ศึกษาโครงสร้าง คุณสมบัติ องค์ประกอบของธาตุ คาร์บอน ซึ่งพบในธรรมชาติ และเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต
ในปี ค.ศ. 1828 เฟรดริช วูห์เลอร์ (Friedrich Woehler) สามารถสังเคราะห์สารประกอบ
ยูเรีย ได้เป็นผลสำเร็จโดยบังเอิญจากการระเหย สารละลายแอมโมเนียมไซยาเนต (NH4OCN)
คุณสมบัติของสารอินทรีย์
-สารประกอบเคมีอินทรีย์เป็นสารประกอบที่เกิดจากการดึงดูดกันระหว่างอะตอมของธาตุต่างๆด้วยพันธะ โคเวเลนต์
-สารประกอบเคมีอินทรีย์จะหลอมเหลวหรือสะลายตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 300 °C
-ประกอบด้วยธาตุ C เป็นหลัก และธาตุอื่นๆเช่น H , N , O , S , Cl , Br
พันธะเคมี
ทฤษฏีพันธะ (Chemical Bonding Theory) เป็นการศึกษาสมบัติทางกายภาพ และสมบัติทางเคมีของสารอินทรีซึ่งส่วนใหญ่จะประกอบด้วยพันธะ C ที่เกิดจากการใช้คู่อิเล็กตรอนร่วมกันเรียกว่า พันธะโคเวเลนต์ (Covalent bond) โดย C จะมีการจัดเรียงตัวของ e- ดังนี้ 1s2 2s2 2p2 ซึ่งจากการตัดเรียนตัวดังกล่าวจะพบว่า C มีอิเล็กตรอนเดี่ยว 2 ตัวก็น่าจะสร้างได้เพียง 2 พันธะ แต่ในความเป็นจริง C กลับสร้างได้ถึง 4 พันธะ ทฤษฏีที่ใช้อธิบายหลังการดังกล่าวเรียกว่า ทฤษฏีพันธะเวเลนต์ (Valent Bond Theory)
ทฤษฏีพันธะเวเลนต์ (Valent Bond Theory) เป็นทฤษฎีที่ใช้ในการอธิบายการเกิดพันธะที่ซ้อนเหลื่อมกัน กล่าวคือ C ได้รับพลังงานในถ่ายเถ e- 1ตัวจากออร์บิทอล 2s ไปสู่ 2p (1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 ) เกิดการผสมกันของ e- ในออร์บิทอล 2s และ 2p จะเรียกการผสมแบบนี้ว่า ไฮบริไดเซชัน (Hydridization)
ไฮบริไดเซชันของ C แบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ
1. ไฮบริไดเซชันแบบ sp3 เกิดจากการผสม e- ใน 2s จำนวน 1 ออร์บิทอล กับ 2px 2py 2pz จำนวน 3 ออร์บิทอล ได้เป็น 4 ออร์บิทอลใหม่ มีลังษณะโครงสร้างเป็นทรงสี่หน้า (Tetrahedral) โดยออร์บิทอลทั้ง 4 นี้จะสร้างพันธะเดี่ยวที่เรียกว่า พันธะซิกมา
2. ไฮบริไดเซชันแบบ sp2 เกิดจากการผสม e- ใน 2s จำนวน 1 ออร์บิทอล กับ 2px 2py จำนวน 2 ออร์บิทอล ได้เป็น 3 ออร์บิทอลใหม่ มีลังษณะโครงสร้างเป็น ทรงสามเหลี่ยมแบนราบ (Trigonal Planar) และคงมี e- เหลื่ออยู่ใน 2pzซึ่งมีพลังงานสูงกว่า
อีก 1 ออร์บริทอร์และสร้าง พันธะไพ (¶-bond)
3.ไฮบริไดเซชันแบบ sp1 เกิดจากการผสม e- ใน 2s จำนวน 1 ออร์บิทอล กับ 2px จำนวน 1 ออร์บิทอล ได้เป็น 2 ออร์บิทอลใหม่ มีลังษณะโครงสร้างเป็นเส้นตรง (Linear) และคงมี e- เหลื่ออยู่ใน 2pzซึ่งมีพลังงานสูงกว่า อีก 2 ออร์บริทอร์และสร้าง พันธะไพ (¶-bond) ส่วนออร์บิทอลลูกผสมจะสร้าง
พันธะซิกมา
