VY_32_INOVACE_1_1_7 Ing. Jan Voříšek

 Co to je organická chemie? Odkud se vzalo pojmenování organická chemie?  Základy organické chemie sahají do poloviny 18. století. V této době někteří alchymisté zjistili řadu rozdílů mezi látkami získanými z minerálů a látkami získanými z rostlin a živočichů. Například, že látky z rostlin a živočichů se daly velmi těžko izolovat nebo se snadno rozkládaly.  Pro mnoho chemiků bylo vysvětlení, že látky z rostlin a živočichů obsahují zvláštní živou sílu (vis vitalis) a domnívali se, že tyto látky nelze připravit umělou cestou jako látky anorganické.

 Tato tzv. vitalistická teorie dostala první trhlinu v roce 1816, kdy Francouz Michel Chevreul oddělil několik čistých organických sloučenin (nazval je „mastné kyseliny“) při reakci alkálií s živočišným tukem. Poprvé tak byla přeměněna organická látka na látky jiné (taktéž organické) bez zásahu vnější živé síly.  Druhou trhlinu dostala vitalistická teorie v roce 1828, kdy Němec Friedrich Wöhler přeměnil anorganickou látku, kyanatan amonný, na látku organickou, močovinu, která byla již dříve nalezena v lidské moči.

 Jak to tedy je? Jaký je rozdíl mezi organickou a anorganickou chemií? Dosud jsme probírali chemii anorganickou, platí v chemii organické stejné zákony jako v chemii anorganické?  Angličan William Brande napsal už v roce 1848, že mezi anorganickou a organickou chemií nelze vést nějakou přesnou čáru a jakékoliv rozlišování musí být považováno pouze za otázku praktické výhodnosti s cílem rozvoje znalostí studentů.

 Během následujících let se ustálily různé definice organické chemie, které se prezentovaly při studiu. Víceméně říkají, že organická chemie je chemie sloučenin uhlíku s výjimkou jednoduchých anorganických sloučenin, jako je oxid uhelnatý, oxid uhličitý, kyselina uhličitá a její soli. Při studiu se tyto látky probírají v souvislosti s anorganickou chemií.  Z dnešního pohledu je však nutné říct, že chemie je jen jedna. Stejné principy a zákonitosti, které objasňují chování nejjednodušších anorganických sloučenin platí i pro nejsložitější organické sloučeniny. Nicméně dělení na anorganickou a organickou chemii, které vzniklo historickým vývojem, se ukazuje z hlediska studia chemie jako praktické a na školách se používá.

 Co to tedy je organická chemie?  Organická chemie je věda, která se zabývá chemií sloučenin uhlíku.

 Proč uhlík? Čím se liší uhlík od ostatních prvků? Čím je tak zvláštní?  Uhlík je prvek s protonovým číslem 6, je prvkem druhé periody periodické tabulky a je ve 4A podskupině. Ve své valenční vrstvě má 4 elektrony a může vytvářet silné kovalentní vazby.  Navíc se mohou uhlíkové atomy navzájem spojovat a tvořit dlouhé řetězce a kruhy. Uhlík jako jediný ze všech prvků dokáže tvořit jak jednoduché sloučeniny, např. methan s jedním uhlíkem, tak velmi složité, např. DNA s desítkami miliard atomů uhlíku.

 Obr.1: Struktura methanu

 Obr.2: Struktura DNA

 Obsahují organické látky pouze uhlík? Mohou obsahovat i jiné prvky?  Přestože je uhlík základním prvkem organické chemie, většina těchto látek obsahuje také vodík a řada z nich obsahuje také kyslík, síru, dusík, fosfor, halogeny a další prvky.  Jak tyto prvky ovlivňují jednotlivé sloučeniny?  Druh, počet a uspořádání těchto prvků ve sloučeninách velmi výrazně ovlivňuje jejich chemické a fyzikální vlastnosti.

 Získáváme organické látky pouze ze živých organismů? Odpověď na tuto otázku již znáte z předchozího výkladu.  Mnoho uhlíkatých látek má původ v živých organismech, ale současné znalosti a technologie umožňují získávat mnoho organických sloučenin synteticky.

 A nakonec několik otázek :  Kde se kolem nás organické látky nacházejí?  V jakých oborech lidské činnosti se tyto látky používají?

 Zdroj informací:  McMURRY, John. Organická chemie. Vydání první. Vydalo Vysoké učení technické v Brně – nakl. VUTIUM, Brno, Počet stran ISBN (VUT v Brně).  VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. Třetí doplněné vydání. Vydalo SPN-pedagogické nakladatelství, a.s., Praha, Počet stran 368. ISBN  HONZA, Jaroslav, MAREČEK, Aleš. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 2.díl. Druhé přepracované vydání. Vydalo Nakladatelství Olomouc, Počet stran 232. ISBN  Vzorce byly vytvořeny pomocí free programu ChemSketch a PowerPoint  Obr.1: Struktura methanu Staženo  Obr.2: Struktura DNA Autor Zephyris, derivative work: Vojtech.dostal (talk)ZephyrisVojtech.dostaltalk Staženo:

 Téma sady: Úvodní studium organické chemie  Vzdělávací oblast: Člověk a příroda  Vzdělávací obor:Chemie  Mezipředmětové vztahy: Biologie  Tematický okruh:Organická chemie  Autor: Ing. Jan Voříšek  Rok vytvoření materiálu: 2012  Název materiálu: Úvod do studia organické chemie  Jazyk:čeština  Očekávaný výstup: žák vysvětlí pojem „organická“ chemie, její historické kořeny a její vztah k chemii anorganické.  Klíčová slova: organická chemie, anorganická chemie, uhlík, sloučeniny uhlíku, vitalistická teorie.  Druh učebního materiálu:prezentace s aktivizací žáka  Cílová skupina:žák  Stupeň a typ vzdělávání:gymnaziální vzdělávání  Typická věková skupina: let   Pokyny pro práci s materiálem: Prezentace je využitelná jako výklad učiva na dané téma. V materiálu jsou začleněny otázky, které aktivizují žáky a umožňují žákům zamyšlení nad jednotlivými body tématu. Na závěr je uvedeno několik otázek, na které žáci odpovídají na základě svých zkušeností a znalostí. Vyučující pouze odpovědi koriguje.