2014م - 1444هـ
الكيمياء العضوية العامة







مقدمة



الكيمياء العضوية هي دراسة مركبات الكربون، وهذه المركبات هي مادة الحياة على الأرض، فهي تشمل المركبات التي يتكون منها جسم الإنسان مثل الكربوهيدرات والبروتينات وغيرها، والمواد الطبيعية المستخلصة من النباتات والحيوانات مثل القطن والصوف، وكذلك المركبات المحضرة بالطرق الكيميائية مثل مثل النايلون والأدوية والدهانات والمبيدات الحشرية وغيرها.

ولفهم الكيمياء العضوية لا بد لنا من التعرف على عنصر الكربون وطرق ارتباطه في المركبات العضوية.



الكربون في الطبيعة

عُرِف الكربون في الطبيعة على صورتين تآصليتين هما الجرافيت والماس. والمتأمل لهاتين الصورتين يستطيع أن يربط بين الشكل والخواص فيهما.

فالجرافيت (شكل 1) مكون من صفائح مستوية مصفوفة فوق بعضها البعض، تربطها روابط الكتروستاتيكية ضعيفة، ولذلك نجد أنه يستعمل في أقلام الرصاص حيث تنزلق هذه الطبقات وتلتصق بالورق عند الكتابة.







شكل 1: الارتباط الكيميائي في الجرافيت



بينما نجد أن ذرات الكربون في الماس مرتبطة ببعضها البعض بروابط كيميائية بحيث ترتبط كل ذرة كربون بأربع روابط مع الذرات الأخرى (شكل 2)، ويمتاز الماس بالصلابة الشديدة لأنه يلزم كسر عدد كبير من الروابط بين ذرات الكربون لكسر بلورته.







شكل 2: الارتباط الكيميائي في الماس



وقد تم اكتشاف صورة تآصلية ثالثة للكربون في أواسط العقد الثمانيني من هذا القرن العشرين تنتج عند قذف الجرافيت بأشعة الليزر القوية، ويوجد الكربون في هذه الصورة على شكل 60 ذرة مرتبطة ببعضها البعض بحيث تقع على رؤوس كرة ذات اثنان وثلاثون وجهًا، عشرون منها أشكال حلقية سداسية، واثنا عشر منها أشكال حلقية خماسية كما يتضح في الشكل رقم 3.







شكل 3: الارتباط الكيميائي في كرة الكربون 60



وقد سميت هذه الكرة (Buckminster Fullerene) نسبة إلى المهندس المعماري

(Buckminster Fuller) الذي استعمل أشكالاً شبيهة في تصميماته.

ويعتبر اكتشاف هذه الصورة الكروية الثالثة للكربون من أهم الاكتشافات الكيميائية في القرن العشرين حيث إنها أوضحت أهمية توجيه الأبحاث الكيميائية نحو العلوم الأساسية التي يعتقد البعض أنه قد اكتمل عقدها وانجلى كل مجهولها. كما أنها فتحت مجالاتٍ جديدةً في الأبحاث الخاصة بالبوليمرات وأشباه الموصلات والمحفزات والأدوية.