[여러가지 화합물]유기화합물 1부









유기화합물은 탄소(원자번호6)원소가 기본적인 물질로 되어있으며, 탄소원자는 공유결합에 의하여 탄소원자들 끼리 몇 개라도 결합할 수 있다. 그리고 수소, 산소, 질소, 황이나 그 밖의 원자와도 결합하여 아주 다양한 화합물 분자를 만들 수 있다. 

유기라는 말은 오래 전 유기화학이 살아있는 유기체로부터만 얻어 진다고 생각하여 붙여진 말이었으나, 1828년 Frederick Wohler가 포유동물의 오줌에서 배설되는 urine(유기화합물)을 ammonium cyanate로부터 합성한 뒤 그 의미는 퇴색되었다.


NH4CNO → (NH3)2CO





유기화합물중의 탄소는 탄소-탄소결합을 안정되게 계속할 수 있는 특성 때문에 다양하고 많은 유기화합물을 합성할 수 있다. 유기화합물은 탄소와 수소가 주를 이루고 산소와 질소 그리고 황과 인, 할로겐 원소들을 포함한다.

탄소는 112가지 원소중의 하나이지만 전체 화합물의 80%를 차지하고 있다. 약 700만 가지의 유기화합물이 현재까지 알려져 있다, 반면에 무기화합물은 150만 가지가 알려져 있다.


탄소의 특징




탄소는 4개의 원자가전자를 가지고 있으므로 탄소의 원자가껍질에는 전자가 반이 채워져 있다. 탄소원자는 원자가전자를 모두 잃어서 C+4가 되거나 4개의 전자를 모두 얻어서 C-4로 되지 않는다. 주기율표의 중앙에 위치하고 있으므로 탄소는 강한 전기양성도 그리고 전기음성도 아니다. 

대신에 탄소는 다른 원자와 전자를 공유함으로써 공유결합을 형성한다. 예를 들면 탄소는 1개의 원자가전자가 있는 수소원자 4개와 전자쌍을 공유함으로써 결합하며 이때 만들어진 물질은 메탄(methane)이다.

원자들은 전자쌍을 공유함으로써 그들의 원자가껍질을 채우게 된다. 위의 두 가지 예에서 보는 바와 같이 탄소는 그 주위에 8개의 원자가전자를 가지게 된다. 메탄의 수소원자는 첫 번째 원자가 껍질이 2개의 전자로 채워지고 사염화탄소의 염소원자는 3번째 원자가껍질이 8개의 전자로 채워진다.

이 공유전자쌍을 공유결합(covalent bond)라고 한다. 이 결합은 전자쌍과 각 원자핵과의 인력에 의하여 원자들이 서로 결합되어 있다. 단일결합은 위의 메탄과 사염화탄소의 식에서 보는 바와 같이 흔히 선으로 나타낸다.

 

탄소화합물의 분류




탄소화합물은 크게 탄화수소와 탄화수소 유도체로 나누어진다. 탄화수소는 탄소화합물 중 단지 탄소와 수소로만 구성된 화합물을 의미하며 탄화수소 유도체는 탄화수소의 수소원자가 다른 원자나 원자단으로 치환된 화합물을 의미한다. 




탄화수소는 다음의 세 가지로 분류할 수 있다. 첫째로 사슬모양 탄화수소와 고리모양탄화수소로 분류하는 방법과 둘째, 포화탄화수소와 불포화 탄화수소로 분류하는 방법, 셋째, 지방족 탄화수소와 방향족 탄화수소로 분류하는 방법이다. 

탄화수소 유도체의 성질은 탄화수소의 수소원자대신 치환된 다른 원자나 원자단에 의해 결정되는데, 탄화수소 유도체의 공통적인 성질을 나타내는 이러한 원자단을 작용기라고 한다, 즉 탄화수소 유도체는 어떤 작용기를 가지고 있는가에 따라 성질이 결정된다.






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