§ 2. Органические соединения

По богатству и многообразию своих производных углерод оставляет далеко позади все остальные элементы, вместе взятые: в то время как химических соединений, не содержащих С в своем составе, известно лишь несколько десятков тысяч, число изученных углеродистых соединений исчисляется сотнями тысяч Это обстоятельство заставляет выделить детальное изучение химии углерода в самостоятельную область, называемую обычно органической химией.

Многообразие соединений углерода по сравнению с другими элементами обусловлено некоторыми особенностями самих углеродных атомов. Важнейшей из них является способность к образованию прочных связей друг с другом. Благодаря этому молекулы, содержащие в своем составе цепи углеродных атомов, являются при обычных условиях вполне устойчивыми, тогда как молекулы с подобным же цепеобразным накоплением атомов других элементов в подавляющем большинстве случаев очень непрочны. Например, для кислорода максимальная известная длина цепи равна двум атомам, причем содержащие ее соединения (перекись водорода и ее производные) малоустойчивы, тогда как для углерода было получено вполне устойчивое соединение! имеющее в своем составе цепь из 100 углеродных атомов.

Изучение содержащих углеродные цепи молекул при помощи рентгеновских лучей показало, что атомы углерода в подобных цепях располагаются не на одной прямой, а по зигзагу (рис. 140).

Существование последнего обусловлено тем, что четыре валентности углеродного атома определенным образом направлены по отношению друг к другу: их взаимное расположение отвечает линиям, идущим из центра тетраэдра (рис. 124) к его углам.

Цепи углеродных атомов в молекулах органических веществ могут быть не только открытыми, но и замкнутыми Производные первого типа называются соединениями с открытой цепью, второго –циклически ми.

Вследствие образования устойчивых цепей соединения углерода одного и того же. типа насчитываются не единицами (как у других элементов), а десятками и сотнями. Например, для кислорода известны только два водородных соединения (H2 O и Н2 О2 ), тогда как в случае углерода, кроме метана (СН4 ) могут быть получены этан2 Н6 ), пропан (C3 H8 ), бутан4 Н10 ) и т. д.