تعريف المواد العضوية

بواسطة: - آخر تحديث: ١٢:٣٦ ، ٦ سبتمبر ٢٠١٩
تعريف المواد العضوية

علم الكيمياء وفروعه

يعنى علم الكيمياء بدراسة المادة وخصائصها وما يطرأ عليها من تغيرات، وبالأخص فهو يعنى بدراسة بنية المادة، وتركيبها، وتفاعلاتها، وسلوكاتها، بحيث يدرس علم الكيمياء الذرات والروابط التي تحدث بينها مكونةً المركبات الكيميائية المختلفة، وهنالك خمسة فروع رئيسة له وهي : الكيمياء التحليلية، الكيمياء الفيزيائية، الكيمياء العضوية، الكيمياء غير العضوية، والكيمياء الحيوية، فالكيمياء التحليلية تستخدم لتحديد وقياس خصائص المواد، والكيمياء الفيزيائية تجمع بين علمي الفيزياء والكيمياء، أما العضوية فهي التي تعنى بتعريف المواد العضوية الكربونية، وغير العضوية تعنى المعادن والغازات غير الكربونية، وتعنى الكيمياء الحيوية بدراسة العمليات الكيميائية في الكائنات الحية، ويعد علم الكيمياء واحد من العلوم الفيزيائية التي تساعد على وصف وشرح العالم، فالكيمياء جزء من كل شيء في الحياة.[١]

تعريف المواد العضوية

يمكن تعريف المواد العضوية بأنها المواد التي تتكون أساسًا من الكربون الذي يحتوي على أربعة إلكترونات في الغلاف الخارجي له، والذي يتفاعل مع عناصر أخرى مثل الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين، بحيث يشكل روابط مختلفة مع هذه العناصر لإنتاج مركبات جديدة، وهنالك أربعة مجموعات رئيسة من المركبات العضوية ألا وهي؛ الهيدروكربونات، البروتينات، الدهون، والأحماض النووية، التي تلعب وظائف مختلفة في الكائنات الحية، فتشكل البروتينات والدهون الأغشية الخلوية وتدخل في تكون الغذاء، وتتكون الإنزيمات والهرمونات في الجسم من البروتينات المختلفة، أما الأحماض النووية فهي تشكل الشيفرة الوراثية التي تستخدم لتصنيع البروتينات.[٢]

كما يمكن تعريف المواد العضوية بأنها أساس التفاعلات الكيميائية في خلايا النباتات والحيوانات، ولها العديد من الخصائص التي تختلف تبعًا لمجموعاتها؛ هنالك عدد كبير من المركبات العضوية التي لا تذوب جيدًا في الماء كالدهون ولكنها تذوب في المواد العضوية الأخرى، وهنالك مركبات عضوية أخرى كالسكريات مثلًا تذوب في الماء بسبب قطبيتها النسبية، كما تتراوح مكونات المركبات العضوية من مواد بسيطة تتكون من عنصرين فقط إلى بوليمرات طويلة ومعقدة تشتمل جزيئاتها على العديد من العناصر[٢].

المجموعات الوظيفية للمواد العضوية

هي سمة تنظيم أساسية للكيمياء العضوية، وهي ما يميز عائلة مركب عضوي عن غيره من العائلات، ويعتمد هذا التنظيم على عدد الروابط بين العناصر الكيميائية الداخلة في التفاعل الكيميائي وعلى أنواع العناصر الأخرى غير الكربون والهيدروجين الموجودة في هذه المجموعات الوظيفية، ومن أهم هذه المجموعات الوظيفية: [٣]

  • الألكانات: تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين، وتمتاز الألكانات بوجود روابط أحادية بين ذرات الكربون، بحيث تعرف الرابطة الناتجة من هذا النوع من التفاعل باسم رابطة سيغما σ.
  • الألكينات: تمتاز الألكينات بوجود رابطة مزدوجة بين ذرات الكربون مع بعضها، بحيث تكون إحدى هذه الروابط سيغما والأخرى باي π.
  • الألكاينات: تمتاز الألكاينات بوجود روابط ثلاثية بين ذرات الكربون، وتكون إحدى هذه الروابط من نوع سيغما، والرابطتين الأخريين من نوع باي، والمثال الأكثر شيوعًا للألكاين هو الإيثاين.
  • الكحول: هي جميع المركبات التي تحتوي على الهيدروكسيل OH كمجموعة وظيفية.
  • الهاليدات: تمتاز الهاليدات بوجو عنصر من عناصر المجموعة السابعة من الجدول الدوري، ويكون هذا العنصر مرتبط بإحدى ذرات الكربون، وتدخل الهاليدات في صناعة المخدرات الطبية.
  • الألديهيدات: تمتاز الألديهيدات بوجود مجموعة كربونيل على طرف السلسة الكربونية، وقد يستخدم بعض أنواعه كالفورمالين في حفظ العينات الحيوية.
  • الكيتونات: تتميز الكيتونات بوجود مجموعة كربونيل داخل السلسلة الكربونية، وبعض أنواعها تستخدم في صناعة العطور باهظة الثمن.
  • الحموض الكربوكسيلية: تحتوي الحموض الكربوكسلية على مجموعة الكربوكسيل الوظيفية، كما أنها تمتلك بعض الخصائص الحمضية فهي قادرة على منح الهيدروجين من مجموعتها، وهو يدخل في صناعة الأدوية كمسكن ومضاد للالتهابات.
  • الهيدروكربونات العطرية: تحتوي عادةً من حلقة سداسية تحتوي على ثلاث روابط مزدوجة بين ذرات الكربون، ومن أشهر الأمثلة عليها مركب البنزين، والذي له العديد من الاستخدامات المعروفة.
  • الأمينات: وهي المركبات العضوية التي تحتوي على ذرة هيدروجين واحدة على الأقل، ومن الأمثلة عليها بعض منشطات الجهاز العصبي التي تعمل كمضادات للاكتئاب.

أمثلة على المواد العضوية في الحياة اليومية

عادةً ما توجد المواد العضوية في الحالات المختلفة سواء أكانت سائلة أم صلبة أم غازية، ولكن جميعها تحتوي على الكربون في أي حالة كانت، لذلك يتم استخدامها في الحياة اليومية بشكل كبير جدًا للقيام بأغلب الأنشطة البشرية، ويمكن تحت تعريف المواد العضوية ذكر استخداماتها، واستخدامات المركبات العضوية في الحياة اليومية ما يأتي:[٤]

  • الأوكتان والهبتان كوقود للسيارات.
  • البيوتان والميثان في مواقد الغاز.
  • البوليستر والبولي إيثيلين في المنسوجات والزجاج وأدوات المائدة البلاستيكية .
  • الكحول والأدوية والفيتامينات.
  • المركبات المتطايرة الموجودة في الأخشاب التي تساعد في إشعال النيران.
  • الجلوكوز، الفركتوز، السكروز، واللاكتوز التي تتواجد في النباتات النامية، وتستخدم كمصادر غذائية.
  • الكلوروفيل المسؤول عن القيام بعمليات التمثيل الضوئي في النباتات.

المواد غير العضوية

تعرف الكيمياء غير العضوية بأنها دراسة للمواد الكيميائية من أصول غير حيوية، وعادةً ما تكون هذه المواد لا تحتوي على روابط الكربون الهيدروجينية، وتشمل هذه المواد على المعادن والأملاح، بحيث تدخل المواد غير العضوية في صناعة الطلاء، والوقود، والموصلات، والعقاقير، ويعد مركب نترات الأمونيوم أول مركب غير عضوي من صنع الأنسان والذي يستخدم في صنع الأسمدة.

تعتبر العديد من المركبات غير العضوية مركبات أيونية، إذ إنها تحتوي على الأيونات الموجبة والسالبة التي ترتبط مع بعضها البعض بروابط أيونية، وتتضمن هذه المركبات الأيونية؛ أملاح الأكاسيد، والهاليدات، والكبريتات، والكربونات، ومن أهم التفاعلات الكيميائية التي تحصل بين المواد غير العضوية؛ تفاعلات الأكسدة والاختزال وتفاعلات الاستبدال المزدوج وتفاعلات الحموض والقواعد[٢].

المراجع[+]

  1. "What Is Chemistry?", www.livescience.com, Retrieved 28-8-2019. Edited.
  2. ^ أ ب ت "What is an Organic Compound?", sciencing.com, Retrieved 28-8-2019. Edited.
  3. "www.britannica.com", Chemical compound, Retrieved 27-8-2019.
  4. "How are organic compounds used in everyday life?", www.quora.com, Retrieved 28-8-2019. Edited.