Fagstoff

Organisk kjemi

Publisert: 13.02.2013, Oppdatert: 05.03.2017
Calendula officinalis

Fra gammelt av ble kjemien gjerne delt inn i to. Den ene delen dreiet seg om det som alt liv (planter og dyr) var bygget opp av, og ble kalt «organisk kjemi». Den andre delen dreiet seg om alt det andre og ble kalt «uorganisk kjemi».

Organiske stofferOrganiske stoffer (eforelesning)   

Tidligere trodde en at det ikke var mulig å lage de organiske molekylene som liv var bygget opp av, men dette viste seg å være feil. I dag lages massevis av organiske molekyler som er svært viktige for oss, blant annet til medisiner, plast, gjødsel, tøystoff og mange andre ting.

I 1828 ble kjemikeren Friedrich Wöhler den første som laget et organisk stoff av uorganiske materialer. Han laget urea, som blant annet brukes i gjødselproduksjon.

Det vi kaller «organisk kjemi» i dag, dreier seg om alle stoffer som inneholder grunnstoffet karbon (med noen få unntak). Alt som har med liv å gjøre – som proteiner, enzymer, vitaminer, karbohydrater og nukleinsyrer – er organiske molekyler. I tillegg er olje og gass, mat og medisiner også organiske molekyler.

Siden det finnes så mange typer organiske molekyler, deler vi dem inn i en rekke ulike grupper. Vi skal her se på noen få av disse gruppene.

 

Etan, 3D-modellEtan, 3D-modell  

Alkaner

De aller enkleste organiske stoffene består kun av karbon og hydrogen og kalles hydrokarboner. Vi har allerede sett på ett av disse stoffene: metan. Det består av ett karbonatom og fire hydrogenatomer. Et annet består av to karbonatomer og seks hydrogenatomer. Dette stoffet heter etan. Alle disse stoffene kan grupperes i det som kalles alkaner.

Hvorfor har etan akkurat seks hydrogenatomer? Svaret har med åtteregelen å gjøre. Karbon har fire elektroner i ytterste skall, men ønsker åtte. For å få til dette oppretter karbon fire bindinger med andre atomer. Se på kulepinnemodellen, og tell antall bindinger for hvert av karbonatomene (de grå kulene). Får du det til å bli fire på begge to? Det er én binding mellom de to karbonatomene, og dette kalles en enkeltbinding.

Alkaner består kun av hydrogen og karbon og har bare enkeltbindinger. Det enkleste alkanet er metan, som har kjemisk formel CH4.

Nedenfor ser du en oversikt over de fire minste alkanene. Naturgass består for det meste av metan, men også noe etan, propan og butan.

AlkanerAlkaner  

Plast - film fra NRK SkolePlast - film fra NRK Skole  

Alkener

I alkaner er det en enkeltbinding mellom karbonatomene. Men karbon kan danne både dobbelt- og trippelbindinger. Når det er tilfellet, kaller vi dem ikke alkaner lenger.

Alkener er satt sammen på nesten samme måte som alkaner, men de har en dobbeltbinding mellom to av karbonatomene. Da trenger vi ikke like mange hydrogenatomer for å tilfredsstille åtteregelen.

Alkener består kun av hydrogen og karbon, og har en dobbeltbinding. Det enkleste alkenet er eten, som har kjemisk formel C2H4.

Alkener brukes ofte som utgangspunkt for plastproduksjon. Et eksempel er polyeten, som lages med eten som råstoff. Nedenfor ser du en oversikt over de tre enkleste alkenene.

AlkenerAlkener  

 

Gassflasker på byggeplass, acetylen (etyn) og oksygen.Gassflasker på byggeplass, acetylen (etyn) og oksygen.
Fotograf: Jørn Areklett Omre
  

Alkyner

I alkyner er det en trippelbinding mellom to av karbonatomene. På samme måte som for alkener er det da enda færre hydrogenatomer i disse molekylene.

Alkyner består kun av hydrogen og karbon, og har en trippelbinding. Det enkleste alkenet er etyn, som har kjemisk formel C2H2.

 Nedenfor ser du en oversikt over de tre enkleste alkynene.

 

AlkynerAlkyner  

Drivstoffpumpe med bensin, diesel og etanolDrivstoffpumpe med bensin, diesel og etanol
Fotograf: Pontus Lundahl
 

Alkoholer

Organiske molekyler kan inneholde andre grunnstoffer enn bare karbon og hydrogen. For eksempel finner vi nitrogen og svovel i mange organiske stoffer. Vi skal se på en gruppe med stoffer som inneholder oksygen og et ekstra hydrogenatom. Disse kaller vi alkoholer.

AlkoholerAlkoholer  

 

BenzenBenzen  

Aromater

Karbonatomer kan også danne ringstrukturer, og en veldig viktig ringstruktur er stoffet benzen. Det består av seks karbonatomer formet i en ring, hvor annenhver binding er  dobbel. Benzen er utgangspunktet for mange andre stoffer som kalles aromater. Prøv å finne ut hvordan TNT er laget!