- Galvenās atšķirības starp organiskajiem un neorganiskajiem savienojumiem
- Neorganiskos savienojumus iegūst no bagātīgākiem dabīgiem avotiem nekā neorganiskos savienojumus
- Neorganiskie kristāli parasti ir jonu, savukārt organiskie kristāli mēdz būt molekulāri
- Savienojuma veids, kas regulē organiskos savienojumus, ir kovalents
- Organiskajos savienojumos dominē kovalentās saites starp oglekļa atomiem
- Organiskajiem savienojumiem parasti ir lielāka molārā masa
- Organisko savienojumu skaits ir lielāks
- Neorganiskie savienojumi ir elementāri daudzveidīgāki
- Neorganiskiem savienojumiem ir augstāka kušanas un viršanas temperatūra
- Organiskie savienojumi Visumā ir sastopami retāk
- Organiskie savienojumi atbalsta dzīvi daudz lielākā mērā nekā neorganiskie
- Atsauces
Šīs atšķirības starp organisko un neorganisko savienojumu ir ne vienmēr ir vienkārši, kā arī tie ievēro nemainīgu noteikumu, jo, kad runa ir par ķīmiju ir neskaitāmi izņēmumi, kas ir pretrunā vai jautājumu iepriekšējām zināšanām. Tomēr ir īpašības, kas ļauj daudzu savienojumu starpā noteikt, kuri ir neorganiski vai ne.
Pēc definīcijas organiskā ķīmija ir pētījums, kas ietver visas oglekļa ķīmijas nozares; tāpēc ir loģiski domāt, ka viņu skeletus veido oglekļa atomi. No otras puses, neorganiskos skeletus (neiedziļinoties polimēros) periodiskajā tabulā parasti veido jebkurš cits elements, kas nav ogleklis.
Dzīvās lietas visos to mērogos un izteiksmēs praktiski ir izgatavotas no oglekļa un citiem heteroatomiem (H, O, N, P, S utt.). Tātad visi apstādījumi, kas veido zemes garozu, kā arī radības, kas pa to staigā, ir dzīvi sarežģītu un dinamiski sajauktu organisko savienojumu piemēri.
No otras puses, urbjot zemi un kalnos, mēs atrodam minerālu ķermeņus, kas bagāti ar sastāvu un ģeometriskām formām, no kuriem lielākā daļa ir neorganiski savienojumi. Pēdējie arī gandrīz pilnībā nosaka atmosfēru, kurā mēs elpojam, un okeānus, upes un ezerus.
Galvenās atšķirības starp organiskajiem un neorganiskajiem savienojumiem
| Organiskie savienojumi | Neorganiski savienojumi |
|---|---|
| Tie satur oglekļa atomus | Tos veido citi elementi, nevis ogleklis |
| Viņi ir daļa no dzīvām būtnēm | Viņi ir daļa no inertajām būtnēm |
| Dabiskajos avotos tie ir mazāk bagātīgi | Tie ir vairāk dabiskos avotos |
| Parasti tie ir molekulāri | Tie parasti ir joniski |
| Kovalentās saites | Jonu saites |
| Lielākas molārās masas | Zemākas molārās masas |
| Viņi ir mazāk dažādi | Tie ir daudzveidīgāki elementi |
| Zemāka kušanas un viršanas temperatūra | Augstāka kušanas un viršanas temperatūra |
Neorganiskos savienojumus iegūst no bagātīgākiem dabīgiem avotiem nekā neorganiskos savienojumus
Cukura (pa labi) un sāls (pa kreisi) kristāli, kas redzami mikroskopā. Avots: Oļegs Paničevs
Lai arī var būt izņēmumi, neorganiskos savienojumus parasti iegūst no bagātīgākiem dabiskiem avotiem nekā organiskajiem savienojumiem. Šī pirmā atšķirība noved pie netieša apgalvojuma: neorganiskie savienojumi ir daudz bagātīgāki (uz Zemes un Kosmosā) nekā organiskie savienojumi.
Protams, naftas laukā dominēs ogļūdeņraži un tamlīdzīgi, kas ir organiski savienojumi.
Atgriežoties sadaļā, kā piemēru var minēt cukura-sāls pāri. Augstāk parādīti cukura kristāli (izturīgāki un slīpēti) un sāls (mazāki un noapaļoti).
Cukuru pēc virknes procesu iegūst no cukurniedru plantācijām (saulainos vai tropiskos reģionos) un no cukurbietēm (aukstos reģionos vai ziemu sākumā vai rudenī). Abas ir dabiskas un atjaunojamas izejvielas, kuras audzē līdz to novākšanai.
Tikmēr sāls nāk no daudz bagātīgāka avota: jūras vai ezeriem un sāls atradnēm, piemēram, minerāla halīta (NaCl). Ja visi cukurniedru un cukurbiešu lauki būtu apvienoti, tos nekad nevarētu pielīdzināt sāls dabiskajām rezervēm.
Neorganiskie kristāli parasti ir jonu, savukārt organiskie kristāli mēdz būt molekulāri
Vēlreiz ņemot par piemēru cukura-sāls pāri, mēs zinām, ka cukurs sastāv no disaharīda, ko sauc par saharozi, kas savukārt sadalās glikozes un fruktozes vienībās. Tādēļ cukura kristāli ir molekulāri, jo tos nosaka saharoze un tās starpmolekulārās ūdeņraža saites.
Tikmēr sāls kristālus veido Na + un Cl - jonu tīkls , kas nosaka uz seju vērstu kubisko struktūru (fcc).
Galvenais ir tas, ka neorganiskie savienojumi parasti veido jonu kristālus (vai vismaz ar augstu jonu raksturu). Tomēr ir vairāki izņēmumi, piemēram, CO 2 , H 2 S, SO 2 un citu neorganisku gāzu kristāli , kas sacietē zemā temperatūrā un augstā spiedienā un ir arī molekulāri.
Ūdens ir vissvarīgākais izņēmums šajā brīdī: ledus ir neorganisks un molekulārs kristāls.
Daži no sniegiem vai ledus ir ūdens kristāli, kas ir lieliski neorganisko molekulāro kristālu piemēri. Avots: Sieverschar no Pixabay.
Minerāli būtībā ir neorganiski savienojumi, un tāpēc to kristāliem ir galvenokārt jonu raksturs. Tāpēc šo otro punktu uzskata par derīgu plaša spektra neorganiskiem savienojumiem, ieskaitot sāļus, sulfīdus, oksīdus, tellīdus utt.
Savienojuma veids, kas regulē organiskos savienojumus, ir kovalents
Tie paši cukura un sāls kristāli rada kaut ko šaubu: pirmie satur kovalento (virziena) saites, bet otrie uzrāda joniskās (bez virziena) saites.
Šis punkts ir tieši korelēts ar otro: molekulārajiem kristāliem obligāti jābūt vairākām kovalentām saitēm (elektronu pāra dalīšana starp diviem atomiem).
Atkal organiskie sāļi nosaka noteiktus izņēmumus, jo tiem ir arī izteikti jonu raksturs; piemēram, nātrija benzoāts (C 6 H 5 COONa) ir organisks sāls, bet benzoāta un tā aromātiskā gredzena iekšienē ir kovalentās saites. Pat ja tā, tā kristāli tiek uzskatīti par joniem, ņemot vērā elektrostatisko mijiedarbību: C 6 H 5 COO - Na + .
Organiskajos savienojumos dominē kovalentās saites starp oglekļa atomiem
Vai kas ir tas pats, kas jāsaka: organiskie savienojumi sastāv no oglekļa skeletiem. Tajās ir vairāk nekā viena CC vai CH saite, un šis mugurkauls var būt lineārs, gredzenveida vai sazarots, mainoties tā nepiesātinātības pakāpei un aizvietotāja veidam (heteroatomiem vai funkcionālām grupām). Cukurā ir daudz CC, CH un C-OH saišu.
Kā piemēru ņemsim kopu CO, CH 2 OCH 2 un H 2 C 2 O 4 . Kurš no šiem trim savienojumiem ir neorganisks?
CH 2 OCH 2 (etilēna dioksīdā) ir četras CH saites un divas CO saites, savukārt H 2 C 2 O 4 (skābeņskābe) ir viena CC, divas C-OH un divas C = O. H 2 C 2 O 4 struktūru var uzrakstīt kā HOOC-COOH (divas saistītas karboksilgrupas). Tikmēr CO sastāv no molekulas, kuru parasti attēlo ar hibrīda saiti starp C = O un C≡O.
Tā kā CO (oglekļa monoksīdā) ir tikai viens oglekļa atoms, kas saistīts ar vienu no skābekļa atomiem, šī gāze ir neorganiska; pārējie savienojumi ir organiski.
Organiskajiem savienojumiem parasti ir lielāka molārā masa
Struktūra, kas attēlota ar palmitīnskābes līnijām. Var atzīmēt, cik liels tas ir salīdzinājumā ar mazākiem neorganiskiem savienojumiem vai tā sāļu formulas svaru. Avots: Volfgangs Šīferis
Piemēram, iepriekšminēto savienojumu molāri ir: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H 2 C 2 O 4 ) un 60 g / mol (CH 2 OCH 2 ). Protams, CS 2 (oglekļa disulfīds), neorganisks savienojums, kura molārā masa ir 76 g / mol, "sver" vairāk nekā CH 2 OCH 2 .
Bet kā ir ar taukiem vai taukskābēm? No tādām biomolekulēm kā DNS vai olbaltumvielām? Vai ogļūdeņraži ar garām lineārām ķēdēm? Vai asfaltenes? To molārā masa viegli pārsniedz 100 g / mol. Piemēram, palmitīnskābes (augšējais attēls) molārā masa ir aptuveni 256 g / mol.
Organisko savienojumu skaits ir lielāks
Daži neorganiski savienojumi, ko sauc par koordinācijas kompleksiem, uzrāda izomēriju. Tomēr salīdzinājumā ar organisko izomerismu tas ir mazāk daudzveidīgs.
Pat ja mēs pievienotu visus sāļus, oksīdus (metāliskos un nemetāliskos), sulfīdus, telurīdus, karbīdus, hidrīdus, nitrīdus utt., Mēs neapkopotu varbūt pat pusi no organiskajiem savienojumiem, kas dabā var pastāvēt. Tāpēc organisko savienojumu skaits ir lielāks un to struktūra ir bagātāka.
Neorganiskie savienojumi ir elementāri daudzveidīgāki
Tomēr saskaņā ar elementu daudzveidību neorganiskie savienojumi ir daudzveidīgāki. Kāpēc? Tā kā ar periodiskās tabulas palīdzību jūs varat izveidot jebkura veida neorganiskus savienojumus; organiskais savienojums ir ierobežots tikai ar elementiem: C, H, O, P, S, N un X (halogēniem).
Mums ir daudz metālu (sārmu, sārmzemju, pārejas, lantanīdi, aktinīdi, p bloka metāli) un bezgalīgas iespējas kombinēt tos ar dažādiem anjoniem (parasti neorganiskiem); piemēram: CO 3 2- (karbonāti), Cl - (hlorīdi), P 3- (fosfīdi), O 2- (oksīdi), OH - (hidroksīdi), SO 4 2- (sulfāti), CN - (cianīdi) , SCN - (tiocianāti) un vēl daudz vairāk.
Ņemiet vērā, ka CN - un SHN - anjoni šķiet organisks, bet patiesībā ir neorganisks. Citu neskaidrību iezīmē oksalāta anjons - C 2 O 4 2- , kas ir organisks un nav neorganisks.
Neorganiskiem savienojumiem ir augstāka kušanas un viršanas temperatūra
Atkal ir vairāki izņēmumi no šī noteikuma, jo tas viss ir atkarīgs no tā, kurš savienojumu pāris tiek salīdzināts. Tomēr, pieturoties pie neorganiskiem un organiskiem sāļiem, pirmajiem parasti ir augstāka kušanas un viršanas temperatūra nekā otrajiem.
Šeit mēs atrodam vēl vienu netiešu piezīmi: organiskie sāļi ir jutīgi pret sadalīšanos, jo siltums sarauj to kovalentās saites. Pat tad mēs salīdzinājām kalcija tartrāta pāri (CaC 4 H 4 O 6 ) un kalcija karbonātu (CaCO 3 ). CaC 4 H 4 O 6 sadalās 600 ° C temperatūrā, bet CaCO 3 izkūst 825 ° C temperatūrā.
Un tas, ka CaCO 3 nebūt nav viens no sāļiem ar visaugstākajām kušanas temperatūrām, kā attiecīgi CaC 2 (2160 ºC) un CaS 2 (2525 ºC) gadījumā: attiecīgi karbīds un kalcija sulfīds.
Organiskie savienojumi Visumā ir sastopami retāk
Vienkāršākie un primitīvākie organiskie savienojumi, piemēram, metāns, CH 4 , urīnviela, CO (NH 2 ) 2 vai aminoskābe glicīns NH 2 CH 2 COOH, ir ļoti reti sastopamas sugas Kosmosā, salīdzinot ar amonjaku, oglekļa dioksīdu. ogleklis, titāna oksīdi, ogleklis utt. Visumā pat dzīvības priekšgājēji netiek bieži atklāti.
Organiskie savienojumi atbalsta dzīvi daudz lielākā mērā nekā neorganiskie
Morrokojas apvalks sastāv no kaulu maisījuma, kas pārklāts ar keratīnu, kas savukārt sastāv no neorganiskas matricas (hidroksiapatīta un radniecīgām minerālvielām) un organiskas matricas (kolagēna, skrimšļa un nervu). Avots: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria) .jpg: Fotogrāfa atvasinājumu darbs: Fotogrāfs
Oglekļa organiskā ķīmija, ko izmanto metabolisma procesu izpratnē, tiek pārveidota par bioķīmiju (un no metāla katjonu viedokļa - par bioinorganiskiem līdzekļiem).
Organiskie savienojumi ir dzīves stūrakmens (tāpat kā iepriekš redzamajā attēlā redzamā morrokoja), pateicoties CC saitēm un milzīgajam konstrukciju konglomerātam, kas rodas šo saišu rezultātā, un to mijiedarbībai ar neorganiskiem sāls kristāliem.
Atgriežoties pie cukura-sāls pāra, dabiskie cukura avoti ir dzīvi: tie ir kultūraugi, kas aug un mirst; bet tas nav tas pats ar sāls avotiem: ne jūras, ne sāls atradnes nav dzīvas (fizioloģiskā nozīmē).
Augi un dzīvnieki sintezē neskaitāmus organiskos savienojumus, kas veido plašu dabisko produktu klāstu (vitamīni, fermenti, hormoni, tauki, krāsvielas utt.).
Tomēr mēs nevaram izslēgt faktu, ka ūdens ir dzīvības šķīdinātājs (un tas ir neorganisks); un arī tas skābeklis nav būtisks šūnu elpošanai (nenosaucot metāla kofaktorus, kas nav neorganiski savienojumi, bet katjoni). Tāpēc neorganiskajam ir arī izšķiroša loma dzīves noteikšanā.
Atsauces
- Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
- Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
- Grehems Solomons TW, Kreigs B. Frīls. (2011). Organiskā ķīmija. Amīni. (10. izdevums.). Wiley Plus.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. gada 03. jūlijs). Atšķirība starp organisko un neorganisko. Atgūts no: domaco.com
- Teksasas izglītības aģentūra. (2019. gads). Organisks vai neorganisks? Atgūts no: texasgateway.org
- Saharoze. (sf). Kā tiek ražots cukurs: ievads. Atgūts no: sucrose.com
- Wikipedia. (2019. gads). Neorganisko savienojumu saraksts. Atgūts no: en.wikipedia.org