10. klass, 11. klass, 12. klassKeemia

Orgaanilised ained

Sissejuhatus

Hea kasutaja!

Suurem osa tänaseks teadaolevast enam kui 80 miljonist ainest on orgaanilised. Veel 19. sajandi alguses eristati orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid selle põhjal, kas need moodustuvad organismide elutegevuse ja kaasnevate looduslike protsesside käigus või neid saadakse mineraalidest („eluta loodusest“). Juba 19. sajandi keskpaigaks oli selge, et selline eristamine ei ole võimalik, sest orgaanilisi aineid õnnestus valmistada anorgaanilistest ka laboris. Murranguliseks eksperimendiks loetakse selles põhimõttelises arusaamise muutuses Friedrich Wöhleri 1828. aastal läbi viidud katset, milles tal õnnestus anorgaanilisest ainest ammooniumtsüanaadist saada uriinis leiduvat uureat (kusiainet). Sellele järgnesid peagi teiste orgaaniliste ühendite (nt värvaine aniliini, äädikhappe, sipelghappe ja rasvade) laboratoorsed sünteesid. Tänapäeval määratletakse orgaanilisi ühendeid kui süsinikuühendeid, liigitades samas süsiniku oksiidid ja süsihappe ning tema soolad anorgaanilisteks. Orgaanilise ühendi tunnuseks peetakse üldiselt $\ce{C-H}$ sideme esinemist aineosakeses.

Orgaanilise keemiaga tehakse põgusalt tutvust juba põhikoolis, kuid süsteemne õppimine – kahjuks küll vaid ühe kursuse mahus – jääb gümnaasiumisse. Sellel teel on abiks nii aineõpetaja kui loodetavasti see õpik ja juurdekuuluv töövihik. Orgaaniline keemia võib koos paljude ühendite ja nende struktuurivalemite, aineklasside ning reaktsioonitüüpidega tunduda esmapilgul keeruline. Nii kirjutas ka Wöhler 1835. aastal oma mentorile ja sõbrale Berzeliusele: „Orgaaniline keemia näib mulle kui troopiline ürgmets, täis imekspandavaid asju, otsatu padrik, millel pole väljapääsu ega lõppu.“ Kehtiv ainekava ning see õpik proovivad juhatada orgaanilise keemia juurde süsteemselt ning mõõduka tempoga, andes esmalt võimaluse tutvuda orgaaniliste ühendite struktuuri kujutamise põhialustega ning seejärel juba mõningate konkreetsete aineklassidega, sidudes vastavad teemad orgaaniliste ühendite nimetuste koostamise, füüsikaliste ja keemiliste omadustega. Orgaanilise keemia õppimine on tasuv pingutus: mida enam teame, oskame ja mõistame, seda põnevamaks läheb! Ja mida enam mõistame seoseid orgaanilise keemia ning looduse, meie organismide koostise, toitumise ja tervise vahel, seda enam hakkame hindama orgaanilise keemia rolli tööstuses, tehnikas ja igapäevaelus, sh mugavuste võimaldamisel, aga ka meie rikkalikus kultuuripärandis.

Muidugi hõlbustab orgaanilise keemia õppimist see, et kõik eelmiste kursuste jooksul omandatud loodusseadused kehtivad loomulikult ka orgaanilise keemia „maailmas“. Orgaanilise keemia eripäraks on süsinikuühendite tõeline paljusus, mis on tingitud eelkõige süsiniku aatomite võimest luua omavahel väga erineva pikkuse ja kujuga püsivaid ahelaid. Orgaaniliste ühendite paljususe tõttu ning kehtiva õpikäsituse kontekstis on eriti oluline rõhutada, et õpikus esitatud rohked illustreerivad näited konkreetsetest orgaanilistest ühenditest ja nende struktuurivalemitest ei ole päheõppimiseks. Esitatud näited aitavad selgitada olulisemaid seaduspärasusi ja põhimõtteid, toetavad orgaanilise keemia kirjaoskuse omandamist, aitavad mõista orgaaniliste ühendite ja orgaanilise keemia tähtsust meid ümbritsevas maailmas ning annavad „liha luudele“. Loodetavasti aitavad toodud näited õppida tundma võtmetähtsusega funktsionaalrühmi, eristama molekuli ehituses olulisemaid tunnuseid vähemtähtsatest ning prognoosima ühendite omadusi nende (molekulide) ehitusest lähtuvalt.

Aitäh kõikidele Tallinna Reaalkooli ja Gustav Adolfi Gümnaasiumi õpilastele, kellega koostöö on ladunud vundamendi selle õpiku kirjutamiseks. Südamlik tänu kuulub põhjalikele retsensentidele ja toimetajatele, kelle abi on olnud hindamatu. Kõik õpikut puudutavad üldised ja konkreetsed märkused, parandused ja soovitused nii õpetajatelt kui ka õpilastelt on väga oodatud e-posti aadressil martin.saar@real.edu.ee.

Palju jaksu keemiaõpingutes kui tõelist vaimset naudingut pakkuvas tegevuses!
Autor