Organisk kemi
1
Vad är det som gör att vi lever?
Finns det en gud som har skapat livet?
Sant: ett atomslag är viktigare än alla andra för
att bygga liv – vilket?
Kolatomen är nödvändig för liv! Viktig
byggsten i t ex:
2
Organisk kemi = kolföreningarnas kemi
Organisk =levande. Tidigare trodde man att
det behövdes en speciell ”livskraft” i organiska
ämnen, därav namnet organisk kemi.
1828 Friedrich Wöhler: tillverkade ett
organiskt ämne (urinämne) på konstgjord väg.
Kolföreningarnas kemi kallas dock ännu för
”organisk kemi”.
Oorganisk kemi: ämnen utan kolatomer, men
också själva grundämnet kol och några enkla
kolföreningar som koldioxid, kolmonoxid och
kolsyra.
3
Organisk kemi
Ca 20 miljoner
olika kolföreningar
Ca ½ miljon
föreningar utan kolatomer
Varför?
4
Kolatomen
En kolatom kan binda till fyra andra atomer
samtidigt, dvs den har fyra bindningar. Därför
kan de bilda så många olika föreningar.
Kolatomerna kan också bilda långa kedjor eller
ringar.
5
Molekylerna på olika sätt
6
7.2 Kolväten är grunden i organisk kemi
De enklaste organiska föreningarna innehåller
bara kolatomer och väteatomer – kolväten.
Det allra enklaste kolvätet består av en
kolatom och fyra väteatomer – metan, CH4.
Metan är en färglös och luktfri gas.
7
Alkanserien (metanserien): en serie av kolväten
Kolvätemolekyler kan vara nästan hur stora
som helst. För varje ny kolatom sätts det på
två väteatomer till.
Alla dessa kolväten kallas för alkaner. Alla
alkaner har namn som slutar på ändelsen -an.
Hela gruppen av olika alkaner kallas
alkanserien.
8
Isomerer är molekyler med olika form
Isomerer – samma molekylformel men olika
form. Exempel: normalbutan och isobutan.
9
Forts. isomerer
Olika form ger olika egenskaper. De grenade
molekylerna har svårare att lägga sig intill
varandra, så de är oftare gaser än de raka
isomererna.
Isomerer är ytterligare en förklaring till att
det finns så många olika organiska ämnen. Av
det 20:e kolvätet (20 kolatomer) finns det t ex
366 000 olika isomerer.
10
Kolväten är mycket användbara
Varje år använder vi människor flera miljarder
ton kolväten. Det mesta kommer från naturgas
och råolja.
Större delen används till bränsle för att få
energi.
11
7.3 Omättade kolväten har färre väteatomer.
Dubbelbindning: i en dubbelbindning binds två
atomer ihop av två bindningar. Det kan vara en
kolatom som använder två av sina fyra
bindningar till att sitta ihop med en och
samma atom, till exempel en annan kolatom.
Ett kolväte med dubbelbindning kallas för en
alken. Alkenernas namn slutar alltid på -en.
12
Alkener
Ett kolväte med två kolatomer och en
dubbelbindning kan t ex bara binda fyra
väteatomer – C2H4. Ämnet heter eten.
Eten är en brännbar gas som framställs ur
råolja och en av de viktigaste råvarorna när
man tillverkar plast.
13
Kolväten med trippelbindningar
Trippelbindning: Två kolatomer använder tre
av sina bindningar för att koppla ihop sig med
varandra. Då får varje kolatom bara en
bindning kvar till en väteatom. Kolvätet har
formeln C2H2 och heter etyn.
Etyn är en gas som används vid svetsning, fast
då brukar man kalla den acetylen.
Kolväten med trippelbindning kallas för
alkyner. Alkynernas namn slutar alltid på –yn.
14
Mättade och omättade kolväten
Kolatomerna i alkener och alkyner skulle
kunna binda fler väteatomer om inte dubbeloch trippelbindningarna fanns. Kolatomerna är
”inte riktigt mätta”, därför kallas de omättade
kolväten.
Alkanerna är däremot ”mätta” och kallas
mättade kolväten.
15
7.4 Alkoholer finns inte bara i vin
• I alkoholerna är en väteatom ersatt med en
OH-grupp. En OH-grupp är en syreatom som är
bunden till en väteatom. Vissa alkoholer
innehåller fler än en OH-grupp.
• Alkoholernas namn består av kolvätets namn
plus -ol i slutet.
16
De enklaste alkoholerna – metanol och etanol
• Metanol, CH3OH, är en alkohol som är mycket
giftig och man kan dö eller bli blind om man
dricker den.
• Metanol kallas även träsprit, då man förr
framställde den genom trädestillation.
• Metanol används som lösningsmedel,
bilbränsle och som råvara till plaster.
17
Forts. etanol
• Etanol, C2H5OH, är vanlig alkohol som vi
dricker. Den är giftig och skadar hjärnan och
levern.
• För att tillverka vin behövs det jästsvampar
och druvsaft. Jästsvamparna förvandlar
sockret i druvsaften till alkohol och koldioxid.
• Etanol, liksom metanolen, används även till
bilbränsle, lösningsmedel och som råvara till
plaster.
18
Olika typer av bränslen
• Förnybara bränslen är bränslen som inte kan
ta slut. (Råolja är exempel på fossilt bränsle,
som kommer så småningom att ta slut.)
• Biobränslen är förnybara bränslen som
kommer från växter. De ökar inte
koldioxidutsläppen. Metanol, etanol och
biogas är exempel på biobränslen.
19
Alkoholer med fler OH-grupper
• Glykol, C2H4(OH)2, har två OH-grupper.
• Glykol är mycket giftig – även de luktfria
ångorna är giftiga. Glykol används i bilarnas
kylarvatten. Den sänker fryspunkten så att
kylarvattnet inte fryser även om det är
minusgrader.
20
Forts. alkoholer med fler OH-grupper
• Glycerol, C3H5(OH)3, är en alkohol med tre
OH-grupper. Glycerol är inte giftig.
• Glycerol finns naturligt i fetterna i kroppen.
Den kan hålla kvar fukt och används bl a i
hudkräm och livsmedel.
21
7.5 Organiska syror i frukt och din kropp
Exempel på organiska syror:
22
Organiska syror och myrsyra
• Organiska syror innehåller en speciell
syragrupp, -COOH. Det är denna grupp som
gör syran sur.
• Den enklaste organiska syrar har en enda
kolatom – metansyra, HCOOH. Den kallas
även myrsyra eftersom den finns i myror.
23
En syra är ett ämne som avger protoner, H+
• Organiska syror är svaga syror, dvs det är
bara en del av molekylerna som släpper ifrån
sig vätejoner.
• Syror med sex eller fler kolatomer är fasta
ämnen. Stearin är t ex en blandning av syror
med 18 respektive 16 kolatomer (stearinsyra
och palmitinsyra).
24
Etansyra (ättiksyra)
• Är en vanlig och viktig organisk syra.
• Används som ett konserveringsmedel och för
att smaksätta mat.
• Viktig som råvara vid plasttillverkning.
• Bildas om vin får stå öppen i luft. Etanolet i
vinet reagerar med syrgasen i luften och
förvandlas till ättiksyra. ”Surt vin" heter på
franska – du vin aigre = vinaigre = vinäger.
25
7.5 Kolväte, alkohol och syra
26
7.6 Estrar ger smak och doft
27
Alkohol och syra kan bli till en ester
• I esterns namn kommer den första delen från
alkoholen och den andra från syran. Esterns
namn slutar alltid med –oat. Vad heter
nedanstående ester?
• Etyletanoat (etylacetat)
28
Användningsområden för estrar, förutom som
smak- och doftämnen
• Smör, matolja och alla andra fetter är en typ
av estrar.
• Många estrar används som lösningsmedel.
• Oorganiska syror + alkoholer kan också bilda
estrar, t ex av salpetersyra och glycerol får vi
estern glyceryltrinitrat = nitroglycerin.
• Det starka sprängämnet nitroglycerin
används faktiskt även som medicin vid
hjärtsjukdomar. Nitroglycerinet gör att
blodkärlen vidgar sig så att blodet lättare
kommer fram.
29
Organiska ämnen - en översikt
30
