Organinė chemija yra mokslas, tiriantis materiją, kurioje yra anglies atomų. Ji nagrinėja organinių junginių ir medžiagų struktūras, savybes ir reakcijas. Daugelis laiko organinę chemiją sudėtingu mokslu, tačiau, kaip patys pastebėsite, ją perprasti yra kur kas lengviau nei kitas chemijos šakas.
Organinė chemija: kas tai?
Kaip jau minėjome, organinė chemija tiria anglies pagrindo materiją. Tiksliau: visi gyvi organizmai turi anglies pagrindą. Šis faktas leidžia suprasti, kokia plati yra organinės chemijos sritis, ypač palyginus ją su kitomis chemijos studijų rūšimis.
Terminas „anglies pagrindo materija“ gali pasirodyti kiek paviršutiniškas ir ne visai aiškus. Norint pilnai suprasti šios chemijos šakos apimtį, būtina apibrėžti, iš ko susideda ši materija. Materiją galime suskirstyti į tris grupes:
| Angliavandeniliai | Anglies junginiai | Halogeninti angliavandeniliai |
| metanas | anglies dioksidas | dioksinai |
| benzenas | tiokarbamatai | bromidai |
| naftalinas | kalio cianidas | fluoridai |
| polietilenas | anglies tetrafluoridas | jodidai |
Angliavandeniliai, kaip rodo ir jų pavadinimas, susideda tik iš vandenilio ir anglies. Anglies junginiai, o ypač kai šie jungiasi su deguonimi, azotu, siera ar fosforu, sukuria daugybę medžiagų, turinčių plačias pritaikymo sritis.
Teflonas tikriausiai yra labiausiai žinoma halogenangliavandenilių medžiaga.
Žmonės, sergantys skydliaukės ligomis, gerai žino kitą halogenangliavandenilį – tiroksiną. Mūsų organizmai turėtų gaminti šį organinį jodidą pakankamais kiekiais. Kuomet tai dėl tam tikrų priežasčių neįvyksta, atsiranda poreikis cheminiam papildymui. Kitais atvejais organiniai jodidai turi nedaug pramoninių pritaikymų.
Organinės chemijos mechanizmai
Tikriausiai jau žinote, kad atomų skaičius ir išdėstymas lemia chemines molekules. Tai ypač taikoma pirmajai grupei – angliavandeniliams, kurie susideda tik iš dviejų elementų.
Sudėtingiau suprantami yra mechanizmai, kuriais vyksta cheminis aktyvumas. Procesas, kai reagentai – cheminiai deriniai – paverčiami naudingais produktais, vyksta pagal nuspėjamus procesus, vykstančius žingsnis po žingsnio.
Šie mechanizmai aprašo cheminės reakcijos (-ų) procesą (-us).
Organinėje chemijoje sutinkame daug tokių procesų. Dažnai, kuomet jie yra dedikuoti specifiniam procesui ar medžiagai, jie taip pat yra labai specifiniai. Ši schema paaiškina juos ir jų veikimą:
| 🔧 Mechanizmas | 🔬 Procesas |
| Pakeitimo reakcijos | Atomo ar atomų grupės pakeitimas kitu atomu (ar grupe). |
| Eliminacijos reakcijos | Molekulės (vandens ar halogenido) pašalinimas, formuojant dvigubą jungtį. |
| Pridėjimo reakcijos | Atomo ar atomų grupės pridėjimas (paprastai prie dvigubos ar trigubos jungties). |
| Pergrupavimo reakcijos | Atomų perorganizavimas molekulės viduje. |
| Oksidacijos-redukcijos reakcijos | Elektronų perkėlimas iš vienos molekulės į kitą, keičiant molekulių oksidacijos būsenas. |
Mokantis organinės chemijos 11–12 klasėse, ruošiantis brandos egzaminui, pakanka įvaldyti penkis pagrindinius mechanizmus. Norint sėkmingai išlaikyti chemijos brandos egzaminą, reikės išmokti specifines reakcijas ir mechanizmus, kurie dažnai pasitaiko egzamino užduotyse.
Organinės chemijos mechanizmų įvaldymas yra esminis chemijos studijų aspektas, ypač tiems, kurie ruošiasi studijuoti biochemiją. Šios reakcijos/mechanizmai yra esminės žinios, kurias būtina išmokti tiems, kurie domisi karjera medicinoje, farmacijos pramonėje ar chemijos gamybos industrijoje.
Organinės chemijos tema
Turint omenyje tai, kokia plati yra organinės chemijos tema, pradžioje normalu susidurti su dvejonėmis dėl to, ar tikrai pavyks šią sritį prisijaukinti. Tačiau nenuvertinkite savo galimybių anksčiau laiko. Faktas, kad ši mokslo šaka yra itin plati, yra tiesa, tačiau jums nebūtina visko išmokti iš karto, galite mokytis tema po temos ir taip gilinti savo žinias palaipsniui.
1. Tai yra paprasčiausios molekulės, sudarytos tik iš vandenilio ir anglies.
2. Jie turi plačiausią pritaikymą įvairiose pramonės šakose ir transporte.
Organinės chemijos studijose 11–12 klasėse, ruošiantis brandos egzaminui, mokymo programa yra nuosekli: pradedama nuo pagrindų ir žinios gilinamos žingsnis po žingsnio.
Sudėtingiausia chemijos studijų dalis yra įsiminti visą informaciją. Tad šioje akademinio kelio dalyje nesitikima, kad atrasite revoliucinius atradimus. Jums tereikia pamažu įsiminti visą informaciją ir išmokti ja naudotis.
Organinės chemijos mokymasis
Visa tai, apie ką iki šiol skaitėte (trys materijos „grupės“, mechanizmai ir reakcijos), sudarys jūsų organinės chemijos mokymosi programą.
Nors apskritai halogenangliavandeniliai ir anglies junginiai chemijos moksle sulaukia mažesnio dėmesio, pagrindinis jūsų studijų dėmesys bus skiriamas angliavandeniliams.
Tolimesnis angliavandenilių nagrinėjimas bus skirstomas į tris angliavandenilių kategorijas:
Sotieji junginiai
- Paprasčiausia struktūra
- Tik vienas ryšys tarp atomų
- Pavyzdys: metanas
Nesotieji junginiai
- Dvigubos arba trigubos jungtys tarp anglies atomų
- Dvigubos jungtys alkenai
- Trigubos jungtys alkinai
Aromatiniai junginiai
- Ciklinė molekulinė struktūra
- Vadinama arenais
- Pavyzdys: benzenas
Be išsamaus angliavandenilių tyrimo, studijuodami chemiją, daug laiko skirsite ir funkcinių grupių studijoms. Žinoma, angliavandeniliai yra funkcinė grupė, tačiau šis sąrašas apima ir:
- halogenų turinčias grupes
- azoto turinčias grupes
- deguonies turinčias grupes
- fosforo turinčias grupes
- sieros turinčias grupes
- boro turinčias grupes
Faktas, kad dėmesį reikės sutelkti tik ties viena anglies pagrindo materijos grupe, palengvina organinės chemijos mokymąsi. Tačiau turėkite omenyje, kad teks įsiminti tikrai daug informacijos.
Organinė chemija 11–12 klasėse
Mokiniams, besiruošiantiems chemijos brandos egzaminui, reikės pasikartoti visas temas, išmoktas 9–10 klasėse. 11–12 klasių organinės chemijos pamokos apima funkcines grupes, alkanus, alkenus, chemines jungtis, alkoholius ir halogenoalkanus.
Nepamirškite, kad halogenoalkanai susidaro pakeičiant vandenilio atomus halogeno atomais. Jų sąrašas apima chloroetaną, jodoetaną, tetrafluoretaną, trichlorometaną ir kt.
Sekančiais metais pradėsite studijuoti:
- daugiau kovalentiškai sujungtų anglies atomų,
- sudėtingesnes medžiagas ir jų molekules,
- nesočiuosius junginius, aromatinius junginius.
Paskutinės dvi temos 9–10 klasėse buvo tik trumpai aptartos, tačiau 11–12 klasėse jos nagrinėjamos kur kas išsamiau.
Antraisiais studijų metais savo žodyną papildysite aminais ir amidais, daugiausia dėmesio skirdami jų gamybai. Aminai yra amoniako dariniai, kuriuose vienas ar daugiau vandenilio atomų yra pakeisti. Jie gali būti pirminiai, antriniai, tretiniai arba aromatiniai. Kiekvienas iš jų turi savo unikalius procesus.
Antrųjų metų studijos taip pat apims:
Pagrindinis panašumas studijuojant organinę ir neorganinę chemiją – tai privalomybė įsiminti didelį informacijos kiekį. Pagrindinis skirtumas tarp šių mokslo šakų yra tas, kad jūsų studijos apima anglies pagrindo medžiagas, o neorganinės chemijos – ne.
Kuo užsiima organinės chemikos atstovai?
Žanas Mari Lehnas užaugo stebėdamas chemines reakcijas. Jo tėvas buvo kepėjas, tačiau jo aistra buvo muzika. Tad nieko keisto, kad šis organinės chemijos mokslininkas pasirinko mokslą. Jis taip pat grojo vargonais per visą savo tyrimų karjerą (ir tebegroja).
Iš pradžių jis manė, kad jo pašaukimas yra kalbos. Jis studijavo prancūzų literatūrą, taip pat anglų, vokiečių, lotynų ir graikų kalbas.
Jis nesuvokė, kad chemija turėtų būti jo gyvenimo darbas tol, kol nepradėjo mokytis pas žymų prancūzų chemiką Gają Orisoną. Priėmęs šį sprendimą, jis sutelkė savo universiteto studijas į chemiją ir pradėjo dirbti iškart po studijų baigimo.
Karjera organinės chemijos srityje
Organiniai chemikai didžiąją savo karjeros dalį praleidžia laboratorijose. Laikas, neskiriamas darbui laboratorijoje, skiriamas skaitymui ir bendravimui su kitais chemikais. Aukštos kvalifikacijos organiniai chemikai gali užimti dėstytojų vietas, ypač universitetuose. Didžiausią pridėtinę vertę šioje karjeros srityje kuria darbų rašymas apie savo tyrimus.
Šis organinės chemijos mokslininkas puikiai iliustruoja šios srities dėmesį mokslinių darbų publikavimui. Iki 2006 m. sausio (40-ųjų jo karjeros metų), jo tyrimų grupė paskelbė beveik 800 recenzuotų straipsnių chemijos literatūros rinkinyje.
Galime atrasti daug paralelių tarp Žano Mari Lehno ir Frydricho Vilhelmo Ostvaldo, fizikinės chemijos pradininko. Abu mokslininkai jaunystėje tik paviršutiniškai domėjosi mokslu, studijavo filosofiją ir meninius dalykus.
Jie abu galiausiai pasirinko mokslą, kadangi juos supo šia sritimi aistringai besidomintys žmonės.
Organinių chemikų darbo pozicijos
Organiniai chemikai didžiąją dalį savo karjeros praleidžia laboratorijose. Jų pasirinkta sritis nulemia, kokio tipo laboratorijoje jie šį laiką praleidžia. Nusprendus likti akademinėje srityje, jų fokusas bus nukreiptas į teorinę šio mokslo dalį. Šie organiniai chemikai yra būtent tie, kurie publikuoja daugiausia mokslinių rašto darbų.
Dar vienas kelias, kurį gali pasirinkti organiniai chemikai, yra pramonės sritis. Visame pasaulyje didelės ir mažos korporacijos į savo gretas pritraukia talentingiausius chemikus. Tarp jų galime išskirti:
- Dow Chemical
- Unilever
- BASF
- Sumitomo
- Formosa
- Air Liquide
- Reliance Industries
- Braske
- Linde
- Sinopec
- Lotte
- Dupont
Chemines medžiagas gaminančių įmonių sąrašas yra gerokai ilgesnis. Tačiau šie prekių ženklai yra žinomi visame pasaulyje. Jų produktus naudojame savo namuose, o ūkininkai juos naudoja augindami mūsų maistą.
Organiniai chemikai taip pat dirba farmacijos įmonių laboratorijose visame pasaulyje. Šios įmonės samdo organinius chemikus ir remiasi analitinių chemikų darbais, kurie padeda tobulinti produktus ir gamybos procesus.
Per pandemiją ypač išgarsėjo tokie prekių ženklai kaip „Pfizer“, „AstraZeneca“ ir „Novartis“.
Per pandemiją ypač išgarsėjo tokie prekių ženklai kaip „Pfizer“, „AstraZeneca“ ir „Novartis“.
Kiti svarbūs farmacijos tyrimų ir gamybos vardai yra „Merck“, „Sanofi“, „GlaxoSmithKline“, „Johnson & Johnson“, „Roche“ ir „Bayer“. Šie žymūs vardai parodo, kad organinės chemijos studijos tikrai gali užtikrinti stabilų karjeros kelią.
Ar jums patiko šis straipsnis? Pasižymėkite!
Loading...
