Jan. 23rd, 2017

g_ryurikov: (Default)

IV
Органические вещества. Изомерия


Высокая сложность живых систем наблюдается уже на молекулярном уровне — здесь мы имеем дело с очень большим разнообразием молекул, многие из которых сами по себе имеют очень сложное строение. Это имеет место прежде всего благодаря особенностям свойств углерода — углерод четырёхвалентен и может образовывать связи с другими атомами углерода, а также с атомами других элементов. Используя в качестве основы цепочки из атомов углерода (разной длины) и дополняя их разнообразными химическими конструкциями, которые могут присутствовать в разных комбинациях, мы получаем «конструктор», дающий возможность собрать огромное количество разных молекул с разными свойствами. Изучением таких веществ занимается особый раздел химии — органическая химия. «Органическими» эти вещества называются потому, что изначально они были обнаружены в живых организмах, и долгое время считалось, что вне живых организмов они синтезироваться не могут. На данный момент известно, что это не так: органические вещества образуются и неживой природе в ходе различных процессов, органические вещества обнаружены даже в межзвёздных газо-пылевых облаках. Тем не менее, для объяснения химических основ процессов, связанных с жизнедеятельностью, ключевое значение будет иметь именно разнообразие органических веществ.

Из-за сложного строения органических веществ записи, просто указывающей на количество атомов в молекуле, часто бывает недостаточно, чтобы понять, какое же перед нами вещество и каковы его свойства. Поэтому обычно используются т. н. структурные формулы, содержащие информацию не только о том, какие атомы и в каком количестве присутствуют в молекуле, но и как они соединены. Самые популярные структурные формулы — двухмерные, их легче всего рисовать и воспринимать, но следует помнить, что в реальности молекулы имеют трёхмерную структуру, особенности которой могут иметь большое значение. Отображение структурной формулы может быть различным — могут обозначаться все атомы и все связи между ними, но часто для простоты не обозначают связи, идущие к атомам водорода, а иногда и вовсе не обозначают атомы углерода и связанные с ними атомы водорода (потому что и так понятно, что на соединении черточек-связей находятся именно они).

Простейшие органические вещества — углеводороды, их молекулы состоят только из атомов углерода и водорода. Различаться они могут длиной углеродной цепи, её разветвлённостью, а также наличием двойных и тройных связей между атомами углерода. Углеродная цепь может быть замкнутой (циклические соединения) или разомкнутой.







Кроме того, органические молекулы могут содержать функциональные группы — атомы или группы атомов других элементов, не входящие в скелетную цепь.
Читать дальше )
Page generated Sep. 22nd, 2017 06:48 pm
Powered by Dreamwidth Studios