Orgaaninen kemia ja valikoidut sovellutukset

• Eloperäisen aineksen kemiaa
  
  • Elävissä organismeissa
  • Fossiilisissa esiintymissä
  • Orgaaniset yhdisteet
    • Sisältävät aina hiiltä C
    • Lisäksi usein vetyä H, happea O, ja typpeä N
    • Ovat molekyylejä eli ovat sitoutuneet molekyylisidoksin eli kovalenttisin sidoksin
    • Palavat helposti hapen kanssa
    • Reaktiotuotteena erityisesti hiilidioksidia ja vettä
      • Esim metaanin palaminen. Kirjoita reaktioyhtälö
    • Helposti haihtuvia
    • Voimakashajuisia
    • Hyviä liuottimia, paitsi ei aina veteen
  • Sidosten määrä perustuu oktettiin (kertaa tarvittaessa)
    
    • Hiilellä (4. pääryhmä) neljä sidosta
    • Typellä (5. pääryhmä) kolme sidosta
    • Hapella (6. pääryhmä) kaksi sidosta
    • Vedyllä (vain 1 elektroni) yksi sidos
    • Elektroniparin, jossa yksi molemmilta, muodostamaa sidosta kuvataan viivana atomien välissä
    • Mahdollinen kaksosisidos lasketaan molemmille osapuolille kahtena sidoksena
    • Mahdollinen kolmoissidos lasketaan molemmille osapuolille kolmena sidoksena
• Hiilivedyt
  • Yksinkertaisimpia orgaanisia yhdisteitä
    • Alkaanit - vain yksöissidoksia
    • Alkeenit - sisältävät ainakin yhden kaksoissidoksen
    • Alkyynit - sisältävät ainakin yhden kolmoissidoksen
  • Suoria tai haarautuvia ketjuja sekä renkaita
  • Lukusanat: met 1, et 2, prop 3, but 4, pent 5, heks 6, hept 7, okt 8, non 9, dek 10
    • Tarvitaan koko orgaanisessa kemiassa!
    • Esim propaani. Hiilivety, jossa 3 hiilen ketju ja 8 vetyä. (2*3+2 päätyihin)
    • Esim etyyni. Hiilivety, jossa 2 hiilen välissä kolmoissidos ja 2 vetyä
    • Kirjoita propaanin ja etyynin molekyylikaava ja rakennekaava
  • Isomeria
    • Kahdella eri yhdisteellä on sama molekyylikaava mutta eri rakennekaava
    • Yksinkertaisimmat isomeerit ovat butaani ja isobutaani. Toisen hiiliketju on suora, toisen haarautuu.
    • Kirjoita molemmista molekyylikaava ja rakennekaava
  • Rengasrakenteiset
    • Sykloalkaanit kuten sykloheksaani tai syklopentaani
      • Hiiliketju muodostaa renkaan. Kaksi vetyä vähemmän kuin suoraketjuisessa.
      • Ei kaksoissidoksia
    • Aromaattiset yhdisteet: bentseeni
      • Kuuluu sykloalkeeneihin eli on rengasrakenteinen hiilivety, jolla kaksoissidoksia
      • Kuusi hiiltä muodostaa tasomaisen renkaan
      • Joka toinen hiilien välinen sidos on kaksoissidos
      • Kuusi vetyä
      • Bentseeni itsessään on karsinogeeni eli syöpävaarallinen myrkky
      • Rakenne on melko vakaa, joten bentseenirengas on tärkeä osa monia mutkikkaampia orgaanisia yhdisteitä.
        • Esim fenoli tai tolueeni. Valitse toinen: Etsi ja kirjoita molekyylikaava ja rakennekaava + mainitse käyttökohde ja kaksi ominaisuutta
          
      • Bentseenirenkaan sisältäviä yhdisteitä kutsutaan usein aromaattisiksi yhdisteiksi
  • Tyydyttynyt vai tyydyttymätön
    
    • Tyydyttyneessä hiilivedyssä vain yksöissidoksia
      • Alkaanit
    • Tyydyttymättömässä hiilivedyssä yksi tai useampi kaksois- tai kolmoissidos
      • Alkeenit ja alkyynit
    • Tarkoittaa: tyydyttymätön hiilivety voi muodostaa uusia sidoksia esim vetyyn. 
  • Pohdi ja syvennä. Butaani ja isobutaani ovat isomeerejä.
    • Ovatko propaani ja propeeni isomeerejä?
    • Ovatko heksaani ja sykloheksaani isomeerejä?
    • Ovatko hekseeni ja bentseeni isomeerejä? (hekseenillä yksi kaksoissidos)
    • Ovatko hekseeni ja sykloheksaani isomeerejä? (hekseenillä yksi kaksoissidos)
• Alkoholit
  • Sisältävät yhden tai useamman hydroksyyliryhmän eli -OH ryhmän.
  • Hapen ja vedyn välinen sidos jätetään yleensä piirtämättä rakennekaavassa
  • Yksiarvoiset: Metanoli, etanoli, propanoli...
  • Moniarvoiset: Glokoli ja glyseroli
• Karboksyylihapot
  • Sisältävät yhden tai useamman karboksyyliryhmän eli -COOH ryhmän
  • Yksiarvoiset: Metaanihappo eli muurahaishappo, Etaanihappo eli etikkahappo, jne
• Esterit
  • Alkoholin ja karboksyylihapon reaktiossa
    • Esim Metaanihapon etyyliesteri muodostuu metaanihaposta ja etanolista
  • Sisältävät -COO- ryhmän
• Rasvahapot
  • Ovat pitkäketjuisia (hiiliä vähintään 16) ja yksiarvoisia karboksyylihappoja
• Rasvat
  • Ovat kolmearvoisia estereitä, jotka
  • Muodostuvat glykolin ja kolmen rasvahapon reaktiossa
  • Tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä
  • Tyydyttyneissä vain yksöissidoksia ja siten maksimimäärä vetyä hiiliketjussa
• Hiilihydraatit
  • Sokerit
    • Monosakkaridit, kuten glukoosi ja fruktoosi
    • Disakkaridit kuten sakkaroosi, joka muodostuu glukoosista ja fruktoosista
  • Polysakkaridit
    • Tärkkelys ja selluloosa, kymmeniä tai jopa tuhansia sokeriyksiköitä ketjuna, voivat haarautua
    • Hyvin usein polysakkaridissa toistuva sokeriyksikkö on kuusikulmainen glukoosi
• Aminohapot
  • Orgaanisia happoja, jotka sisältävät
    • Karboksyyliryhmän eli -COOH ryhmän ja sen lisäksi
    • Aminoryhmän eli -NH₂ ryhmän
  • Osan tarvitsemistaan aminohapoista ihminen osaa valmistaa kehossaan, osa pitää saada ravinnosta
• Proteiinit
  • Hyvin suuria molekyylejä
  • Ovat valkuaisainetta
  • Aminohappojen muodostamia ketjuja
• Sovellutuksia käsitellään kokeen jälkeen sen mukaan kuin ehditään mahdollisesti esseenkin keinoin
  
  • Polttoaineet
  • Molekyyliketjut
    • Synteettiset ja luonnonkuidut