Органическая химия – это химия углеводородов и их производных. Какие классы органических соединений существуют и каковы их свойства – об этом поговорим в этой статье.

Органические соединения по классам

По составу органические соединения можно разделить на классы – углеводороды и функциональные производные углеводородов. Углеводороды содержат только атомы углерода и водорода. А функциональные производные углеводородов имеют одну или несколько функциональных групп, содержащих атомы других элементов.

Классы органических соединений

Рис. 1. Таблица классов органических соединений.

Предельные и непредельные углеводороды

По типу химической связи между атомами углерода органические соединения делятся на насыщенные и ненасыщенные (насыщенные и ненасыщенные). Насыщенные углеводороды (алифатические углеводороды, алканы) – это углеводороды, к которым не добавляются водород и другие элементы. Общая формула предельных углеводородов или алканов (парафинов) — CnH2 n+2, где n — число атомов углерода в молекуле.

Насыщенные углеводороды образуют гомологический ряд метана. Названия этих гомологов оканчиваются на -ан: метан, этан, бутан, пропан и т д. Типичным представителем углеводородов является метан СН4.

Классы органических соединений

Рис. 2. Газ метан.

Кроме понятия класс в органической химии существует понятие гемологический ряд. Это соединения одного класса, имеющие близкие химические свойства, закономерно изменяющиеся физические свойства. Друг от друга они отличаются по составу на одну или несколько групп CH2 (гомологическая разность). Все члены ряда называют гомологами.

Ненасыщенные углеводороды – это углеводороды, которые имеют ненасыщенные связи между атомами углерода. В зависимости от ненасыщенности молекул непредельных углеводородов атомами водорода различают:

  • ненасыщенные углеводороды этиленового ряда (алкены), общая формула CnHn, где n — число атомов углерода в молекуле;
  • ненасыщенные диеновые углеводороды — органические соединения с двумя двойными связями, общая формула — CnH2n-2, где n — число атомов углерода в молекуле. Типичным представителем является бутадиен CH2=CH-CH=CH2 ;
  • непредельные углеводороды ацетиленового ряда (алкины), общая формула CnHn-2, где n — число атомов углерода в молекуле. Типичным представителем ряда алкинов является ацетилен.

Функциональные производные углеводородов

В отличие от углеводородов, которые содержат только атомы углерода и водорода, производные углеводородов содержат атомы других элементов — кислорода, азота, серы и галогенов.

Основные классы функциональных производных углеводородов характеризуются наличием кислородсодержащей или азотсодержащей функциональной группы в зависимости от того, какой тип соединения отнесен к тому или иному классу.

Иногда в соединениях имеется не одна, а две и более функциональные группы разного характера. Такие соединения называются гетерофункциональными, или соединениями со смешанными функциями. Как правило, это природные соединения. К ним, например, относятся гидроксикислоты, аминокислоты, углеводы.

Классы органических соединений

Рис. 3. Производные основных классов органических соединений.

Что мы узнали?

В данной статье рассмотрены основные классы органических соединений углеводородов, определены функциональные производные углеводородов, а также определены насыщенные и ненасыщенные углеводороды.