- Hlavné rozdiely medzi organickými a anorganickými zlúčeninami
- Anorganické zlúčeniny sa získavajú z bohatších prírodných zdrojov ako anorganické zlúčeniny
- Anorganické kryštály sú obvykle iónové, zatiaľ čo organické kryštály majú tendenciu byť molekulárne
- Typ väzby, ktorá riadi organické zlúčeniny, je kovalentný
- V organických zlúčeninách prevládajú kovalentné väzby medzi atómami uhlíka
- Organické zlúčeniny majú tendenciu mať väčšie molárne hmotnosti
- Počet organických zlúčenín je početnejší
- Anorganické zlúčeniny sú elementárne rozmanitejšie
- Anorganické zlúčeniny majú vyššie teploty topenia a teploty varu
- Organické zlúčeniny sú vo vesmíre vzácnejšie
- Organické zlúčeniny podporujú život oveľa viac ako anorganické zlúčeniny
- Referencie
Tieto rozdiely medzi organických a anorganických zlúčenín, sú nie vždy jednoduché, ani sa počúvať nemenný pravidlo, lebo pokiaľ ide o chémiu existuje nespočet výnimky, ktoré odporujú alebo otázka predchádzajúce znalosti. Existujú však vlastnosti, ktoré umožňujú rozlíšiť medzi mnohými zlúčeninami, ktoré sú anorganické alebo nie.
Podľa definície je organická chémia štúdia, ktorá zahŕňa všetky odvetvia uhlíkovej chémie; preto je logické myslieť si, že ich kostry sú tvorené atómami uhlíka. Na druhej strane, anorganické kostry (bez toho, aby prešli do polymérov) sú obvykle tvorené akýmkoľvek iným prvkom v periodickej tabuľke ako uhlíkom.
Živé veci sú vo všetkých svojich mierkach a výrazoch prakticky vyrobené z uhlíka a iných heteroatómov (H, O, N, P, S atď.). Takže všetka zeleň, ktorá pokrýva zemskú kôru, ako aj stvorenia, ktoré ju kráčajú, sú živými príkladmi zložitých a dynamicky zmiešaných organických zlúčenín.
Na druhej strane, pri vŕtaní zeme a na horách nájdeme minerálne telá bohaté na zloženie a geometrické tvary, z ktorých prevažnú väčšinu tvoria anorganické zlúčeniny. Posledne menované tiež definujú takmer výlučne atmosféru, ktorú dýchame, a oceány, rieky a jazerá.
Hlavné rozdiely medzi organickými a anorganickými zlúčeninami
| Organické zlúčeniny | Anorganické zlúčeniny |
|---|---|
| Obsahujú atómy uhlíka | Pozostávajú z prvkov iných ako uhlík |
| Sú súčasťou živých bytostí | Sú súčasťou inertných bytostí |
| V prírodných zdrojoch sú menej hojné | Viac sa vyskytujú v prírodných zdrojoch |
| Zvyčajne sú molekulárne | Zvyčajne sú iónové |
| Kovalentné väzby | Iónové väzby |
| Väčšie molárne hmotnosti | Nižšia molárna hmotnosť |
| Sú menej rozmanité | Sú to rozmanitejšie prvky |
| Nižšie teploty topenia a varu | Vyššie teploty topenia a varu |
Anorganické zlúčeniny sa získavajú z bohatších prírodných zdrojov ako anorganické zlúčeniny
Kryštály cukru (vpravo) a soli (vľavo) videné pod mikroskopom. Zdroj: Oleg Panichev
Aj keď môžu existovať výnimky, anorganické zlúčeniny sa všeobecne získavajú z bohatších prírodných zdrojov ako pre organické zlúčeniny. Tento prvý rozdiel vedie k nepriamemu tvrdeniu: anorganické zlúčeniny sú hojnejšie (na Zemi av kozme) ako organické zlúčeniny.
Samozrejme v ropnom poli budú prevažovať uhľovodíky a podobne, ktoré sú organickými zlúčeninami.
Ako príklad možno uviesť pár cukru a soli. Vyššie sú uvedené kryštály cukru (robustnejšie a fazetovanejšie) a soľ (menšie a zaoblené).
Cukor sa získava po viacerých procesoch z plantáží cukrovej trstiny (v slnečných alebo tropických oblastiach) az cukrovej repy (v chladných oblastiach alebo na začiatku zimy alebo jesene). Sú to prírodné aj obnoviteľné suroviny, ktoré sa pestujú až do doby ich náležitého zberu.
Medzitým soľ pochádza z oveľa bohatšieho zdroja: z mora alebo jazier a usadenín solí, ako je minerálny halit (NaCl). Keby sa spojili všetky polia cukrovej trstiny a cukrovej repy, nemohli by sa nikdy vyrovnať prírodným rezervám soli.
Anorganické kryštály sú obvykle iónové, zatiaľ čo organické kryštály majú tendenciu byť molekulárne
Ak vezmeme opäť opäť príklad cukru a soli, vieme, že cukor sa skladá z disacharidu nazývaného sacharóza, ktorý sa ďalej rozkladá na glukózovú jednotku a fruktózovú jednotku. Kryštály cukru sú preto molekulárne, pretože sú definované sacharózou a jej intermolekulárnymi vodíkovými väzbami.
Medzitým sú kryštály soli tvorené sieťou iónov Na + a Cl - , ktoré definujú kubickú štruktúru zameranú na tvár (fcc).
Hlavným bodom je, že anorganické zlúčeniny zvyčajne tvoria iónové kryštály (alebo aspoň majú vysoký iónový charakter). Avšak, existuje niekoľko výnimiek, ako sú kryštály CO 2 , H 2 S, SO 2 a iné anorganické plyny, ktoré tuhnú pri nízkych teplotách a vysokých tlakoch, a sú tiež molekulárnej.
Voda predstavuje najdôležitejšiu výnimku z tohto bodu: ľad je anorganický a molekulárny kryštál.
Málo snehu alebo ľadu sú kryštály vody, vynikajúce príklady anorganických molekulárnych kryštálov. Zdroj: Sieverschar z Pixabay.
Minerály sú v podstate anorganické zlúčeniny, a preto ich kryštály majú prevažne iónovú povahu. Preto sa tento druhý bod považuje za platný pre široké spektrum anorganických zlúčenín vrátane solí, sulfidov, oxidov, telidov atď.
Typ väzby, ktorá riadi organické zlúčeniny, je kovalentný
Rovnaké kryštály cukru a soli zanechávajú niečo na pochybách: prvé obsahujú kovalentné (smerové) väzby, zatiaľ čo druhé majú iónové (nesmerové) väzby.
Tento bod priamo súvisí s druhým: molekulárny kryštál musí mať nevyhnutne viac kovalentných väzieb (zdieľanie elektrónov medzi dvoma atómami).
Organické soli opäť stanovujú určité výnimky, pretože majú tiež silne iónový charakter; napríklad benzoan sodný (C 6 H 5 Coon) je organická soľ, ale v rámci benzoan a jeho aromatickom kruhu sú kovalentnej väzby. Dokonca tak, jeho kryštály sa hovorí, že iónová vzhľadom k elektrostatické interakcie: C 6 H 5 COO - Na + .
V organických zlúčeninách prevládajú kovalentné väzby medzi atómami uhlíka
Alebo to, čo sa dá povedať: organické zlúčeniny pozostávajú z uhlíkových koster. V nich je viac ako jedna väzba CC alebo CH a táto kostra môže byť lineárna, kruhová alebo rozvetvená, líšiaca sa stupňom jej nenasýtenosti a typu substituenta (heteroatómy alebo funkčné skupiny). V cukre sú bohaté väzby CC, CH a C-OH.
Vziať Pozrime sa ako príklad sady CO, CH 2 OCH 2 a H 2 C 2 O 4 . Ktoré z týchto troch zlúčenín sú anorganické?
V CH 2 OCH 2 (etylén oxid), sú k dispozícii štyri CH väzby a dve CO väzby, zatiaľ čo v H 2 C 2 O 4 (kyselina šťaveľová), že existuje jeden CC, dvoch C-OH, a dve C = O. Štruktúra H 2 C 2 O 4 môže byť napísané ako HOOC-COOH (dva spojené karboxylových skupín). Medzitým CO pozostáva z molekuly obvykle predstavovanej s hybridnou väzbou medzi C = O a C20.
Pretože v CO (oxid uhoľnatý) je iba jeden atóm uhlíka viazaný na jeden z kyslíka, tento plyn je anorganický; ostatné zlúčeniny sú organické.
Organické zlúčeniny majú tendenciu mať väčšie molárne hmotnosti
Štruktúra predstavovaná čiarami pre kyselinu palmitovú. Je možné poznamenať, aké veľké je v porovnaní s menšími anorganickými zlúčeninami alebo hmotnosťou ich solí. Zdroj: Wolfgang Schaefer
Napríklad stoličky z vyššie uvedených zlúčenín sú: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H 2 C 2 O 4 ) a 60 g / mol (CH 2 OCH 2 ). Samozrejme, CS 2 (sírouhlík), anorganická zlúčenina, ktorej molekulová hmotnosť je 76 g / mol, "váži" viac ako CH 2 OCH 2 .
Ale čo tuky alebo mastné kyseliny? Z biomolekúl, ako je DNA alebo proteíny? Alebo uhľovodíky s dlhými lineárnymi reťazcami? Alebo asfaltény? Ich molárna hmotnosť ľahko presahuje 100 g / mol. Napríklad kyselina palmitová (horný obrázok) má molárnu hmotnosť asi 256 g / mol.
Počet organických zlúčenín je početnejší
Niektoré anorganické zlúčeniny, nazývané koordinačné komplexy, vykazujú izomerizmus. V porovnaní s organickým izomerizmom je však menej rozmanitý.
Aj keď pridáme všetky soli, oxidy (kovové a nekovové), sulfidy, teluridy, karbidy, hydridy, nitridy atď., Nezhromažďujeme snáď ani polovicu organických zlúčenín, ktoré môžu existovať v prírode. Preto sú organické zlúčeniny početnejšie a štruktúrne bohatšie.
Anorganické zlúčeniny sú elementárne rozmanitejšie
Avšak podľa elementárnej diverzity sú anorganické zlúčeniny rôznorodejšie. Prečo? Pretože s periodickou tabuľkou v ruke môžete zostaviť akýkoľvek typ anorganickej zlúčeniny; zatiaľ čo organická zlúčenina, je obmedzená iba na prvky: C, H, O, P, S, N a X (halogény).
Máme veľa kovov (alkalických kovov, kovov alkalických zemín, prechodných kovov, lantanidov, aktinidov, kovov p-bloku) a nekonečné možnosti ich kombinovania s rôznymi aniónmi (zvyčajne anorganickými); ako je napríklad: CO 3 2- (uhličitany), Cl - (chloridy), P 3- (fosfidy), O -2- (oxidy), OH - (hydroxidy), SO 4 2- (sulfáty), CN - (kyanidy) , SCN - (tiokyanáty) a mnoho ďalších.
Všimnite si, že CN - a SCN - anióny sa zdajú byť organické, ale v skutočnosti sú anorganická. Ďalšia zmätok je označený na oxalátovou anión, C 2 O 4 2- , ktorý je organické a anorganické nie.
Anorganické zlúčeniny majú vyššie teploty topenia a teploty varu
Opäť existuje niekoľko výnimiek z tohto pravidla, pretože všetko záleží na tom, ktorý pár zlúčenín sa porovná. Ak sa však držia anorganických a organických solí, majú skôr tendenciu mať vyššie teploty topenia a teploty varu ako posledne uvedené.
Tu nachádzame ďalší implicitný bod: organické soli sú náchylné k rozkladu, pretože teplo narušuje ich kovalentné väzby. Aj tak sme porovnali tartrát dvojica vápenatého (CaC 4 H 4 O 6 ) a uhličitan vápenatý (CaCO 3 ). CaC 4 H 4 O 6 sa rozkladá pri teplote 600ºC, zatiaľ čo CaCO 3 topí pri 825ºC.
A to CaCO 3 je zďaleka jedna zo solí s najvyššími teplotami topenia, ako v prípade CAC 2 (2160 ° C) a čas 2 (2525 ° C): karbid a sulfid vápenatý, resp.
Organické zlúčeniny sú vo vesmíre vzácnejšie
Najjednoduchšie a najprimitívnejšie organické zlúčeniny, ako je metán, CH 4 , močoviny CO (NH 2 ) 2 , alebo aminokyselina glycín, NH 2, CH 2 COOH, sú veľmi vzácne druhy vo vesmíre v porovnaní s amoniak, oxid uhličitý. uhlík, oxidy titánu, uhlík atď. Vo vesmíre sa často nedetegujú ani predchodcovia života.
Organické zlúčeniny podporujú život oveľa viac ako anorganické zlúčeniny
Škrupina moroka sa skladá zo zmesi kostí pokrytých keratínom, ktoré sú zase zložené z anorganickej matrice (hydroxyapatit a príbuzné minerály) a organickej matrice (kolagén, chrupavka a nervy). Zdroj: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria) .jpg: Fotografderivatívne dielo: Fotograf
Organická chémia uhlíka, ktorá sa používa pri pochopení metabolických procesov, sa transformuje na biochémiu (az hľadiska katiónov kovov na bioinorganiká).
Organické zlúčeniny sú základným kameňom života (ako je napríklad morrocoy na obrázku vyššie) vďaka väzbám CC a obrovskému konglomerátu štruktúr, ktoré z týchto väzieb vyplývajú, a ich interakcii s kryštálmi anorganických solí.
Po návrate do páru cukor - soľ sú prírodné zdroje cukru živé: sú to plodiny, ktoré rastú a umierajú; ale to nie je to isté so zdrojmi soli: ani more, ani soľné usadeniny nie sú živé (vo fyziologickom zmysle).
Rastliny a zvieratá syntetizujú nekonečné organické zlúčeniny, ktoré tvoria širokú škálu prírodných produktov (vitamíny, enzýmy, hormóny, tuky, farbivá atď.).
Nemôžeme však vynechať skutočnosť, že voda je rozpúšťadlom života (a je to anorganické); a ani to, že kyslík je nevyhnutný pre bunkové dýchanie (nehovoriac o kovových kofaktoroch, ktoré nie sú anorganickými zlúčeninami, ale katiónmi). Anorganická látka preto tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri definovaní života.
Referencie
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. Amíny. (10. vydanie.). Wiley Plus.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. júla 2019). Rozdiel medzi organickými a anorganickými. Získané z: thinkco.com
- Agentúra pre vzdelávanie v Texase. (2019). Organické alebo anorganické? Obnovené z: texasgateway.org
- Sacharóza. (SF). Ako sa vyrába cukor: Úvod. Získané z: sucrose.com
- Wikipedia. (2019). Zoznam anorganických zlúčenín. Obnovené z: en.wikipedia.org