כידוע, ניתן לחלק את כל החומריםשתי קטגוריות גדולות - מינרלים ואורגניים. ניתן לתת מספר רב של דוגמאות לחומרים אורגניים או מינרליים: מלח, סודה, אשלגן. אבל אילו סוגים של תרכובות נכנסות לקטגוריה השנייה? חומר אורגני קיים בכל אורגניזם חי.
חלבונים הם הדוגמה החשובה ביותר לחומר אורגני. הם כוללים חנקן, מימן וחמצן. בנוסף להם, לעתים ניתן למצוא אטומי גופרית בכמה חלבונים.
חלבונים הם אחד האורגניים החשובים ביותרתרכובות, והם נמצאים לרוב בטבע. שלא כמו תרכובות אחרות, חלבונים מאופיינים בכמה תכונות אופייניות. המאפיין העיקרי שלהם הוא מסה מולקולרית אדירה. לדוגמא, המשקל המולקולרי של אטום אלכוהול הוא 46, בנזן הוא 78, והמוגלובין הוא 152,000. בהשוואה למולקולות של חומרים אחרים, חלבונים הם ענקים אמיתיים המכילים אלפי אטומים. לפעמים הביולוגים מכנים אותם מקרומולקולות.
חלבונים הם הקשים ביותרמבנים אורגניים. הם שייכים למעמד הפולימרים. אם אתה מסתכל על מולקולת הפולימר תחת מיקרוסקופ, אתה יכול לראות שזו שרשרת המורכבת ממבנים פשוטים יותר. הם נקראים מונומרים וחוזרים על עצמם בפולימרים פעמים רבות.
בנוסף לחלבונים, ישנם מספר רב של פולימרים - גומי, תאית, כמו גם עמילן רגיל. כמו כן, פולימרים רבים נוצרו בידי אדם - קפרון, לבסן, פוליאתילן.
כיצד נוצרים חלבונים?הם דוגמה לחומרים אורגניים, שהרכבם באורגניזמים חיים נקבע על ידי הקוד הגנטי. בסינתזה שלהם, ברוב המוחלט של המקרים, משתמשים בשילובים שונים של 20 חומצות אמינו.
עלולות להיווצר גם חומצות אמינו חדשותכאשר החלבון מתחיל לתפקד בתא. עם זאת, רק חומצות אמיניות אלפא נמצאות בו. המבנה הראשוני של החומר המתואר נקבע על ידי רצף שאריות של תרכובות חומצות אמיניות. וברוב המקרים, כאשר החלבון נוצר, שרשרת הפוליפפטיד מעוותת לספירלה, אשר פניה ממוקמים זה בזה. כתוצאה מהיווצרות תרכובות מימן, יש לה מבנה חזק למדי.
דוגמא נוספת לחומר אורגני עשויהמגיש שומנים. אדם מכיר סוגים רבים של שומנים: חמאה, שמן ודגים, שמנים צמחיים. בכמויות גדולות נוצרים שומנים בזרעי צמח. אם זרעי החמניות הקלופים מונחים על דף נייר ולחוצים למטה, יישאר כתם שמנוני על הסדין.
חשובים לא פחות בחיות הברפחמימות. הם נמצאים בכל איברי הצמחים. פחמימות כוללות סוכר, עמילן וסיבים תזונתיים. פקעות תפוחי אדמה ופירות בננה עשירים בהן. קל מאוד לזהות עמילן בתפוחי אדמה. כאשר מגיבים ליוד, הפחמימה הזו הופכת לכחולה. ניתן לראות זאת על ידי הוספת מעט יוד לפרוסת תפוח האדמה.
קל למצוא גם סוכרים - כולםיש טעם מתוק. פחמימות רבות משכבה זו נמצאות בפירות ענבים, אבטיחים, מלונים ועצי תפוח. הם דוגמאות לחומרים אורגניים המיוצרים גם בתנאים מלאכותיים. לדוגמא, מופק סוכר מקנה סוכר.
ואיך נוצרים פחמימות בטבע?הדוגמה הפשוטה ביותר היא תהליך הפוטוסינתזה. פחמימות הינן חומרים אורגניים המכילים שרשרת של כמה אטומי פחמן. הם כוללים גם כמה קבוצות הידרוקסיל. בתהליך הפוטוסינתזה נוצר סוכר מחומרים אנאורגניים מפחמן חד חמצני וגופרית.
דוגמא נוספת לחומר אורגני היאסיבים תזונתיים. רובו נמצא בזרעי כותנה, כמו גם בגבעולי צמח ועלים שלהם. סיבים מורכבים מפולימרים לינאריים, משקלו המולקולרי הוא 500,000 עד 2 מיליון.
בצורתו הטהורה הוא חומר שנמצא בתוכוחסר ריח, טעם וצבע. הוא משמש בייצור סרטים, צלופן, חומרי נפץ. בגוף האדם, הסיבים לא נקלטים, אך זהו חלק הכרחי בתזונה, שכן הוא ממריץ את הקיבה והמעיים.
יש דוגמאות רבות לחינוך.חומרים אורגניים ואורגניים. האחרונים מגיעים תמיד ממינרלים - גופים טבעיים דוממים המתהווים במעמקי האדמה. הם גם חלק מסלעים שונים.
בחומרים אנאורגניים in vivoנוצר במהלך הרס מינרלים או חומרים אורגניים. מצד שני, חומרים אורגניים נוצרים כל הזמן ממינרלים. לדוגמא, צמחים סופגים מים עם תרכובות המומסות בה, שאחר כך עוברים מקטגוריה אחת לאחרת. אורגניזמים חיים משתמשים בעיקר בחומרים אורגניים לתזונה.
לעיתים קרובות, תלמידי בית ספר או תלמידים צריכים לענותלשאלה מהן הסיבות למגוון החומרים האורגניים. הגורם העיקרי הוא שאטומי הפחמן מחוברים זה לזה בשני סוגים של קשרים - פשוטים ורבים. הם יכולים גם ליצור שרשראות. סיבה נוספת היא מגוון היסודות הכימיים השונים המרכיבים חומר אורגני. בנוסף הגיוון נובע מאלוטרופיה - תופעת קיומו של אלמנט אחד ואותו בתרכובות שונות.
ואיך נוצרים חומרים אנאורגניים?חומרים אורגניים טבעיים וסינתטיים ודוגמאותיהם נחקרים הן בתיכון והן במוסדות להשכלה גבוהה המתמחים. היווצרות חומרים אנאורגניים אינה תהליך מורכב כמו היווצרות חלבונים או פחמימות. לדוגמא, סודה מאנשים קדומים שהוצאו מאגמי סודה. בשנת 1791 הציע מדען הכימיה ניקולאס בלנק לסנתז אותה במעבדה באמצעות גיר, מלח וחומצה גופרתית. פעם הייתה הסודה המוכרת לכולם כיום מוצר יקר למדי. לצורך הניסוי היה צורך בביצוע מלח שולחני יחד עם חומצה, ואז סידן גופרתי שנטבע יחד עם אבן גיר ופחם.
דוגמא נוספת לחומרים אורגניים היאpermanganate אשלגן, או permanganate אשלגן. חומר זה מתקבל בתנאים תעשייתיים. תהליך היווצרות מורכב אלקטרוליזה של תמיסה של אשלגן הידרוקסיד ואנודה מנגן. במקרה זה, האנודה מתמוססת בהדרגה עם היווצרות תמיסה סגולה - זהו פרמנגנט האשלגן הידוע.
