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有机化学是研究有机化合物及有机物质的结构、性质、反应的学科，是化学中极重要的一个分支。有机化学研究的对象是以不同形式包含碳原子的物质，又称为碳化合物的化学。有关有机化合物或有机物质结构的研究包括用光谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱、质谱或其他物理或化学方式来确认其组成的元素、组成方式、实验式及化学式。有关性质的研究包括其物理性质及化学性质，也需评估其化学反应性，目的是要了解有机物质在其纯物质形式（若是可能的话），以及在溶液中或是混合物中的性质。有机反应的研究包括有机物质的制备（可能是有机合成或是其他方式），以及其化学反应，可能是在实验室中的，或是In silico（经由电脑模拟的）。有机化学研究的范围包括碳氢化合物，也就是只由碳和氢组成的化合物，化合物中也有可能还会参与其他的元素，包括氮、氧和卤素，还有诸如磷、硫等元素（以稀有气体以外的非金属元素为主，不包括类金属元素硼、硅、锗、砷、锑、碲、钋、砈）。有机化学和许多相关领域有重叠，包括药物化学、生物化学、有机金属化学、高分子化学以及材料科学等。有机化合物之所以引起研究者浓厚的兴趣，是因为碳原子可以形成稳定的长碳链或碳环以及许许多多种的官能基，这种性质造就有机化合物的多样性。有机化合物是所有碳基生物的基础。有机化合物的应用范围很广，包括医学、塑胶、药物、石化产物、食物、化妆品、护理用品、炸药及涂料等。

有机化合物和含碳化合物

含碳化合物被称为有机化合物是因为以往的化学家们认为含碳物质一定要由生物（有机体）才能制造；然而在1828年的时候，德国化学家弗里德里希·维勒，在实验室中成功合成尿素（一种生物分子），推翻上述的论点，自此以后有机化学便脱离传统所定义的范围，扩大为含碳物质的化学；不过有机化学这个名字却从此一直沿用，没有人尝试将其改名为“碳化学”或是其它较为贴切的说法。虽然被称为“碳化学”，仍有少数含碳的化合物因不具有机化合物的特性，不归类在有机化合物中，如二氧化碳（ {\displaystyle {\ce {CO2}}} {\displaystyle {\ce {CO2}}}）、一氧化碳（ {\displaystyle {\ce {CO}}} {\displaystyle {\ce {CO}}}）、二硫化碳（ {\displaystyle {\ce {CS2}}} {\displaystyle {\ce {CS2}}}）、碳酸（ {\displaystyle {\ce {H2CO3}}} {\displaystyle {\ce {H2CO3}}}）、碳酸盐（ {\displaystyle {\ce {{CO3}^{2-}}}} {\displaystyle {\ce {{CO3}^{2-}}}}）、碳酸氢盐（ {\displaystyle {\ce {{HCO3}^{-}}}} {\displaystyle {\ce {{HCO3}^{-}}}}）、硫氰酸盐（HSCN及其盐类）及氰化物（HCN及其盐类）等。

研究对象与方法

由于有机化合物常以混合物的形式存在，因此有许多方式可以分离出高纯度的物质。传统的方式包括蒸馏、结晶及溶剂提取，现在的方式则包括色谱法，包括高效液相色谱法或是气相色谱法。

有机物质的传统分析方法是是透过许多化学测试来进行，这称为“湿法”，但已被用光谱学或是电脑分析的方法所取代。

有机化学的研究对象主要就是“如何形成碳碳键”。有机化学是碳的化学，简而言之就是研究如何构建碳原子的结构。因为对人们有用处的有机分子一般是大而复杂的，而人们能随意支配和轻易获得的原料往往是小而简单的。有机化学的研究方法就是根据研究需要，利用结构和机构来设计预测一个变化，通过实验和分析检测来验证结果，并对设计进行反馈修正。

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