Előszó
1. Bevezetés
A szerves kémia tárgya
A szerves kémia, azaz a szénvegyületek kémiája, közel százhetven éves múltra tekinthet vissza. Eredeti célja az élő szervezeteket felépítő (természetes) szénvegyületek, azaz a biomolekulák szerkezetének tanulmányozása volt, de a tudományág fejlődése során egyre nagyobb, a századfordulóra túlnyomó hangsúlyt kapott a nem természetes (szintetikus) szénvegyületek kutatása. Jóval később egy új tudomány, a biokémia feladata lett az élő szervezetekben lejátszódó kémiai reakciók, azaz az anyagcsere folyamatok leírása. Ekkor már rendelkezésre álltak azok az alapvető szerves kémiai ismeretek, amelyekre támaszkodni lehetett.
Nem valamennyi szénvegyület tartozik a szerves kémia tárgykörébe. Az általános gyakorlat szerint az a szénvegyület tekinthető szerves vegyületnek, amely legalább egy szénatomot és ezen kívül legalább két hidrogénatomot is tartalmaz. így a szervetlen kémiához kerül a szén-dioxid (C02) és szén-monoxid (CO), bár mindkét vegyület az élő szervezetekben, az emberi szervezetben is keletkezik, valamint a hidrogén-cianid (HCN), amely egyes élőlényekben, például néhány növényben, ugyancsak keletkezik. Természetesen ez alól az általános gyakorlat alól is akadnak kivételek. A szénsav (H2CO3) két hidrogénje ellenére is szervetlen vegyület. Egyes mesterséges szerves vegyületek, például a metánból származtatható szén-tetraklorid, szabályos nevén tetraklór-metán (CCI4) vagy a benzolból levezethető hexaklór-benzol (CgClg) egyetlen hidrogént sem tartalmaznak.
Röviden foglalkozunk azokkal, a már korábban elsajátított fogalmakkal, amelyekre a továbbiakban építünk. A szerves vegyületek viselkedésének indóklásához feltétlenül szükséges a periódusos rendszer ismerete, mert ennek alapján az egyes atomok felépítése és egymáshoz való viszonya jól meghatározható.
Az atomok között kialakuló kovalens kötések típusuk szerint lehetnek a kötések (hengerszimmetrikus, s és px pályákból épül ki), valamint n kötések (a a kötés síkjára merőleges, párhuzamos py vagy pz pályák átfedése révén alakul ki, jellemző rá a molekula síkjából kinyúló elektronfelhő és a merevség, tehát a kötés körül az atomok nem fordulhatnak el, azaz nincs, más kifejezéssel gátolt a rotáció).
Kötéshosszak: C-C: 0,154 nm (349 kJ/mól); C=C: 0,133 nm (610 kJ/mól); CkC: 0,120 nm (817 kJ/mól); C-H: 0,100 nm; C=C (benzolgyűrű): 0,140 nm; C-O: 0,140 nm; C=0: 0,121 nm; C-N: 0,147 nm; C=N: 0,130 nm; C-Cl: 0,177 nm. A szénszén kötéseknél zárójelben feltüntettük a kötési energiákat. A szén és más atomok között kialakuló kovalens kötések energiája tárgyalásunk szempontjából nem lényeges.
Az atomok körül kialakuló a molekulapályák hibridizálódnak, az azonos energiaszintű molekulapályák térben a lehető legnagyobb távolságra helyezkednek el egymástól. A szén a molekulapályáinak hibridizációs fokai az alábbiak lehetnek: sp (jellemzői: lineáris, kötésszög: 180°, gátolt rotáció) , sp2 (jellemzői: planáris, kötésszög: 120°, gátolt rotáció), sp3 (jellemzői: tetraéderes elrendeződés, kötésszög 109,5°). A nitrogént és oxigént tartalmazó vegyületekben is bekövetkezik a hibridizáció, a nemkötő elektronpár hasonló geometriát mutat, mint egy a kötés, de térkitöltése annál nagyobb, ezért tetraéderes elrendeződésnél a kötésszög torzul. Az egy nemkötő elektronpárt tartalmazó ammóniában (NH3) a kötésszög 107°, a két nemkötő elektronpárt tartalmazó vízben (H20) pedig 104,5°. A hibridizációs fokból következő geometriai elrendeződés sztereokémiái következményeivel, valamint a
Vissza 
Folytatás Microsoft-tal