Ιδιότητες του βορικού οξέος

Το 1815, ο Berzelius είπε ότι οι ενώσεις (όπως οι υδατάνθρακες, τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα) που λαμβάνονται από οργανικές ουσίες ονομάζονται οργανικές ενώσεις και τα υπομεταλλικά ονομάζονται ανόργανες ουσίες. Με αυτόν τον τρόπο, οι ενώσεις ταξινομήθηκαν κυρίως σε δύο κατηγορίες: 

(i) Οι ενώσεις που λαμβάνονται από μη ζωντανή ύλη ονομάζονται Ανόργανες ενώσεις.

(ii) Οι ενώσεις που λαμβάνονται από φυτά και ζώα ονομάζονται οργανικές ενώσεις.

Kolbe , το 1845, έλαβε οξικό οξύ με το συνδυασμό των C, H και O, και ο Berthelot συνέθεσε μεθάνιο από άνθρακα με τον άμεσο συνδυασμό άνθρακα και υδρογόνου. Επιπλέον, πολλές περισσότερες ενώσεις συνέχισαν να παρασκευάζονται στο εργαστήριο.

Οι κύριες πηγές οργανικών ενώσεων είναι τα λαχανικά και οι οργανισμοί. Οι οργανικές ενώσεις που λαμβάνονται από την (φυσική) πηγή του ζωικού βασιλείου ή συντίθενται στο εργαστήριο είναι ακάθαρτες καθώς περιέχουν σχετική ουσία, παραπροϊόν ή αντιδρώντα. Πριν από την ποιοτική και ποσοτική εκτίμηση των οργανικών ενώσεων, είναι απαραίτητο να ληφθεί σε καθαρή κατάσταση.

Μετά τον καθαρισμό των οργανικών ενώσεων, τα διάφορα συστατικά στοιχεία που υπάρχουν στις ενώσεις εκτιμώνται ποιοτικά και ποσοτικά. Στη συνέχεια, προσδιορίζεται ο εμπειρικός τύπος, ο μοριακός τύπος και ο συντακτικός τύπος αυτής της ένωσης. Επιπλέον, για τη σημαντική εφαρμογή (όπως φάρμακα κ.λπ.) οποιασδήποτε γνωστής οργανικής ένωσης, πρέπει να είναι απαραίτητο να υπάρχουν στην καθαρή τους κατάσταση.

Έτσι, για να προσδιοριστεί οποιαδήποτε άγνωστη οργανική ένωση και να μελετηθούν οι διάφορες ιδιότητές τους, πρέπει να ακολουθηθούν τα ακόλουθα στάδια:-

1. Καθαρισμός
2. Ποιοτική ανάλυση
3. Ποσοτική ανάλυση
4. Προσδιορισμός μοριακής μάζας
5. Προσδιορισμός μάζας εμπειρικού τύπου 
6. Προσδιορισμός της μοριακής δομής.

Καθαρισμός Οργανικών Ενώσεων

Σε ακατέργαστη κατάσταση, οι ενώσεις είναι ακάθαρτες και σε αυτή την κατάσταση απαιτείται σωστή μελέτη. Οι προσμίξεις αλλάζουν τις ιδιότητες των ουσιών και η μελέτη τους με τον σωστό τρόπο δεν είναι δυνατή.

Οι οργανικές ενώσεις περιέχουν διάφορους τύπους ακαθαρσιών. Μερικές κύριες μέθοδοι καθαρισμού οργανικών ενώσεων είναι οι εξής:

1. Κρυστάλλωση
2. Εξάχνωση
3. Απόσταξη
4. Εκχύλιση με διαλύτη ή διαφορική εκχύλιση
5. Χρωματογραφία

Έτσι, με τον προσδιορισμό του σημείου τήξης ή βρασμού, μπορεί να προσδιοριστεί η καθαρότητα. Το σημείο τήξης ή βρασμού των μέγιστων καθαρών ενώσεων είναι οξύ και διαυγές. Οι σύγχρονες μέθοδοι αναγνώρισης της καθαρότητας βασίζονται σε διάφορους τύπους χρωματογραφικών και φασματοσκοπικών τεχνικών.

Χρωματογραφία

Είναι μια σύγχρονη τεχνική που ανακαλύφθηκε από τον Ρώσο Tswett το 1906 για τον διαχωρισμό των συστατικών των έγχρωμων ουσιών. Η λέξη "χρωματογραφία" προέρχεται από την ελληνική λέξη "ma" που αναφέρεται στην έγχρωμη γραφική γραφή, που σημαίνει γραφή με χρώματα, και αργότερα αναπτύχθηκε από τους Kuhn, Winterstein και Karrer με βάση πειραματισμούς. Αυτή η τεχνική είναι μια πρόσφατη τεχνική. Βασίζεται στον κοινό ρυθμό κατανομής σε δύο φάσεις διαφόρων συστατικών οποιουδήποτε μείγματος. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως για τον διαχωρισμό και τον καθαρισμό πολύπλοκων οργανικών ουσιών όπως βιταμίνες, ορμόνες και αμινοξέα σε δύο φάσεις. Μια φάση είναι η κινητή φάση και μια άλλη φάση είναι στατική. Η κινητή φάση μπορεί να είναι υγρή ή αέρια και η στατική φάση μπορεί να είναι στερεή ή οποιοδήποτε υγρό.

Η χρωματογραφία είναι κυρίως δύο τύπων:

(α) Χρωματογραφία προσρόφησης: Σε αυτό, η στατική φάση είναι στερεά και η κινητή φάση είναι υγρή (ή αέρια). Είναι δύο τύπων:

• Χρωματογραφία στήλης
• Χρωματογραφία λεπτής στιβάδας

(β) Χρωματογραφία καταμερισμού: Σε αυτό, η στατική φάση προσροφάται υγρό σε οποιαδήποτε αδρανή στερεή βάση και το υγρό (ή αέριο) που περνά πάνω της είναι η κινητή φάση.

Υβριδισμός σε ενώσεις άνθρακα

Είναι το φαινόμενο της ανάμειξης τροχιακών που έχουν το ίδιο άτομο αλλά ελαφρώς διαφορετικές σε ενέργειες έτσι ώστε να σχηματίζονται νέα τροχιακά με ισοδύναμη ενέργεια και σχήμα. Τα νέα τροχιακά που σχηματίζονται είναι γνωστά ως υβριδικά τροχιακά. Σε οργανικές ενώσεις ή ενώσεις άνθρακα, εμπλέκονται s- και p-τροχιακά, με τα οποία σχηματίζονται οι τρεις τύποι υβριδισμού που είναι

• sp² (αλκένια)        
• sp3 (αλκάνια)    
• sp (αλκύνια).

Δομή των αλκανίων:

Τα αλκάνια είναι οι αλειφατικοί υδρογονάνθρακες ανοιχτής αλυσίδας που περιέχουν δεσμούς C-C στα μόριά τους. Γνωρίζουμε ότι το άτομο άνθρακα είναι τετρασθενές και στα αλκάνια, είναι επίσης τετραεδρικό, δηλ. βρίσκεται στο κέντρο ενός κανονικού τετραέδρου και τα σθένη του κατευθύνονται προς τις τέσσερις γωνίες του με τις γωνίες δεσμού 109,28°. Η δομή του μεθανίου είναι (CH4). Βρίσκεται στο κέντρο του κανονικού τετραέδρου και τα τέσσερα άτομα υδρογόνου που συνδέονται με αυτό βρίσκονται στις γωνίες ή στις κορυφές του τετραέδρου. Έτσι, κάθε όψη του τετραέδρου είναι ένα ισόπλευρο τρίγωνο και έχει τρία άτομα υδρογόνου.

Δομή των Αλκενίων : 

Τα αλκένια είναι αλειφατικοί υδρογονάνθρακες ανοικτής αλυσίδας που περιέχουν στα μόριά τους έναν διπλό δεσμό άνθρακα-άνθρακα. Ο δεσμός σχηματίζεται από την κοινή χρήση δύο ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων άνθρακα που εμπλέκονται στη μορφή του διπλού δεσμού. Τα αλκένια αντιπροσωπεύονται από τον γενικό τύπο CnH2n (n=2,3,4 κ.λπ. αλλά όχι 1). Το αιθένιο (ή αιθυλένιο) είναι το πρώτο μέλος της οικογένειας με τον τύπο C2H4 Προπένιο (ή προπυλένιο). Το δεύτερο μέλος της οικογένειας των αλκενίων έχει τον τύπο C3H6 .

Δομή των Αλκυνίων:

Τα αλκίνια είναι επίσης αλειφατικοί υδρογονάνθρακες ανοικτής αλυσίδας με τριπλό δεσμό άνθρακα-άνθρακα στα μόριά τους. Ο δεσμός σχηματίζεται από την κοινή χρήση τριών ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων άνθρακα που σχηματίζουν τριπλούς δεσμούς. Τα αλκίνια που χρησιμοποιούν τριπλούς δεσμούς έχουν τον γενικό τύπο CnH2n-2 (όπου το n δεν είναι ίσο με 1). Το αιθύλιο (το οποίο είναι επίσης γνωστό ως ακετυλένιο) έχει τον τύπο C2H2. Το δεύτερο μέλος της οικογένειας είναι το προπίνιο (ή μεθυλοακετυλένιο).

Οι δομικοί τύποι των ανώτερων μελών της οικογένειας μπορούν να γραφτούν εκχωρώντας διαφορετικές τιμές στο n (4, 5, 6,… κ.λπ.).

Συμπέρασμα

Οργανική χημεία στην οποία μελετάμε για τη χημεία των ενώσεων του άνθρακα. Υπάρχουν αρκετές ενώσεις στις οποίες υπάρχει άνθρακας αλλά η συμπεριφορά τους μοιάζει με ανόργανες ενώσεις όπως ανθρακικό, διττανθρακικό, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.

Το αλκοόλ είναι ένα υδροξυ παράγωγο υδρογονανθράκων (Αλκάνια, Αλκένια, Αλκίνια).

Ο αιθέρας είναι μια κατηγορία οργανικών ενώσεων στις οποίες δύο ομάδες αλκυλίου ή αρυλίου συνδέονται με ένα άτομο οξυγόνου. αυτά αντιπροσωπεύονται ως R-O-R’.

Η φαινόλη είναι το υδροξυ παράγωγο των αρωματικών υδρογονανθράκων.