Organische scheikunde is de studie van chemische verbindingen die koolstof bevatten. Koolstof heeft het vermogen een chemische verbinding te vormen met een grote verscheidenheid van chemische elementen en andere koolstofatomen. Dit maakt een bijna onbeperkt aantal combinaties mogelijk, die organische verbindingen worden genoemd. Het onderwerp koolstofverbindingen wordt organische scheikunde genoemd omdat alle bekende organismen, of levende wezens, zijn opgebouwd uit water en koolstofverbindingen. Organische scheikunde behelst grotendeels de synthese, of vorming, van organische producten door chemische reactie met behulp van verschillende reactanten en reagentia, de stoffen die tijdens een reactie worden gebruikt. Verschillende gebieden van de scheikunde bouwen voort op de concepten en principes van organische scheikunde, waaronder biochemie, microbiologie en geneeskunde.
Organische chemie
Geschiedenis
De term organisch is afkomstig van Jons Jacob Berzelius, een Zweedse wetenschapper uit de 19e eeuw, die de term gebruikte om te verwijzen naar stoffen die aanwezig zijn in levende wezens. In Berzelius' tijd was de levenskrachttheorie populair. Deze theorie stelde dat een levenskracht nodig was om de organische verbindingen te produceren die alleen in levende wezens voorkomen. De levenskrachttheorie begon aan steun te verliezen na een experiment dat in 1828 werd uitgevoerd door Friedrich Wöhler. Zijn werk toonde aan dat ureum, een organische verbinding, kon worden gemaakt uit ammoniumcyanaat, een anorganische verbinding.
Koolwaterstoffen
De studie van koolwaterstoffen is een zeer belangrijk onderdeel van de organische scheikunde. Koolwaterstoffen zijn moleculen die alleen de elementen koolstof en waterstof bevatten in de vorm van ketens. Koolwaterstoffen kunnen in twee categorieën worden ingedeeld op basis van de aanwezigheid van een benzeenring, een cirkelvormig type koolwaterstof. Alifatische koolwaterstoffen bevatten geen benzeenring en aromatische koolwaterstoffen bevatten wel een benzeenring.
Reacties
Organische chemie reacties gebeuren omdat elektronen niet gelijk verdeeld zijn in een chemische binding. Sommige atomen of moleculen, zoals zuurstof, stikstof, en negatief geladen anionen, zijn nucleofiel omdat ze extra elektronen hebben en in de buurt van positieve ladingen willen zijn. Andere, zoals H+ en andere positief geladen kationen, zijn elektrofiel en willen in de buurt zijn van negatieve ladingen. Wanneer een organisch molecuul een positieve lading heeft, wordt het een carbokation genoemd. Het is ook een elektrofiel. Wanneer nucleofielen en elektrofielen zich vermengen, kan er een reactie optreden.
Gemeenschappelijke reactiemechanismen
Een reactiemechanisme is een reeks van kleinere reacties die samen een totale reactie vormen. Twee basistypen mechanismen zijn substitutie- en eliminatiereacties. Zij zijn zeer belangrijk in de studie van organische chemiemechanismen omdat veel ingewikkeldere mechanismen er gebruik van maken.
Substitutiereacties (SN1 & SN2)
Nucleofiele substitutie treedt op wanneer een atoom of een groep atomen zich losmaakt van een organisch molecuul en wordt vervangen door een ander. Als het loslaten en toevoegen tegelijkertijd gebeurt, wordt het een SN2-reactie genoemd. Als de vertrekkende groep zich losmaakt van het organische molecuul en een carbokation vormt voordat substitutie optreedt, wordt het een SN1-reactie genoemd.
Eliminatie-reacties (E1 & E2)
Eliminatie vindt plaats wanneer twee groepen van een organisch molecuul door een sterk zuur worden afgebroken en de resulterende ladingen een dubbele binding vormen. Gewoonlijk is een van de groepen een nucleofiel en de andere een waterstofatoom. Als beide groepen tegelijk worden afgebroken, is er sprake van een E2-reactie. Als één groep eerst wordt losgemaakt en een carbokation vormt voordat de tweede groep wordt losgemaakt, is er sprake van een E1-reactie.
Stereochemie
Stereochemie is de studie van moleculen in de ruimte. Er wordt gekeken naar de rangschikking van atomen binnen moleculen in de ruimte ten opzichte van elkaar en hoe ze op elkaar inwerken. Moleculen die dezelfde chemische samenstelling hebben, maar verschillend zijn gerangschikt, worden isomeren genoemd. De beroemde chemicus Louis Pasteur was een vroege onderzoeker van de stereochemie.
Een centraal onderdeel van de studie van de sterochemie is chiraliteit. Eenvoudig gezegd wordt bij chiraliteit gekeken naar de symmetrie in chemische moleculen. Als een object niet kan worden gesuperponeerd op zijn spiegelbeeld, dan is het een chiraal object. Als dat wel kan, wordt het achiraal genoemd.
Spectroscopie
Spectroscopie is de studie van de wisselwerking tussen lichtenergie en materie. Wij kunnen kleuren zien door de absorptie van energie door organische en anorganische verbindingen. Wanneer een plant fotosynthese ondergaat, vangt zij energie van de zon op, en dit is een voorbeeld van een wisselwerking tussen energie en organische verbindingen.
Spectroscopie wordt gebruikt om organische moleculen in onbekende verbindingen te identificeren. Er zijn vele soorten spectroscopie, maar de belangrijkste voor de organische chemie zijn infraroodspectroscopie en kernspinresonantiespectroscopie.
Andere websites
- Portaalsite over Organische Chemie
- Organische Chemie Help!
- Organische Chemie: An Introduction
- MIT.edu, OpenCourseWare: Organische Chemie I
- HaverFord.edu, Organische Chemie Lezingen, Video's en Tekst
- Tijdschrift voor Organische Chemie (abonnement vereist) (Inhoudstafel)
- Organische Brieven (Pubs.ACS.org, Inhoudsopgave)
- Thime-Connect.com, Synlett
- Thieme-Connect.com, Synthese
- Organische chemie.org, Organische Chemie Portaal - Recente samenvattingen en (naam)reacties
- Orgsyn.org, Organische Chemie synthese tijdschrift
- Ochem4free.info, Startpagina van een volledige, online, peer-reviewed organische chemie tekst
- CEM.MSU.edu, Virtueel leerboek van organische chemie
- Organische Chemie Bronnen WereldWijd - Een verzameling van Links
- Onverzadigde koolwaterstoffen - Alkenen of Olefinen ,[Retrived link date=augustus 2019]
- Organic.RogerFrost.com, Roger Frost's Organische Chemie - mechanismen en animatie voor onderwijs en leren, typisch voor leeftijden 15-19
- ChemHelper.com, Organische chemie hulp
- Organic-Chemistry-Tutor.com, Organic Chemistry Tutor
- ACDlabs.com, Chemische Freeware
- Chemaxon.com, Chemische Freeware van ChemAxon.
- AceOrganicChem.com,
- OrgChemInfo.8k.com, Een verzameling van organische chemie Resources
- Benzylene.com, Organische Chemie Reacties, Mechanismen, en Problemen
- Beilstein-Journals.org, Beilstein Tijdschrift voor Organische Chemie (Open Toegang)
- Study-Organic-Chemistry.com, Hulpmiddelen voor succes in organische chemie
| · v · t · e Chemie |
| Analytische scheikunde - Biochemie - Bioanorganische scheikunde - Bio-organische scheikunde - Biofysische scheikunde - Chemische biologie - Chemische fysica - Chemisch onderwijs - Computationele scheikunde - Elektrochemie - Milieuchemie - Groene scheikunde - Anorganische scheikunde - Materiaalkunde - Farmaceutische scheikunde - Nucleairescheikunde - Organische scheikunde - Organometaalchemie - Farmacie - Fysische scheikunde - Fotochemie - Polymeerchemie - Vaste-stofchemie - Supramoleculaire scheikunde - Theoretische scheikunde - Thermochemie - Natte scheikunde |
| Lijst van biomoleculen - Lijst van anorganische verbindingen - Lijst van organische verbindingen - Periodiek systeem |
| Autoriteit controle |
Vragen en antwoorden
V: Wat is organische chemie?
A: Organische chemie is de studie van chemische verbindingen die koolstof bevatten.
V: Wat is het belang van koolstof in de organische chemie?
A: Koolstof heeft het vermogen om een chemische binding te vormen met een grote verscheidenheid aan chemische elementen en andere koolstofatomen, waardoor een bijna onbeperkt aantal combinaties mogelijk is die organische verbindingen genoemd worden.
V: Waarom wordt het onderwerp koolstofverbindingen organische chemie genoemd?
A: Het onderwerp koolstofverbindingen wordt organische chemie genoemd omdat alle bekende organismen, of levende wezens, uit water en koolstofverbindingen bestaan.
V: Wat houdt organische chemie grotendeels in?
A: Organische chemie houdt zich voornamelijk bezig met de synthese, of vorming, van organische producten door een chemische reactie met verschillende reactanten en reagentia, de stoffen die tijdens een reactie worden gebruikt.
V: Wat zijn enkele gebieden van de chemie die voortbouwen op de concepten en principes van organische chemie?
A: Verschillende gebieden van de chemie bouwen voort op de concepten en principes van organische chemie, waaronder biochemie, microbiologie en geneeskunde.
V: Wat betekent de term "organische producten" in de organische chemie?
A: In de organische chemie verwijzen "organische producten" naar verbindingen die als essentieel onderdeel koolstof bevatten en door middel van chemische reacties worden gesynthetiseerd.
V: Waarom is de studie van organische chemie belangrijk?
A: De studie van organische chemie is belangrijk omdat het praktische toepassingen heeft op verschillende gebieden, waaronder geneeskunde, landbouw en materiaalkunde, en ons helpt om de complexe chemie van het leven te begrijpen.