíkom.
• Amíny: vznikajú spojením uhlíka s amínovou skupinou -NH3.

Druhy organických zlúčenín podľa ich polarity

Polarita vzniká, keď je distribúcia elektrónov v molekulách nerovnomerná. Toto je stála podmienka pre anorganické zlúčeniny, ale nie pre organické. Organické zlúčeniny možno preto tiež klasifikovať ako polárne a nepolárne.

• Polárne organické zlúčeniny: sú tie organické zlúčeniny, ktorých uhlíkové a vodíkové väzby obsahujú ďalšie chemické prvky, ako je dusík, kyslík, fosfor a síra, čo vedie k nerovnomernému rozdeleniu elektrónov.
• Nepolárne organické zlúčeniny: Sú to tie, ktoré majú iba uhlík a vodík, a preto je distribúcia ich elektrónov rovnomerná.

Tiež sa ti môže páčiť:

• Organická chémia
• Kovalentná väzba

Príklady organických zlúčenín

Ďalej uvádzame zoznam niektorých organických zlúčenín prítomných v každodennom živote a ich najbežnejších alebo najznámejších použití.

1. Acetón (CH₃(CO) CH₃), odlakovač.
2. Kyselina octová (H.₃CCOOH), zložka octu.
3. Kyselina mravčia (HCOOH), obranná látka pre mravce.
4. Izopropylalkohol (C.₃H₈O), epidermálny dezinfekčný prostriedok.
5. Benzén (C.₆H₆), aditíva do benzínu, niektoré čistiace prostriedky, farbivá a iné.
6. Bután (C.₄H₁₀), palivový plyn.
7. Dichlórdifenyltrichlóretán alebo DDT, insekticíd.
8. Etanol (C.₂H₃OH), zložka alkoholických nápojov.
9. Formaldehyd (CH₂O), konzervant živých tkanív.
10. Glycerín alebo glycerol (C.₃H₈ALEBO₃), nemrznúca prísada.
11. Glukóza (C₆H₁₂ALEBO₆), jednoduchý cukor, ktorý dodáva energiu živým bytostiam.
12. Hexán (C.₆H₁₄), solventný.
13. Metán (CH₄), skleníkový plyn.
14. Naftalén alebo naftalén (C.₁₀H₈), repelent proti moliam.
15. Nylon, materiál pre textilnú výrobu.
16. Polystyrén, materiál na výrobu anime.
17. Propán (C.₃H₈), palivový plyn.
18. Sacharóza (C.₁₂H₂₂ALEBO₁₁), sladidlo.
19. Trichlórmetán alebo chloroform (CHCI₃), tukové rozpúšťadlo.
20. Trinitrotoluén alebo TNT (C.₇H₅N₃ALEBO₆), výbušný.

Rozdiel medzi organickými zlúčeninami a anorganickými zlúčeninami

Prvý rozdiel medzi organickými a anorganickými zlúčeninami spočíva v ich pôvode. Zatiaľ čo organické zlúčeniny pochádzajú zo živých vecí a ich zvyškov, anorganické zlúčeniny pochádzajú väčšinou zo zemskej kôry.

Anorganické zlúčeniny sú zvyčajne tvorené kovovými a nekovovými prvkami, zatiaľ čo v organických zlúčeninách je ako hlavný prvok vždy použitý uhlík.

Väčšina organických zlúčenín je tvorená kovalentnými väzbami, zatiaľ čo anorganické zlúčeniny sú všeobecne tvorené iónovými väzbami.

Organické a anorganické zlúčeniny sa tiež líšia svojimi vlastnosťami. Anorganické zlúčeniny sú dobrým vodičom elektriny po rozpustení vo vode; na druhej strane, organické látky nikdy nie sú dobrými vodičmi elektriny.

Na rozdiel od organických zlúčenín anorganické zlúčeniny nevykazujú zreťazenie, izomériu alebo aromatickosť. Sú tiež zriedka horľavé. Anorganické zlúčeniny dosahujú teploty topenia iba pri veľmi vysokých teplotách.

	Organické zlúčeniny	Anorganické zlúčeniny
Zdroj	Biologické	Nebiologické
Prvky	Uhlík (vždy), vodík (takmer vždy), kyslík, dusík, fosfor a síra	Kovové prvky a prvky žiadne kovy
Odkazy	Kovalenti	Ionic väčšinou
Izoméria	Áno	Nie
Šoférovanie elektrina	Nie	Áno
Horľavosť	Áno	Zriedkavo
Aromatickosť	Áno	Nie
Teploty topenia a vriacou	Nízka	Vysoký

Pozerať:

• Anorganické zlúčeniny
• Chemické zlúčeniny
• Iónová väzba