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有机化合物

2021-07-16 12:27:56

有机化合物(德语:Organische Verbindung;英语:organic compoundorganic chemical),简称有机物,是含碳化合物,但是碳氧化物(如一氧化碳、二氧化碳)、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氰酸、氰化物、硫氰化物、氰酸、氰酸盐卤化氰(如氯化氰)除外。有机化合物有时也可被定义为碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础,例如生命的起源——氨基酸即为一有机化合物。

特点

多数有机化合物主要含有、氢两种元素,有些含氧,此外也常含有氮、、卤素等(以稀有气体以外的非金属元素为主)。在目前发现的有机物中,部分有机物来自生物圈,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。

和无机物相比,有机物数目众多,可达几百万种,而无机物目前只发现数十万种,因为有机化合物的原子的结合能力非常强,可以互相结合成碳链或碳环。原子数量可以是一两个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物(聚合物)甚至可以有几十万个碳原子。此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是有机化合物数目繁多的原因之一。

有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间的反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要加入催化剂等方法。另外有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。

有机化合物一般密度小于2g/cm,而无机化合物正好相反。在溶解性方面,有机化合物多为非极性化合物(例外:醇、胺等),无机化合物则大部分是极性化合物(例外:二硫化碳、三氧化硫、二氧化碳等)。

历史与命名

“有机”这历史性名词,可追溯至19世纪,当时生机论者认为有机化合物只能以生物(life-force,vis vitalis)合成。此理论基于有机物与“无机”的基本分别,有机物是不能被非生命力合成的。后来德国化学家弗里德里希·维勒以氰酸与氨水合成尿素(无机物合成有机物)时这一理论才被推翻。一般而言,有机化合物定义为化合物中有碳氢键而无机化合物则没有。因此碳酸(H2CO3)、二氧化碳是无机化合物,但是甲酸(又名蚁酸)(HCOOH,第一个脂肪酸)则是有机化合物。然而,化合物中没有碳氢键也不一定为无机物,如聚四氟乙烯、环己六酮乙烯四甲酸二酐。有碳氢键也不一定是有机物,如氰化氢,它的碳氢键可以电离,因此不是有机物。 因此对有机化合物的重新定义就是必需要含有碳氢键(C-H)或碳碳键(C-C、C=C、C≡C), 而且这两重键必须是共价键形式连结,才会被定义为有机化合物。

共价键

在有机物中,化合价(原子价)都为4价,但在计算中(尤其是氧化还原反应)的氧化数被认为是不固定的。

有机物中普遍存在共价键。有机物发生反应时,就是一些共价键断裂,同时一些新的共价键生成。

分类

资料专题:有机化合物分类

参考文献

参见

  • 化学主题
  • 无机化合物
  • 有机化学
  • 有机化合物列表
  • 有机化学命名法

外部链接

有机化学

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