يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال مقدمة بحث عن الكيمياء العضوية ، و تعريف الكيمياء العضوية ، و أقسام الكيمياء العضوية ، و أهمية الكيمياء العضوية ، و المركبات العضوية وتصنيفها ، و مجالات الكيمياء العضوية ، الكيمياءُ هي أحد علوم المادة التي تبحثُ في بنية وتركيب وخواص وسلوك وتفاعل المادة إضافةً إلى جميع التداخلات والتفاعلات التي تحدث، وللكيمياءِ عدّة فروعٍ رئيسة مثلَ الكيمياء التحليلية، الكيمياء الزراعية، الكيمياء الصناعية، الكيمياء الحيوية، الكيمياء العضوية، والعديدُ غيّرها، ومن خلالِ هذا المقال سنخصص الحديث عن الكيمياء العضوية.
مقدمة بحث عن الكيمياء العضوية
عند قيامنا بذكر مصطلح الكيمياء فان الاغلب منا يتخيل ويتصور التفاعلات و المختبرات و التى يتم بداخلها خلط العديد من المواد و انتاج مواد اخرى ؛ و لكن علم الكيمياء أكبر من ذلك بكثير و أكثر عمقا ؛ حيث أن الكيمياء يتم تقسيمها الى اكثر من فرع و من ضمن فروعها الكيمياء العضوية .
تعريف الكيمياء العضوية
يمكن تعريف الكيمياء العضوية بأنها دراسة المركبات العضوية من حيث التركيب، والتفاعلات الكيميائية، والتكوين، والخصائص، ويُقصد بالمركبات العضوية المركبات التي تحتوي على الكربون والهيدروجين فقط أي المركبات الهيدروكربونية، إضافةً إلى المركبات التي تحتوي على عناصر أخرى إلى جانب الكربون والهيدروجين مثل النيتروجين، والأكسجين، والكبريت، والسيلكون والهالوجينات وغيرها. إن المركبات التي تنتج من الكائنات الحية هي أصل الكيمياء العضوية، ولكن طوّر العلماء مفهومها لتتضمّن بعض المواد التي ينتجها الإنسان في الصناعات المختلفة مثل البلاستيك.
أقسام الكيمياء العضوية
تُقسم الكيمياء العضوية إلى ثلاثة فروع أساسية، ومنّها:
- الكيمياء العضوية الفيزيائية: (بالإنجليزية: Physical organic chemistry) تهتمُ بدراسة العلاقة بين بينة الجزيئات العضوية وتفاعلاتها.
- كيمياء البوليمرات: (بالإنجليزية: Polymer chemistry) أو كيمياءُ الجزيئات الكبيرة، تهتمُ بدراسة تكوين جزيئات البوليمر.
- الكيمياء الفراغية: (بالإنجليزية: Stereochemistry) هي الكيمياء التي تهتمُ بدراسة الأبعاد الفراغية للذرات في الجزيئات.
قد يهمك:
أهمية الكيمياء العضوية
تُعدُّ دراسة الكيمياء العضوية مُهمة جدًا، لأنّها تدرسُ الحياة وجميع التفاعلاتِ الكيميائية التي تحدثُ في الكائنات الحية، كما أنّها تلعبُ دورًا هامًا في تطويرِ المواد الكيميائية المنزلية شائعة الاستخدام، والمواد البلاستيكية، والأطعمة، والمُخدرات، وفي تكوينِ البوليمرات المُشكلة للكثيرِ من المواد حولنا إثرَ تفاعلها مع عنصرِ الكربون مثلَ: النايلون والأكريليك، والمواد البتروكيميائيةِ المختلفةِ من بنزينٍ وأدويةٍ ومنظفاتٍ وغيرها الكثير، فضلاً على أنّ العديدِ من الوظائف المُهمة تُطبّقُ بناءً على فهمِ الكيمياء العضوية مثلَ: العلوم الطبية وتشمل الطب البشري، والطب البيطري، وطب الأسنان، وعلوم الصيدلة والهندسة الكيميائية، والكيميائيين، ومن المهم دراسة تأثير تفاعلها على الجلد وإمكانية تطويرها لعلاج مشاكل البشرةِ المختلفة.
المركبات العضوية وتصنيفها
تُعرف المركبات العضوية بأنّها مركبات كيميائية تختص بالكائنات الحية أو ترتبط بها بطريقة أو باخرى، بحيث يتم دراستها في علوم الكيمياء العضوية والكيمياء الحيوية، وتمتاز المركبات العضوية بوجود الكربون المرتبط بالهيدروجين، ومن الممكن أن تتواجد عناصر أخرى في تلك المركبات تتعدى الهيدروجين فقط، وُتقسم المركبات العضوية إلى أربعة أقسام رئيسية وهي كالآتي:-
الكربوهيدرات
هي المركبات التي تشكل مصدر الطاقة الرئيسي للجسم بحيث تتكون من أكسجين وهيدروجين وكربون، ويكون فيها عدد ذرات الهيدروجين ضعف عدد ذرات الأكسجين، وتتشكل الكربوهيدرات من مركبات تسمى سكريات أحادية مثل الجلوكوز والفركتوز ترتبط مع بعضها البعض لتشكل مركبات عضوية اكثر تعقيداً مثل البوليمرات.
الدهون
تتلخص وظيفة الدهون بتخزين الطاقة لإعادة استخدامها لاحقاً، وتتكون من نفس مكونات الكربوهيدرات لكن بنسبة أعلى للهيدروجين، كما يمكن تصنيفها إلى ثلاث انواع رئيسية وهي الدهون الثلاثية، والدهون الفسفورية والمنشطات، ومن الأمثلة عليها زيت الزيتون والكورستيرول.
البروتينات
وهي إحدى اللبنات الرئيسية لبناء الخلايا في الجسم وتحفيز التفاعلات الكيميائية، وتتكون من أكسجين، هيدروجين، كربون، ونيتروجين، لتشكل ما يسمى بالأحماض الأمينية والتي تتواجد بأكثر من شكل، فمنها ما هو المعقد ومنها ما هو البسيط، ويمكن أن ترتبط أيضاً بعض العناصر بالبروتينات مثل المغنيسيوم والكبريت والفسفور.
الحمض النووي
يعد الحمض النووي مركز تخزين المعلومات الوراثية في الخلية، فهو يتكون من جزيء سكر مرتبط بقاعدة نيتروجينية تسمى النيوكليوتيدات، ومن الأمثلة على الحمض النووي حمض ديوكسي ريبونوكلييك (DNA) وحمض ريبونوكلييك(RNA).
مجالات الكيمياء العضوية
وتدخل الكيمياء العضوية في العديد من المجالات الصناعية والمنتجات الاستهلاكية والكيماويات المختلفة، والتي لا تخلو الحياة اليومية من دون استخدامها ومن هذه المجالات ما يأتي:
الكيمياء الطبية
يعتبر مفهوم الكيمياء الطبية إحدى مجالات الكيمياء العضوية المهمة في صناعة الأدوية والذي يُعرف باسم المستحضرات الصيدلانية، والتي تجمع بين عدة علوم مختلفة كعلم الكيمياء العضوية، وعلم العقاقير والأحياء والصيدلة.
يمكن تطبيق الكيمياء العضوية الاصطناعية في مجال الكيمياء الطبية والأدوية كالأسبرين من خلال تضمين العلاجات الجديدة وتطويرها وذلك عن طريق ما يأتي:
- الاهتمام بالجانب التركيبي والحاسوبي للأدوية التي تدخل في العلاج.
- دراسة الأنشطة الحيوية المتعلقة في الأدوية المطوّرة.
الكيمياء العضوية الفيزيائية
نشأ مفهوم الكيمياء العضوية الفيزيائية على يد العالم لويس هاميت وذلك بوجود علاقة بين الكيمياء الفيزيائية والكيمياء العضوية، من خلال استخدام الأدوات الفيزيائية في دراسة الجزيئات العضوية اعتمادًا على المنهج النظري والتجريبي كالتحليل الطيفي وقياس الطيف وغيرها، ويتضمّن ذلك تطبيق هذا المفهوم في العديد من المجالات الصناعية والهندسية المختلفة كالآتي:
- الكيمياء الكهروضوئية.
- البوليمرات والأنزيمات.
- الكيمياء العضوية الحيوية.
- البيولوجيا الكيميائية.
- اكتشاف الأدوية.
- تكنولوجيا النانو.
- كيمياء العمليات والهندسة الكيميائية.
- علم المواد.
منتجات المستهلك
تدخل الكيمياء العضوية في العديد من المنتجات الاستهلاكية في الحياة اليومية للمستهلك، مثل مواد التنظيف المتنوعة كالشامبو، والصابون، والنفثالين والمستحضرات التجميلية، وفيما يأتي بعضًا من هذه المنتجات:
- الأسمدة والمذيبات العضوية.
- العطور.
- الورق والبلاستيك والخشب.
- الأقمشة مثل النايلون والبوليستر والحرير.
- الغازولين والفحم والغاز الطبيعي.
- الفيتامينات.
- المواد الحافظة.
- الأصباغ والمنكّهات.
البتروكيماويات
دخلت الكيمياء العضوية في صناعة البتروكيماويات المتنوعة كالبنزين، والتي لا تقتصر على أنواع الوقود كالفحم والغاز الطبيعي وزيت التشحيم المستخدم في إنتاج الطاقة الكهربائية وتوفير الحرارة والضوء كمصادر للتدفئة داخل المنازل، وكذلك يمكن تطبيق البتروكيماويات العضوية في مواد التسقيف والقطران المستخدم في عمليات البناء للمنازل وغيرها.
والجدير بالذكر أن هناك منتجات بترولية يتم اشتقاقها من عمليات كيميائية وعضوية، مثل عملية التقطير التجزيئي والتي يتم فيها غلي المواد البتروكيميائية ذات الكتلة الجزيئية الأدنى قبل المواد الأخرى مثل الغازولين والكيروسين وشمع البارافين والقطران وغيرها، مما يؤدي إلى فصل المواد ذات الكتلة الجزيئية الأعلى عند درجات حرارة عالية، ومن هذه المواد ما يأتي:
- الدهانات.
- الألياف.
- المواد اللاصقة.
- المواد الكيميائية الزراعية.
- المطاط الصناعي.