Organiese chemie: Verskil tussen weergawes

Content deleted Content added
Jcwf (besprekings | bydraes)
No edit summary
Jcwf (besprekings | bydraes)
No edit summary
Lyn 6:
|align=right
|width=200px}}
'''Organiese chemie''' is die [[wetenskap]]like studie van die struktuur, eienskappe, samestelling, [[chemiese reaksie|reaksies]] en sintese van [[organiese verbinding]]s, oftewel chemiese verbindings wat '''''[[koolstof]]''''' bevat. Daar is egter koolstofverbindings wat 'n uitsondering vorm, soos [[karbonaat|karbonate]], karbiede, [[oksied]]e, [[sianied]]e, [[koolstofdioksied]] (CO<sub>2</sub>) en [[koolstofmonoksied]] CO. Hulle word tradisioneel nie tot die organiese verbindings gereken nie.<ref>{{Outeur|Kazimierz Strzalka, Pieter Ketner}} p. 393 in: Plant Ecophysiology John Wiley & Sons, 1997, ISBN 0-471-13157-1, ISBN 978-0-471-13157-1</ref>
 
Organiese verbindings word gewoonlik deur koolstofkettings gekenmerk, wat koolstofatome en gewoonlik ook [[waterstof]]atome bevat. Indien dit die enigste elemente is word hierdie organiese stowwe [[koolwaterstof|koolwaterstowwe]] genoem. Organiese stowwe kan nogtans 'n verskeidenheid ander [[element]]e bevat, insluitend [[stikstof]], [[suurstof]], [[halogeen|halogene]] sowel as [[fosfor]], [[silikon]] en [[swawel]].
Lyn 43:
Organiese chemie is hoofsaaklik "tetraëderchemie", hoewel ander vorms soos lineêre groepe, driehoeke en ringe ook 'n rol speel. [[Tetraëder|Tetraëdriese]] vorms is nogtans so volop in hierdie wetenskap dat 'n belangrike wetenskaplike tydskrif homself ''Tetrahedron letters'' noem.<ref>{{webaanhaling|url=http://www.sciencedirect.com/science/journal/00404039?sdc=1|titel=Webwerf van Tetrahedron letters}}</ref> In anorganiese chemie is dit anders. Daar word dikwels 'n omringing met meer bure as vier aangetref, soos ses in 'n [[oktaëder]] of agt in 'n [[kubus]]. Organiese verbindings bevat baie kettings van koolstofatome en hulle is as tetraëders aanmekaar geryg. Omdat twee arms van 'n tetraëder 'n hoek van ongeveer 109 grade vorm, is dit altyd sig-sag-kettings.<ref>Organic Chemistry, Fourth Edition: Structure and Function {{Outeur|K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore}} Macmillan, 2003, ISBN 0-7167-4374-4, ISBN 978-0-7167-4374-3, bls. 74</ref>
 
=== Stereochemie ===
Tetraëders het egter nog 'n belangrike eienskap. Indien die vier nabure van 'n koolstofatoom verskillend is, kan hulle op twee maniere gerangskik word wat mekaar se spieëlbeeld is. Dit maak hierdie twee weergawes so verskillend van mekaar as 'n regterskoen van 'n linker een. Hulle is molekule van twee ''[[isomeer|isomere]]'': twee stowwe wat baie na mekaar lyk en uit dieselfde atome bestaan, maar nie dieselfde is nie. Hierdie spesiale soort spieëlbeeldisomere word ''enantiomere'' genoem. In 'n organies-chemiese reaksie word dikwels eweveel van die regtermolekuul as van die linker een gemaak. Sulke lukrake mengsels word ''[[rasemiese mengsel|rasemies]]'' genoem.<ref>Organic Chemistry, Fourth Edition: Structure and Function {{Outeur|K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore}} Macmillan, 2003, ISBN 0-7167-4374-4, ISBN 978-0-7167-4374-3, Chapter 5</ref> In die biochemie is dit dikwels andersom. Lewende organismes maak dikwels net die een en nie die ander een nie. In die organiese chemie is metodes ook ontwikkel om die [[stereo-isomeer|stereo-isomere]] te skei, of net een daarvan te laat vorm.
{{Kombi-beeld
Lyn 63:
Later het die ontwikkeling van die [[kwantummeganika]] beter begrip moontlik gemaak, maar hierdie teorie vereis meer kennis van die gebruiker. Dit is meer wiskundig en vereis rekenaars met sagteware. Een aanwending van die kwantumteorie, die molekulêre orbitaalteorie, het 'n belangrike verbetering gebring. Die binding in 'n molekule soos benseen was moeilik om te begryp, solank bindings as 'n deling van elektrone tussen net twee atome beskou is. In der waarheid kan elektrone, wat hulle ook as golwe kan gedra, goed deur meer as twee atome gedeel word. In die benseenring is dit 'n sestal atome.
 
== Gebuigde pyltjies en reaksiemeganismes ==
Die organiese chemie gebruik meestal [[struktuurformule]]s om die vorm en binding in 'n molekuul weer te gee.
 
[[Lêer:Elbs-Reaktion 2c.svg|700px]]
 
Om 'n herverdeling van elektrone of elektronpare tydens 'n reaksie aan te dui word in die organiese chemie dikwels gebruik gemaak van gebuigde pyltjies wat duidelik maak hoe navorsers voorstel dat die een struktuur uit die ander een ontstaan. 'n Goeie voorbeeld hiervan is die Elbs-reaksie hierbo wat die eindproduk [[antraseen]] vorm. Alle pyltjies het hier 'n simmetriese kop soos <math>\to</math>. Dit beteken dat 'n elektronpaar verskuif. Indien die kop nie simmetries is nie soos <math>\rightharpoonup</math> is dit net 'n enkele elektron. <ref>Organic Chemistry {{Outeur|William H. Brown, Brent L. Iverson, Eric Anslyn, Christopher S. Foote}} Cengage Learning, 2017, ISBN 13375164061-337-51640-6, 9781337516402, bls. 233</ref>In die laaste stap van die reaksie (3 na 4) is daar drie pyltjies. Die onderste een verskuif die bindingselektrone van een van die waterstofatome na die ring toe om daar 'n dubbelbinding te vorm. Die waterstofioon ([[proton]]) raak hierdeur los van die molekuul. Die pyltjie daarbo verskuif 'n dubbelbinding in die ring na bo. Die boonste pyltjie verbreek die binding van die hidroksielgroep en maak dit 'n [[hidroksied]]-ioon wat ook los kom. Die losse proton en hidroksied sal saam 'n watermolekuul vorm. Die res van die molekuul is nou die aromatiese antraseen-molekuul waar elektrone nie deur 2 of 6 maar deur al veertien atome gedeel word.
 
Hierdie gebuigde pyltjies speel 'n groot rol in die organiese chemie omdat dit die groot ervaring wat navorsers het met watter reaksies moontlik is (of nie) in 'n beeldtaal uitdruk en 'n grafiese model vorm waarmee reaksies begryp en voorspel kan word.
Lyn 80:
Daar is verskeie vorms van reaksiemeganisme wat ''polimerisasie'' veroorsaak. Poliëtileen word deur 'n [[radikaal (chemie)|radikaal]]-meganisme gevorm: 'n radikaal val 'n eteenmolekuul aan, wat 'n groter radikaal oplewer wat weer 'n eteenmolekuul aanval en so meer. In hierdie geval verskuif net een elektron en die pyltjie het hierdie kop:<math>\rightharpoonup</math>
 
== Struktuur en eienskappe ==
Die struktuur van die molekuul bepaal die verbinding se eienskappe en die bestudering van die struktuur is 'n belangrike onderdeel van hierdie vakgebied.
 
=== Die bepaling van die molekulêre struktuur ===
Tans bestaan daar verskeie metodes om 'n organiese verbinding te karakteriseer of te identifiseer. Die tegnieke in algemene gebruik is as volg (in alfabetiese volgorde):
 
Lyn 90:
*[[Kernspinresonansie]] spektrometrie
*[[Kristallografie]] word minder gebruik
**Eenkristaldiffraksie kan die hele 3D-struktuur van 'n molekuul bepaal, maar dit vereis goeie kristalle.
**Poeierdiffraksie kan 'n poeier identifiseer indien dit kristallyn en redelik suiwer is.
*[[Massaspektrometrie]] word gebruik om die [[molêre massa]] van 'n verbinding asook die fragmentasiepatroon vas te stel.
Lyn 96:
Sien [[Analitiese chemie]] vir verdere metodes.
 
=== Funksionele groepe ===
{{Hoofartikel|Funksionele groep}}
 
Lyn 127:
Mens kan ook volgens hetero-atoom onderskei:
 
=== Organoseleenchemie – Se en organotelluurchemie - Te ===
[[Lêer:Selenourea 200.svg|duimnael|Seleno-ureum|110px]]
Hierdie chemie kan vergelyk word met die organiese chemie wat swawel het. Daar is naas 'n tio-ureum wat pleks van 'n suurstofatoom 'n swawelatoom het, ook seleno-urea waar dit deur 'n [[seleen]]atoom vervang is en daar bestaan 'n tellurofeen wat soos tiofeen lyk, maar pleks van S 'n [[telluur|Te-atoom]] het
 
=== Organoboorchemie – B ===
[[Lêer:Organoboran.svg|duimnael|110px|Trialkielboraan.|links]]
Organoboorchemie het in 1859 ontstaan toe Frankland dimetielsink {{chem|(|C|H|3|)|2|Zn}} het laat reageer met boortrichloried {{chem|B|Cl|3}} en trimetielboraan {{chem|(|C|H|3|)|3|B}} vrygestel het. Koolstof-boor-bindings is taamlik kovalent omdat die verskil in elektronegatiwiteit klein is.<ref>Progress in Boron Chemistry {{Outeur|H. Steinberg, A. L. McCloskey}} Elsevier, 2013, ISBN 14832248991-4832-2489-9, ISBN 9781483224893978-1-4832-2489-3</ref> Trialkielborane is taamlik stabiele verbindings<ref>{{webaanhaling|url=https://www.heterocycles.jp/newlibrary/downloads/PDF/21115/80/1|titel=Organoboranes in organic synthesis including sukuzi coupling reaction {{Outeur|Akira Suzuki}} Heterocycles, 80(1), 2010, bls. 15 - 43}}</ref>
[[Boor (element)|Boor]] het dikwels net drie bindings pleks van vier.
 
=== Organofosforchemie – P ===
[[Lêer:Me2PH.png|duimnael|110px|Diemetielfosfien]]
Organofosforchemie het 'n baie ryk chemie wat ooreenkomste met organostikstofchemie het. Die fosfor-weergawe van [[ammoniak]] heet fosfien en het die formule {{chem|P|H|3}}. Nes die [[amien]]e wat van ammoniak afgelei is, bestaan daar alkielfosfiene.