Organische chemie 101
Organische chemie is een tak en specifieke discipline van de chemie.Organische chemie houdt zich specifiek bezig met de eigenschappen, structuur en samenstelling van organische verbindingen.Organische verbindingen zijn per definitie verbindingen die koolstof- en waterstofatomen bevatten.Men is het er algemeen over eens dat de wetenschap van de organische chemie begon in 1828. Op dat moment verdampte Friedrich Woehler per ongeluk een waterige oplossing en bedacht de organische verbinding die ureum wordt genoemd.
Hoewel koolstof dat wel isniet het meest voorkomende element ter wereld, het is een van de meest veelzijdige.Organische verbindingen zijn samengesteld uit koolstof- en waterstofmoleculen, maar kunnen ook andere elementen bevatten.Enkele van de meest voorkomende elementen in organische verbindingen zijn zuurstof, halogenen, stikstof en soms zwavel of fosfor.
De meeste organische verbindingen zijn covalent gebonden, waardoor ze lange, complexe verbindingen kunnen vormenkoolstofketens en ringen.Koolstofatomen zijn zeer stabiel en kunnen stabiele covalente bindingen met elkaar vormen (bekend als catenatie).In tegenstelling tot niet-organische materialen zullen organische verbindingen gewoonlijk smelten of ontleden als ze worden blootgesteld aan temperaturen onder de 300 graden Celsius.Een ander kenmerk van organische verbindingen is dat ze doorgaans beter oplosbaar zijn in organische oplosmiddelen.De oplosbaarheid hangt echter altijd af van de algehele structuur van de verbinding en de aanwezige functionele groepen.Een functionele groep verwijst naar de delen van een molecuul waaruit de specifieke chemische aard ervan bestaat.
Misschien zijn de belangrijkste en meest bestudeerde soorten organische verbindingen die welke stikstof bevatten.Deze verbindingen bevatten meestal delen van de aminogroep.Wanneer de aminogroep zich combineert met de carboxylgroep, worden aminozuren geboren.Aminozuren worden beschouwd als de bouwstenen van eiwitten.
Wetenschappers en onderzoekers gebruiken verschillende soorten methoden om de moleculaire structuur van een organische verbinding te bepalen.Dit zijn de meest gebruikte methoden die momenteel worden gebruikt:
Krystallografie: Kristallografie is de wetenschap die de rangschikking van atomen in vaste stoffen bepaalt.Door de diffractiepatronen van een monster te bestuderen, kunnen wetenschappers de structuur ervan bepalen.Dit is de meest nauwkeurige methode voor het bestuderen van verbindingen.De meeste kristallen zijn echter niet groot genoeg om van sommige verbindingen een duidelijk beeld te krijgen.
Massaspectrometrie: bij deze methode wordt het molecuulgewicht en het fragmentatiepatroon van een verbinding onderzocht om de chemische structuur ervan te bepalen.
Elementanalyse: Bij elementanalyse wordt het monster van de verbinding geanalyseerd om de elementaire en isotopensamenstelling ervan te bepalen.Bij het bestuderen van organische verbindingen worden meestal destructieve methoden gebruikt, zoals atomaire absorptie door vlammen of atomaire absorptie in een grafietoven, om de elementaire samenstelling van een molecuul te bepalen.
Infraroodspectroscopie: Spectroscopie wordt gebruikt om de elementaire samenstelling van een molecuul te bepalen.de aan- of afwezigheid van functionele groepen om de chemische aard van een molecuul te leren kennen.
UV/VIS-spectroscopie: ultraviolet-zichtbare spectrofotometrie om de aard van een verbinding te bepalen.Spectrofotometrie maakt gebruik van een spectrofotometer om te meten hoeveel licht door het monster wordt geabsorbeerd.
Nucleaire Magnetische Resonantie (NMR): NMR-spectroscopie is een van de meest gebruikelijke methoden om de fysische, chemische,structurele en elektronische aard van een molecuul.NMR werkt door het magnetisme van een kern te bestuderen door deze in lijn te brengen met een magnetisch veld en vervolgens een elektromagnetisch veld te gebruiken om deze uitlijning te verstoren.
