Hvad er egenskaberne ved organiske forbindelser?
Organiske forbindelser er kemikalier, hvis molekyler indeholder kulstof. Der er ingen universelt accepteret, mere præcis definition af "organisk", hvilket gør det vanskeligere at definere egenskaberne for organiske forbindelser. I dag henviser "organiske forbindelser" oftest til forbindelser, der indeholder betydelige mængder carbon, skønt de kan defineres mere løst til at omfatte ethvert molekyle, der indeholder carbon eller mere strengt til kun at omfatte molekyler, der indeholder carbon-carbon eller carbon-hydrogenbindinger.
Den organiske-uorganiske sondring er noget vilkårlig og stammer i vid udstrækning fra en teori kaldet vitalisme, der antydede, at de biokemiske processer af levende væsener involverer en ekstra energi eller kraft, der ikke er til stede i kemiske processer, der forekommer i ikke-levende stof. Dette antydede ideen om, at de stoffer, der er involveret i biologien hos levende væsener, derfor er forskellige fra andre stoffer på en måde, der går ud over deres fysiske og kemiske egenskaber og udgør en særlig kategori, der adskiller sig fra andre stoffer. Vitalisme er ikke længere en almindeligt accepteret teori, og moderne biokemi forklarer biologiske processer og egenskaber ved organiske forbindelser i henhold til de samme fysiske love, som regulerer andre kemiske reaktioner, men kategorien “organisk” forbliver i brug, selvom i dag også udtrykket omfatter en antal forbindelser, der ikke forekommer i levende væsener.
Der er et stort antal forskellige organiske forbindelser med forskellige egenskaber, der er opdelt i mindre underklasser baseret på deres sammensætning eller sammensætningen af deres funktionelle grupper og har en tendens til at have lignende egenskaber. Nogle organiske kategorier har interessante egenskaber, som folk ofte støder på i deres daglige liv. Kulbrinter, en kategori, der inkluderer grupper af molekyler kaldet alkaner, alkener og arenaer i henhold til deres struktur, består udelukkende af brint og kulstof og frigiver en hel del energi, når de brændes, hvilket gør carbonhydrider såsom propan, butan og oktan værdifulde brændstofkilder. En anden type organiske molekyler, kaldet estere, udgør vegetabilske og animalske olier og fedtstoffer.
En af de vigtige egenskaber ved organiske forbindelser er tilstedeværelsen af strukturelle enheder kaldet funktionelle grupper. Dette er grupper af atomer i et molekyle, der er forbundet med resten af molekylet af en kovalent binding mellem et atom i den funktionelle gruppe og et carbonatom i molekylets hovedlegeme. Et organisk molekyle kan have mange funktionelle grupper, og disse er stort set ansvarlige for molekylets kemiske egenskaber som helhed, fordi en given funktionel gruppe vil opføre sig på mere eller mindre samme måde uanset sammensætningen af det større molekyle, det er knyttet til. Organiske molekyler klassificeres og navngives ofte i henhold til arten af deres funktionelle grupper.
Organiske molekyler varierer meget i størrelse. En af de vigtige egenskaber ved organiske forbindelser, der gør dem så vigtige i biologien, kommer fra det faktum, at carbonatomer kan binde til hinanden for at danne kæder af carbonatomer i en række eller loop, med yderligere atomer bundet til nogle af carbonatomer. Mange identiske kopier af individuelle strukturelle enheder kaldet monomerer, som består af en række carbonatomer bundet sammen med andre atomer, der kaldes sidegrupper knyttet, kan kobles sammen for at danne lange gentagne kæder kaldet polymerer.
Organiske forbindelser er ikke unikke i deres evne til at gøre dette, men kulstof er især velegnet til det. Et enkelt organisk polymermolekyle kan have hundreder af gentagne strukturelle enheder, og mere komplekse polymerer kan have separate grene, der adskiller sig fra den centrale kæde og danner kemiske bindinger med andre polymerkæder for at skabe et enkelt molekyle. Nogle organiske forbindelser er lavet af store strukturer kaldet makromolekyler.