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[達人專欄] 【楓夜喵的生活科普時間】#EP13~有機化學概要(下)

作者:MAPLE NIGHT│2020-03-22 20:44:15│贊助:100│人氣:390
前情提要

先附上上一篇介紹的連結:有機化學概要(上)

下集就要來談論其他常見的有機化合物囉!目前這兩篇都是在高中基礎化學中所會碰到的種類,考學測和指考的高中生們可以來看看唷!

……………………………………………………………………………………


羧酸(-COOH)

屬於有機酸,會和活性大的金屬反應產生氫氣,羧基上的氫在水中會解離出氫離子,加上解離度不高,所以水溶液呈現弱酸性

甲酸俗稱蟻酸,是羧酸中最簡單的分子,蜜蜂和螞蟻等膜翅目昆蟲的分泌物成分,具有腐蝕性,為甲醛氧化後的產物

乙酸俗稱醋酸,在16.7°C時會凝固成無色晶體,此時的晶體又被稱為冰醋酸,食用醋裡面也含有乙酸的成分,為乙醛氧化後的產物。而食物發酵後所產生的酸味就是乙酸的味道(氧化過程:乙醇>乙醛>乙酸)

乙二酸俗稱草酸,在菠菜中含有大量的草酸,然而草酸離子會和身體裡面的鈣離子結合形成草酸鈣,是腎結石的成分之一

順丁烯二酸俗稱馬來酸,屬於不合法的食品添加劑,和反丁烯二酸相比較不穩定,而且大量食用順丁烯二酸還會造成肝臟和腎臟的不可逆傷害

反丁烯二酸俗稱富馬酸,屬於合法的食品添加劑,在紫菫、牛肝菌、地衣和冰島海苔可以發現其存在,此外人在曬太陽時皮膚也會產生反丁烯二酸

柳酸俗稱水楊酸,經過乙醯化後可以得到乙醯柳酸(阿斯匹靈),阿斯匹靈可以當作胃藥、消炎藥、抗凝血藥物,但是阿斯匹靈服用過多會傷害腎臟

酯(-COO-)

將醇類和酸類進行酯化反應可以得到酯類,酯類的密度比水小且難溶於水,具有水果香味,酯類常被當作人工香料使用

甲酸甲酯是酯類中最簡單的組成分子,蘋果的香味含有乙酸異戊酯,桃子的香味含有乙酸乙酯

#酯化反應將會在下週文章中介紹

胺(-NH2)

具有類似魚腥味或氨水的臭味,由於胺基上的氮原子具有配位共價鍵,會去抓少量水中的氫離子,使水溶液呈現弱鹼性,魚類腐敗的臭味成分為1,5-戊二胺


甲胺是胺類中最簡單的分子,其他胺類還有咖啡因、尼古丁、海洛因、安非他命


醯胺(O=CNH)

碳數少於5的醯胺易溶於水,醯胺分子間的作用力很強,除了甲醯胺是液體之外,其他皆為固體,而且水溶液呈現中性

甲醯胺是醯胺類中最簡單的分子


常見的醯胺為尿素,尿素是蛋白質代謝後的產物,也可以當作肥料(氮肥)

胺基酸(HOOC-R-NH2)  R表示CH2之碳鏈

胺基酸可溶於水,溶於水後同時具有胺基(鹼性)和羧基(酸性)的特性,而胺基甲酸為胺基酸中最簡單的分子

蛋白質就是由很多個胺基酸所組成的聚合物(分子量大於10000),蛋白質經過水解後可產生20種胺基酸

牛奶富含很多蛋白質與胺基酸,除了對身體有益之外,還可以當成是緩衝溶液,當不小心喝下強酸或強鹼時,可以喝牛奶來稀釋掉強酸或強鹼的濃度

胺基酸在酸性環境時,分子上的胺基就會去抓溶液內的氫離子,pH值就會提升;在鹼性環境時,分子上的羧基會釋放出氫離子,pH值就會下降

醣類



醣類有分成單醣、雙醣、多醣

單醣的分子式是C6H12O6,彼此為同分異構物,常見的單醣有3個,分別是葡萄糖、果糖、半乳糖,葡萄糖和半乳糖是一種醛醣,果糖則為一種酮醣

葡萄糖和半乳糖互為光學異構物(對掌異構物、鏡像異構物),而4號碳為對掌中心,以4號碳為中心繞圈,葡萄糖順時針繞圈時分子量由大到小,半乳糖則是相反

雙醣的分子式是C11H22O11,彼此為同分異構物,由2個單醣聚合後脫去一個水分子形成,常見的雙醣有3個,分別是蔗糖、麥芽糖、乳糖,而蔗糖是由葡萄糖+果糖構成,麥芽糖是由葡萄糖+葡萄糖構成,乳糖是由葡萄糖+半乳糖構成

寡醣由3~8個單醣組成,多醣由9個以上的單醣組成

多醣分為澱粉、纖維素、肝醣,澱粉是植物行光合作用後的產物,儲存於植物細胞中,分子量約1000~4000;纖維素是植物細胞壁的成分,由很多葡萄糖分子聚合而成,分子量約8000~1000;肝醣多儲存在動物的肝臟與肌肉細胞中,當有未代謝完的葡萄糖時,會送往肝臟和肌肉細胞儲存,必要時可以分解後產生能量

DNA&RNA


核酸是由核苷酸聚合而成,核苷酸又由1個五碳醣+1個磷酸+1個含氮鹼基構成,去氧核糖分子和核糖分子最大的差異在於2號碳上,可以發現去氧核糖的2號碳少了1個氧

DNA為雙股螺旋,由數個去氧核糖分子組合而成,為遺傳物質之一,負責紀錄所有的遺傳基因密碼子,含氮鹼基種類共有4種,分別為A、T、C、G,配對方式是嘌呤配嘧啶,其中A配T由2個氫鍵連繫,C配G由3個氫鍵連繫

RNA為單股長鏈,由數個核糖分子組合而成,在細胞中負責轉錄與轉譯的工作,部分病毒將RNA的當作遺傳物質,含氮鹼基種類共有4種,分別是A、U、C、G,配對的方式一樣是嘌呤配嘧啶,轉錄和轉譯DNA時A配U、C配G、T配A

肥皂&清潔劑


肥皂的成分為脂肪酸鈉,是油脂和氫氧化鈉反應後的產物,溶於水中會產生氫鍵,屬於極性分子,形狀宛如一條蝌蚪,分為具有憎水效應的親油端(蝌蚪尾巴)和喜歡水的親水端(蝌蚪頭),是一種介面活性劑

#皂化反應和乳化過程將會在下週文章中介紹




合成清潔劑常見的成分為烷基磺酸鈉(R-OSO3Na)和烷基苯磺酸鈉(R-Ph-SO3Na)
其中R表示烷基,Ph表示苯基

和肥皂相比,在硬水(含有鈣鎂離子的水)中不會影響到洗滌效果,水溶液呈現中性,較不會損害衣服纖維

硬性合成清潔劑中含有很多支鏈,分解上比較不易,容易產生污染;軟性合成清潔劑中沒有支鏈,分解上比較容易

☆將支鏈想像成魚刺,當人在吃魚的時候把魚刺吞入會有不舒服感,在分解上亦是如此


☆大多數的有機化合物具有刺激性、高毒性、高揮發性和易燃性,使用時要盡量小心,特別是要遠離火源唷!


PS.介紹完常見的有機化合物後,下一集就要來介紹常見有機化合物的反應,我們下週再見囉!



引用網址:https://home.gamer.com.tw/TrackBack.php?sn=4725527
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留言共 10 篇留言

pentel
支持

03-22 20:51

MAPLE NIGHT
謝謝支持~03-22 20:51
路邊的野貓
原來曬太陽時會產生反丁烯二酸這種有機化合物呢>< 長知識了~

03-22 20:51

MAPLE NIGHT
對呀!我剛剛查資料的時候才知道的03-22 20:52
愛德莉雅.萊茵斯提爾
長知識了,謝謝楓夜喵~(> <)

03-22 21:07

MAPLE NIGHT
不客氣唷~莉雅03-22 21:08
喵君
[e12]

03-22 21:32

MAPLE NIGHT
謝謝喵君唷!03-22 21:33
浠凡ʕ•ᴥ•ʔ
有機化學最麻煩的應該是反應ㄅ

各物質的性質倒是還好

03-22 22:08

MAPLE NIGHT
反應超級多,大學學到加成反應……真的崩潰03-22 23:05
Zi
原來你往一些科學、知識的層面發展了,最近看你的創作有感受到,有多交一些這些方面朋友的話,也是不錯的!

03-23 00:58

MAPLE NIGHT
真的,我已經朝這裡發展大概1個月了03-23 04:40
哈雅庫
講到pH值讓我想到了不久前寫題目碰到的緩衝溶液XD

03-23 12:37

MAPLE NIGHT
哇塞,又是巧合!03-23 12:38
玥晴 Luna (#ΦωΦ#)
讓我想起高中化學……


但是大學讀文組

03-23 14:46

MAPLE NIGHT
我大學其實有一半以上的時間也在文組03-23 15:32
一劍封邪兵燹
原來是我國中的時候有學過一些.

03-23 21:20

MAPLE NIGHT
這個是高中的東西唷~國中有一小部分03-23 21:38
狐尾貓@キツネコ
嗚喔喔喔~
這篇涵蓋了基本常見的有機化合物種類呢~ (✪ ω ✪)

覺得很實用喵~ (๑>ᆺ<๑)✧
謝謝楓夜喵的分享喔~ (ᗒᗊᗕ)
也許下次要做實驗時,可以來翻翻看參考一下~ (*´꒳`*)

03-24 23:19

MAPLE NIGHT
好唷~期待你的科普啦!03-24 23:21
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