Hầu hết các thực phẩm mà chúng ta tiêu thụ hàng ngày như đường, chất béo, tinh bột, giấm,… về cơ bản là các hợp chất hữu cơ.
 |
| Hợp chất hữu cơ là gì? |
Mặc dù con người đã biết đến các hợp chất hữu cơ từ thời tiền sử, nhưng thực tế nghiên cứu của chúng đã bắt đầu từ thế kỷ thứ mười tám. Thuật ngữ “hợp chất hữu cơ” được đặt ra bởi Berzelius vào năm 1807. Hãy cùng khám phá thêm về những hợp chất này nhé!
Hợp chất hữu cơ là gì?
Hợp chất hữu cơ là các hợp chất hóa học chứa các nguyên tố carbon, thường được kết hợp với các nguyên tố khác như hydro, oxi, nitơ, lưu huỳnh và các nguyên tố halogen (fluor, clo, brom, iodine) để tạo ra các phân tử phức tạp có tính chất hóa học đa dạng.
Hợp chất hữu cơ rất phong phú và đa dạng, có thể được tìm thấy trong mọi môi trường từ các chất trong thực vật và động vật đến các hợp chất tổng hợp được sản xuất trong phòng thí nghiệm. Các hợp chất hữu cơ được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như dược phẩm, sinh học, công nghệ sinh học, năng lượng và vật liệu.
Đặc điểm của các hợp chất hữu cơ
Các đặc điểm chung của Hợp chất hữu cơ bao gồm:
- Có thể được phân lập cũng như điều chế trong phòng thí nghiệm
- Bao gồm gần 90% tất cả các hợp chất đã biết.
- Phần lớn chỉ được tạo thành từ ba nguyên tố - cacbon, hydro và oxy. Các nguyên tố khác như halogen, nitơ cũng như phốt pho cũng có mặt nhưng ở mức độ thấp hơn.
- Có cấu trúc phức tạp và trọng lượng phân tử cao
- Tính chất của chúng được quyết định bởi một số nguyên tử hoạt động hoặc một nhóm nguyên tử được gọi là nhóm chức.
- Chúng hầu hết không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong dung môi hữu cơ.
- Bản chất chúng dễ bắt lửa
- Các phản ứng hóa học liên quan đến các hợp chất hữu cơ diễn ra với tốc độ chậm hơn.
Các đặc điểm do sự hiện diện của liên kết cộng hóa trị
 |
| Liên kết cộng hóa trị. |
Liên kết cộng hóa trị là một liên kết hóa học bao gồm sự chia sẻ các cặp electron giữa các nguyên tử dẫn đến sự cân bằng lực hút và lực đẩy giữa các nguyên tử. Sự hiện diện của một liên kết cộng hóa trị tạo ra những đặc điểm nhất định cho các hợp chất hữu cơ. Bao gồm các:
- Điểm nóng chảy và điểm sôi thấp so với các hợp chất vô cơ.
- Axit và bazơ hữu cơ ít mạnh hơn và do đó chúng có sự phân ly hạn chế trong môi trường nước.
- Chúng thể hiện hiện tượng đồng phân trong đó một công thức phân tử đại diện cho một số hợp chất hữu cơ khác nhau về tính chất vật lý và hóa học.
- Chúng có tính chất dễ bay hơi.
Đặc điểm chung của các dãy đồng đẳng
Dãy đồng đẳng là một nhóm các hợp chất hóa học hữu cơ, thường được liệt kê theo thứ tự tăng dần kích thước, có cấu trúc tương tự (và do đó, cũng có tính chất tương tự) và cấu trúc của chúng chỉ khác nhau bởi số lượng đơn vị CH2 - CH2 trong chuỗi cacbon chính. Chúng có những đặc điểm chung sau:
- Một công thức chung mô tả các thành viên của chuỗi tương đồng
- Các thành viên kế tiếp khác nhau bởi CH2CH2
- Tính chất vật lý thay đổi thường xuyên khi số nguyên tử cacbon tăng dần.
- Các thành viên có tính chất hóa học tương tự nhau vì chúng có cùng nhóm chức.
- Các thành viên của dãy tương đồng có thể được chuẩn bị bằng cách sử dụng cùng một phương pháp.
Tầm quan trọng của các hợp chất hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ rất quan trọng vì tất cả các sinh vật sống đều chứa cacbon.
Trong khi carbohydrate, protein và chất béo, các cấu trúc cơ bản của sự sống là các hợp chất hữu cơ.
Chúng là thành phần cơ bản của nhiều chu kỳ vận động trái đất. Ví dụ, chu trình cacbon bao gồm sự trao đổi cacbon giữa thực vật và động vật trong quá trình quang hợp và hô hấp tế bào.
Các hợp chất hữu cơ kết hợp với kim loại tạo thành các hợp chất cơ kim. Những hợp chất này rất quan trọng trong công nghiệp. Chúng được sử dụng làm chất xúc tác, chất xúc tiến, chất phân tích cũng như chất ổn định.