Природні та синтетичні органічні сполуки.

 

Природні й синтетичні органічні сполуки — невід'ємна складова нашого життя. Вони всюди - у їжі й одязі, косметичних засобах і будівельних матеріалах, спортивному й туристському спорядженні, в автомобілях і літаках, комп'ютерах і лікувальних препаратах, засобах захисту рослин і мобільних телефонах... Цей список практично нескінченний - адже щодня науковці в лабораторіях синтезують або видобувають з природних об'єктів усе нові й нові органічні речовини, досліджують їх.

Численні органічні сполуки класифікують на природні й синтетичні, насамперед за джерелами їхнього видобування:

 

 

З природних джерел органічні речовини виділяють переважно в готовому вигляді або шляхом переробки природної сировини.

Органічний синтез - розділ хімії, що вивчає різні способи, методики, засоби визначення, апаратуру тощо для одержання органічних сполук і матеріалів, а також сам процес їхнього одержання в лабораторних умовах чи промисловості.

Шляхом органічного синтезу добувають безліч різноманітних органічних речовин. Насамперед це спосіб добування сполук з унікальними властивостями, які не трапляються у природі. Використання органічного синтезу сприяє зменшенню витрат цінної харчової сировини для технічних потреб.

Природні органічні сполуки та реакції за їхньою участю - основа життєво важливих процесів, які вивчає біологічна хімія і молекулярна біологія. Дослідження у цьому напрямі дають змогу глибше осягнути сутність явищ живої природи.

Чи не для кожної природної органічної речовини існують синтетичні аналоги. Розвиток біотехнології створив умови для добування життєво важливих органічних речовин з вуглеводневої сировини.

Використання продуктів синтетичної органічної хімії не лише забезпечує людству комфортне існування, а й пов'язане з неабиякими ризиками. Дотримання правил безпечного поводження з продуктами органічної хімії - природного чи синтетичного походження - умова збереження здоров'я (а, трапляється, і життя) кожної окремої людини.

 

 

Значення продуктів органічної хімії.

 

1) Склад і використання природних і супутнього нафтових газів.

 

Склад	Природний газ	Супутній нафтовий газ
Метан	88-98 %	31-72 %
Етан	0,2-4,4 %	7,5-21 %
Пропан	0,07-1,7 %	5,2-21,5 %
Бутан	0-0,8 %	(,3-(0,4 %
Пентан і вище	0-0,6 %	0,3-19,8 %
Сірководень, азот, інші речовини	1,35-16,7 %	0-10,7 %
Застосування	Паливо, сировина для органічного синтезу	Газовий бензин (пентан, гексан), пропан-бутанова суміш, сухий лід (метан) — паливо, сировина для органічного синтезу

 

2) Склад і використання продуктів переробки нафти.

 

Фракція	Кількість атомів Карбону в молекулі	Інтервал температур кипіння, °С	Галузі застосування
Газова	С1 — С4		Паливо(опалення,газові плити)
Бензин	С5 — С10	40-180	Паливо (літаки, автомобілі та ін.), розчинники, сировина для одержання штучних вуглеводнів
Лігроїн	C8 – C14	150-250	Дизельне паливо, розчинники, продукти переробки для одержання бензину
Гас	С11 — С12	180-230	Паливо для реактивних і тракторних двигунів, розчинники
Легкий газойль	С13 — С17	230-305	Паливо для дизельних двигунів, масла
Важкий газойль	С18 — С25	305-400
Мазут (залишок перегонки)	Суміш вищих вуглеводнів	Понад 350	Паливо для парових казанів, сировина для виробництва мастильних матеріалів, парафін, вазелін, гудрон

 

3)Переробка кам’яного вугілля.

Переробка вугілля — суха перегонка — полягає в його хімічному розкла­данні без доступу повітря. Розрізняють два види сухої перегонки: напівкоксування (500-550 °С) і коксування — промисловий метод переробки кам’яного вугілля, що полягає в нагріванні його без доступу повітря до 900-1050 °С.

 

4) Штучні органічні речовини (ацетатне волокно, нітроцелюлоза)

5) Синтетичні волокна (капрон, лавсан).

6) Полімерні матеріали (поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид, полістирен, тетрафлуоретилен та інші).

 

Місце хімії серед наук про природу. Роль хімічних знань у пізнанні природи.

 

Місце хімії серед наук про природу зумовлене предметом її вивчення й тісними зв'язками з іншими науками. Забезпечуючи їх речовинами, матеріалами та сучасними технологіями, хімія водночас використовує здобутки математики, фізики, біології, екології для власного подальшого розвитку. Тож хімія є центральною, фундаментальною наукою.

Жодну природничу науку наразі не можна назвати лідером. Система наукових знань про природу й система методів кожної з наук перебувають у процесі безперервного взаємозбагачення. Сучасна хімія - високо-впорядкована система знань, що стрімко й цілеспрямовано розвивається у взаємодії із системами знань інших наук.

Хімічний експеримент - ефективний метод одержання знань, засіб перетворення їх у переконання, невичерпне джерело розвитку наукового світогляду.
Моделювання хімічних структур і процесів - важливий спосіб пізнання природи.

Вагомий внесок зробили хіміки в розвиток високих технологій. Хімія, так само як й інші природничі науки, - засіб формування світогляду.

Розвитку творчого потенціалу та інтуїції, які необхідні для розв'язання наукових завдань, сприяє прилучення до мистецтва - живопису, музики, літератури тощо. Порятунок людства від глобальних криз сьогодення й запобігання їм у майбутньому - у розвитку високої духовності.

 

Значення хімічних процесів у природі.

Значення хімічних процесів у природі неможливо осягнути повною мірою без розуміння змісту двох найважливіших понять хімії - «речовина» і «хімічна реакція». Горіння, дихання, фотосинтез мають хімічну природу і є важливими ланками планетарних процесів - колообігів Оксигену й Карбону.

Спрощено колообіг Оксигену в природі можна описати як процес утворення кисню в результаті фотосинтезу рослин і споживання його під час дихання, у реакціях окиснення й горіння. Колообіг Оксигену пов'язує атмосферу й гідросферу із земною корою.

 

 

Карбон - складова усіх органічних речовин, його колообіг пов'язаний з колообігом Оксигену. Горіння викопного палива, утворення глюкози і крохмалю з вуглекислого газу й води під час фотосинтезу, обмінні процеси в живих організмах, гниття відмерлих органічних решток - ланки колообігу Карбону.
Дихання - низка процесів, у ході яких органічні речовини складної будови окислюються з утворенням вуглекислого газу й води.

Окиснення й відновлення - дві сторони єдиного окисно-відновного процесу. У масштабах планети Земля окиснення внаслідок горіння та дихання «зрівноважується» відновленням під час фотосинтезу.

Створення синтетичних матеріалів, синтез штучних радіонуклідів зумовили появу нових токсичних джерел забруднення довкілля, що, зрештою, спричиняє неабияку загрозу для існування життя на Землі.

Успіхи людства в споживанні природних ресурсів залежать від пізнання законів природи й умілого їхнього використання.