ما هي المركبات العضوية

الكيمياء العضوية

كان الكيميائيان الألمانيان جَستس فون ليبيج وفريدريك وولر هما المسؤولان عن ظهور الكيمياء العضوية فقد تم في القرن الثامن عشر ومطلع القرن التاسع عشر عزل العديد من المركبات العضوية التي تم استخراجها فقط من النباتات والحيوانات؛ فعلى سبيل المثال، تم عزل حمض الفورميك من النمل، وتم عزل حمض الصفصاف من لحاء الصفصاف، وتم العثور على اليوريا في البول وقد أدّى هذا إلى ترسيخ فكرة أن الجزيئات العضوية يجب أن تنشأ عن طريق الكائنات الحيّة[١]، وفي هذا المقال سيتم الإجابة عن سؤال “ما هي المركبات العضوية؟”.

ما هي المركبات العضوية

قبل الإجابة على سؤال “ما هي المركبات العضوية؟” يجب أن يكون معلومًا بأن ذرة الكربون فريدة من نوعها لأنها الوحيدة التي يمكنها أن ترتبط مع نفسها أو تتحد مع مجموعة واسعة من ذرّات العناصر الأخرى وتشكيل سلاسل تحتوي على مئات من الذرات[١]، حيث يحتوي الكربون على أربع إلكترونات في مداره الخارجي -الذي يمكنه حمل ثماني إلكترونات- ونتيجة لذلك يمكن أن يُشكّل العديد من أنواع الروابط مع ذرات الكربون الأخرى وعناصر مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين بحيث تعتبر الهيدروكربونات والبروتينات أمثلة جيدة على الجزيئات العضوية التي يمكن أن تشكل سلاسل طويلة وهياكل معقدة[٢]، ويطلق على المركبات الكيميائية التي ترتبط بها ذرة واحدة أو أكثر من ذرات الكربون بطريقة تساهمية مع ذرات العناصر الأخرى بالمركبات العضوية[٣] ولتفصيل إجابة سؤال “ما هي المركبات العضوية؟” فإن للمركبات العضوية أربعة أنواع رئيسة وهي كالآتي:[٤]

• الهيدروكربونات: مركبات عضوية مصنوعة من عناصر الكربون والهيدروجين، وهي أكبر فئة من المركبات العضوية الموجودة في الكائنات الحية، وتستخدم الكائنات الحية الكربوهيدرات كمصادر للطاقة وكوحدات بنائية، ويتم تصنيفها إلى كربوهيدرات بسيطة كالسكريات مثل الجلوكوز، وكربوهيدرات معقدة كالبوليمرات مثل النشا.
• الدهون: مركبات عضوية تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين، وتنقسم إلى ثلاث مجموعات رئيسة وهي: الدهون الثلاثية كالزيوت والشمع وتتكون من ثلاثة أحماض دهنية مرتبطة بجزيء الجلسرين، و الاستيرويدات التي تتكون من أربع حلقات كربونية مرتبطة ببعضها البعض، و الفسفوليبيدات – دسم فسفوري- وتشبه الدهون الثلاثية باستثناء وجود مجموعة فوسفاتية في مكان واحدة من سلاسل الأحماض الدهنية، ومن الأمثلة على الدهون: الكوليسترول، زيت الزيتون، هرمون الاستروجين والكورتيزول.
• البروتينات: مركبات عضوية تتكون من سلاسل من الأحماض الأمينية تسمى الببتيدات، والتي تتكون من ذرات الهيدروجين والأكسجين والكربون والنيتروجين، وقد تحتوي بعض البروتينات على ذرات أخرى كالكبريت والفوسفور والحديد والنحاس أو المغنيسيوم، وتخدم البروتينات العديد من الوظائف في الخلايا حيث تقوم بتحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية للاستجابة المناعية ونقل المواد والمساعدة في تكرار وتصنيع المواد الوراثية، فمن الأمثلة عليها: الإنزيمات والهيموجلوبين والكولاجين والكيراتين.
• الأحماض النووية: وهي نوع من البوليمرات البيولوجية تتكون من سلاسل مونومرات النوكليوتيدات التي تتكون بدورها من قاعدة نيتروجينية وجزيء سكر ومجموعة فوسفات، وتستخدم الخلايا الأحماض النووية لترميز المعلومات الوراثية للكائن الحي، ومن أمثلة الأحماض النووية: DNA وRNA.

تصنيف المركبات العضوية

بالإضافة إلى الأنواع الأربعة الرئيسة للمركبات العضوية الموجودة في الكائنات الحية فإن إجابة سؤال “ما هي المركبات العضوية؟” تشمل العديد من المركبات العضوية الأخرى كالعقاقير والفيتامينات والأصباغ والنكهات الاصطناعية والسموم ومن الأمثلة على ذلك: الأسيتون والكافيين والميثانول[٤]، وللتعمق أكثر في إجابة سؤال “ما هي المركبات العضوية؟” فإن العلماء قاموا بتصنيف المركبات العضوية إلى خمس عائلات يتم تحديد خصائصها العامة والتفاعلية عبر مجموعاتها الوظيفيَّة، والتي يستخدمها الكيميائيون في تصنيع المركبات العضوية وهي كالآتي:[٥]

• الألكانات، الألكينات، الألكاينات والأرينات: وهي التي تُشكّل روابط مع الهالوجينات.
• هاليدات الألكيل و هاليدات الأريل: وتحتوي على روابط مع الأكسجين.
• الكحوليات والفينولات والإيثرات والألدهيدات والكيتونات وأحماض الكربوكسيل: وتُكوّن مشتقّات حمض الكربوكسيل كالفينول.
• الإيسترات والأميدات: وتحتوي روابط نيتروجينية.
• الأمينات والنِتريلات ومركبات النِترو.

تطبيقات المركبات العضوية

يتضح بعد الإجابة على سؤال “ما هي المركبات العضوية؟” أن جميع الكائنات الحية تتكون من مركبات عضوية وينطبق هذا على معظم الأطعمة والأدوية وألياف الملابس والبلاستيك؛ حيث تشغل المركبات العضوية ما يقرب ثلث المركبات المنتجة صناعيًّا، وقد ساهم اكتشاف المركبات العضوية في العديد من المجالات؛ فقد ابتكر العلماء طريقة جديدة تسمى “تحلل المواد” لمراقبة تدهور الكتب القديمة والوثائق التاريخية؛ فمع تقدُّم الورق ينتج لأي كتاب قديم رائحة مألوفة ناتجة من إطلاق المركبات العضوية على شكل غاز، ويعتمد تكوين هذا الغاز على النوع الأصلي من الورق المستخدم، وكيفية تصنيعه. فمن خلال تحليل هذه الغازات العضوية يصبح بإمكان مختصّي الحفاظ على البيئة تحديد حالة الكتب والمستندات ومعرفة أيها يحتاج إلى حماية فوريّة.[٦]

الفرق بين المركبات العضوية وغير العضوية

في حين أن معظم المركبات العضوية التي تصادفها الكيمياء تنتجها الكائنات الحية فمن الممكن أن تتشكل الجزيئات من خلال عمليات أخرى؛ فعندما يتحدث العلماء عن الجزيئات العضوية المكتشفة على كويكب بلوتو فلا يعني هذا وجود حياة عليه إنما بإمكان طاقة الإشعاع الشمسي إنتاج مركبات عضوية من مركبات الكربون غير العضويةحيث تُشكّل المركبات العضوية وغير العضوية أساس الكيمياء، فنجد أن الكيمياء العضوية وغير العضوية هما من التخصصات الرئيسة في الكيمياء ومن الإجابة على سؤال ” ما هي المركبات العضوية؟” يتّضح أنّ الكيميائي العضوي يدرس الجزيئات العضوية وردود الفعل في حين أن الكيمياء غير العضوية تركز على التفاعلات غير العضوية، ويختلف كلاهما عن الآخر بعدة نقاط من أهمها ما يأتي[٧]:

• تحتوي المركبات العضوية دائمًا على الكربون بينما لا تحتوي معظم المركبات غير العضوية على الكربون.
• تحتوي جميع المركبات العضوية تقريبًا على كربون مرتبط مع هيدروجين في حين قد تحتوي المركبات غير العضوية على كربون لكنه غير مرتبط بهيدروجين.
• تشمل المركبات العضوية الحمض النووي وسكر المائدة والبنزين في حين تشمل المواد غير العضوية ملح الطعام والمعادن كالفضة والرصاص.

المراجع[+]

1. ^ أ ب “Chemistry: Organic Chemistry”, www.encyclopedia.com, Retrieved 1-9-2019. Edited.
2. ↑ “What is an Organic Compound?”, sciencing.com, Retrieved 1-9-2019. Edited.
3. ↑ “Organic compound”, www.britannica.com, Retrieved 1-9-2019. Edited.
4. ^ أ ب “Types of Organic Compounds”, www.thoughtco.com, Retrieved 1-9-2019. Edited.
5. ↑ “24.1: Functional Groups and Classes of Organic Compounds”, chem.libretexts.org, Retrieved 1-9-2019. Edited.
6. ↑ “2.9: Some Simple Organic Compounds”, chem.libretexts.org, Retrieved 1-9-2019. Edited.
7. ↑ “The Difference Between Organic and Inorganic”, www.thoughtco.com, Retrieved 1-9-2019. Edited.