- Tärkeimmät erot orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden välillä
- Epäorgaanisia yhdisteitä saadaan runsaammista luonnollisista lähteistä kuin epäorgaanisista yhdisteistä
- Epäorgaaniset kiteet ovat yleensä ionisia, kun taas orgaaniset kiteet ovat yleensä molekyylisiä
- Sidostyyppi, joka hallitsee orgaanisia yhdisteitä, on kovalentti
- Orgaanisissa yhdisteissä vallitsevat kovalenttiset sidokset hiiliatomien välillä
- Orgaanisilla yhdisteillä on yleensä suuremmat moolimassat
- Orgaanisia yhdisteitä on runsaammin
- Epäorgaaniset yhdisteet ovat lähtökohtaisesti monimuotoisempia
- Epäorgaanisilla yhdisteillä on korkeammat sulamis- ja kiehumispisteet
- Orgaaniset yhdisteet ovat harvinaisempia maailmankaikkeudessa
- Orgaaniset yhdisteet tukevat elämää paljon enemmän kuin epäorgaaniset
- Viitteet
Erot orgaanisia ja epäorgaanisia yhdisteitä ole aina yksinkertaista, eivätkä ne tottelevat muuttumaton sääntö, koska kun se tulee kemia on olemassa lukemattomia poikkeuksia, jotka ovat ristiriidassa tai kysymys aikaisempaan tietoon. On kuitenkin ominaispiirteitä, joiden avulla on mahdollista erottaa monien yhdisteiden joukosta, mitkä ovat epäorgaanisia tai ei.
Orgaaninen kemia on määritelmänsä mukaan tutkimus, joka kattaa kaikki hiilikemian haarat; siksi on loogista ajatella, että heidän luurankojensa koostuvat hiiliatomeista. Toisaalta epäorgaaniset luurankot (menemättä polymeereihin) koostuvat yleensä mistä tahansa jaksollisen taulukon elementistä kuin hiilestä.
Elävät esineet ovat kaikissa mittakaavoissaan ja ilmaisuissaan käytännössä hiiltä ja muita heteroatomeja (H, O, N, P, S jne.). Joten kaikki maankuorea linjaavat vihreät samoin kuin siitä kävelevät olennot ovat eläviä esimerkkejä monimutkaisista ja dynaamisesti sekoittuvista orgaanisista yhdisteistä.
Toisaalta poraamalla maata ja vuoristossa löydämme mineraalikappaleita, joissa on runsaasti koostumusta ja geometrisia muotoja, joista valtaosa on epäorgaanisia yhdisteitä. Jälkimmäiset määrittelevät myös melkein kokonaan ilmakehän, jota hengitämme, sekä valtameret, joet ja järvet.
Tärkeimmät erot orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden välillä
| Orgaaniset yhdisteet | Epäorgaaniset yhdisteet |
|---|---|
| Ne sisältävät hiiliatomeja | Ne koostuvat muista alkuaineista kuin hiilestä |
| He ovat osa eläviä olentoja | Ne ovat osa inerttejä olentoja |
| Niitä on vähemmän luonnollisissa lähteissä | Niitä on runsaammin luonnollisissa lähteissä |
| Ne ovat yleensä molekyylisiä | Ne ovat yleensä ionisia |
| Kovalenttiset sidokset | Ionisidokset |
| Suuremmat moolimassat | Alemmat moolimassat |
| Ne ovat vähemmän erilaisia | Ne ovat monipuolisempia elementtejä |
| Alempi sulamis- ja kiehumispiste | Korkeammat sulamis- ja kiehumispisteet |
Epäorgaanisia yhdisteitä saadaan runsaammista luonnollisista lähteistä kuin epäorgaanisista yhdisteistä
Sokerikiteet (oikealla) ja suola (vasen) nähtynä mikroskoopin alla. Lähde: Oleg Panichev
Vaikka voi olla poikkeuksia, epäorgaanisia yhdisteitä saadaan yleensä runsaammista luonnollisista lähteistä kuin orgaanisten yhdisteiden lähteistä. Tämä ensimmäinen ero johtaa epäsuoraan lausuntoon: epäorgaaniset yhdisteet ovat runsaammin (maapallolla ja kosmossa) kuin orgaaniset yhdisteet.
Tietenkin öljykentässä hiilivedyt ja vastaavat, jotka ovat orgaanisia yhdisteitä, ovat hallitsevia.
Palaten kohtaan, sokeri-suola-pari voidaan mainita esimerkkinä. Yllä on sokerikiteitä (lujempia ja paljettuja) ja suolaa (pienempiä ja pyöristettyjä).
Sokeria saadaan sarjan prosessien jälkeen sokeriruo'viljelmistä (aurinkoisilla tai trooppisilla alueilla) ja sokerijuurikkaista (kylmillä alueilla tai talvien alussa tai syksyllä). Molemmat ovat luonnollisia ja uusiutuvia raaka-aineita, joita kasvatetaan satoon saakka.
Samaan aikaan suola on peräisin paljon runsaammasta lähteestä: merestä tai järvistä ja suolakertymistä, kuten mineraalihaliitista (NaCl). Jos kaikki sokeriruoko- ja sokerijuurikkaan pellot yhdistetään, niitä ei voida koskaan verrata luonnollisiin suolavarantoihin.
Epäorgaaniset kiteet ovat yleensä ionisia, kun taas orgaaniset kiteet ovat yleensä molekyylisiä
Kun otetaan jälleen esimerkki sokeri-suola-parista, tiedämme, että sokeri koostuu sakkaroosiksi kutsutusta disakkaridista, joka puolestaan hajoaa glukoosiyksiköksi ja fruktoosiyksiköksi. Sokerikiteet ovat siksi molekyylisiä, koska ne määritellään sakkaroosilla ja sen molekyylienvälisillä vety sidoksilla.
Samaan aikaan suolakiteet koostuvat Na + - ja Cl - ionien verkosta, joka määrittelee kasvikeskeisen kuutiorakenteen (fcc).
Pääasia on, että epäorgaaniset yhdisteet muodostavat yleensä ionisia kiteitä (tai ainakin sellaisia, joilla on korkea ioninen luonne). On kuitenkin olemassa useita poikkeuksia, kuten kiteitä, CO 2, H 2 S, SO 2 ja muut epäorgaaniset kaasut, jotka kiinteytyvät alhaisissa lämpötiloissa ja korkeissa paineissa, ja ovat myös molekyyli-.
Vesi on tärkein poikkeus tähän kohtaan: jää on epäorgaaninen ja molekyylikide.
Harvat lumi tai jää ovat vesikiteitä, erinomaisia esimerkkejä epäorgaanisista molekyylikiteistä. Lähde: Sieverschar Pixabaylta.
Mineraalit ovat pääosin epäorgaanisia yhdisteitä, ja siksi niiden kiteet ovat luonteeltaan pääasiassa ionisia. Siksi tätä toista kohtaa pidetään pätevänä laajalle spektrille epäorgaanisia yhdisteitä, mukaan lukien suolat, sulfidit, oksidit, tellidit jne.
Sidostyyppi, joka hallitsee orgaanisia yhdisteitä, on kovalentti
Samat sokeri- ja suolakiteet jättävät jotain epäilystä: ensimmäiset sisältävät kovalenttiset (suunnatut) sidokset, kun taas jälkimmäiset osoittavat ionisia (ei-suunnattuja) sidoksia.
Tämä kohta korreloi suoraan toisen kanssa: molekyylikiteillä on välttämättä oltava useita kovalenttisia sidoksia (elektroniparin jakaminen kahden atomin välillä).
Orgaaniset suolat muodostavat jälleen tiettyjä poikkeuksia, koska niillä on myös voimakkaasti ioninen luonne; esimerkiksi, natriumbentsoaatti (C 6 H 5 COONa) on orgaaninen suola, mutta sisällä bentsoaatti ja sen aromaattinen rengas on kovalenttisia sidoksia. Silti sen kiteiden sanotaan olevan ionisia, kun otetaan huomioon sähköstaattinen vuorovaikutus: C 6 H 5 COO - Na +.
Orgaanisissa yhdisteissä vallitsevat kovalenttiset sidokset hiiliatomien välillä
Tai mitä on samaa sanottavaa: orgaaniset yhdisteet koostuvat hiilen luurankoista. Niissä on enemmän kuin yksi CC- tai CH-sidos, ja tämä runko voi olla lineaarinen, rengasmainen tai haaroittunut, vaihtelemalla tyydyttymättömyytensä asteessa ja substituentin tyypillä (heteroatomit tai funktionaaliset ryhmät). Sokerissa CC-, CH- ja C-OH-sidoksia on runsaasti.
Otetaan esimerkkinä joukko CO, CH 2 -CH 2 ja H 2 C 2 O 4. Mitkä näistä kolmesta yhdisteestä ovat epäorgaanisia?
CH 2 OCH 2: ssa (eteenidioksidi) on neljä CH-sidosta ja kaksi CO-sidosta, kun taas H 2 C 2 O 4: ssä (oksaalihappo) on yksi CC, kaksi C-OH ja kaksi C = O. Rakenne H 2 C 2 O 4 voidaan kirjoittaa HOOC-COOH (kaksi liittyy karboksyyliryhmää). Samaan aikaan CO koostuu molekyylistä, jota yleensä edustaa hybridisidos C = O: n ja C20: n välillä.
Koska CO: ssa (hiilimonoksidissa) on vain yksi hiiliatomi sitoutuneena happeen, tämä kaasu on epäorgaaninen; muut yhdisteet ovat orgaanisia.
Orgaanisilla yhdisteillä on yleensä suuremmat moolimassat
Palmitiinihapon viivoilla esitetty rakenne. Voidaan huomata, kuinka suuri se on verrattuna pienempiin epäorgaanisiin yhdisteisiin tai sen suolojen kaavan painoon. Lähde: Wolfgang Schaefer
Esimerkiksi, poskihampaiden edellä yhdisteistä ovat: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H 2 C 2 O 4) ja 60 g / mol (CH 2 -CH 2). Tietenkin, CS 2 (rikkihiiltä), epäorgaaninen yhdiste, jonka moolimassa on 76 g / mol, "painaa" yli CH 2 -CH 2.
Entä rasvat tai rasvahapot? Biomolekyyleistä, kuten DNA tai proteiineista? Tai hiilivedyt, joilla on pitkät lineaariset ketjut? Tai asfalteenit? Niiden moolimassat ylittävät helposti 100 g / mol. Esimerkiksi palmitiinihapon (yläkuva) moolimassa on noin 256 g / mol.
Orgaanisia yhdisteitä on runsaammin
Joillakin epäorgaanisilla yhdisteillä, joita kutsutaan koordinaatiokomplekseiksi, esiintyy isomerismia. Se on kuitenkin vähemmän monimuotoinen verrattuna orgaaniseen isomerismiin.
Vaikka lisättäisiin kaikki suolat, oksidit (metalliset ja ei-metalliset), sulfidit, telluridit, karbidit, hydridit, nitridit jne., Emme kerääisi ehkä edes puolta luonnossa mahdollisesti esiintyvistä orgaanisista yhdisteistä. Siksi orgaanisia yhdisteitä on runsaammin määrä ja rikkaampia rakenteissa.
Epäorgaaniset yhdisteet ovat lähtökohtaisesti monimuotoisempia
Alkuaineiden monimuotoisuuden mukaan epäorgaaniset yhdisteet ovat kuitenkin monimuotoisempia. Miksi? Koska kädessä olevan jaksotaulukon avulla voit rakentaa minkä tahansa tyyppisiä epäorgaanisia yhdisteitä; kun taas orgaaninen yhdiste, se on rajoitettu vain alkuaineisiin: C, H, O, P, S, N ja X (halogeenit).
Meillä on monia metalleja (alkali-, maa-alkali-, siirtymä-, lantanidit, aktinidit, p-lohkon metallit) ja äärettömiä vaihtoehtoja yhdistää niitä erilaisten anionien kanssa (yleensä epäorgaaniset); kuten: CO 3 2- (karbonaatit), Cl - (kloridit), P 3- (fosfidit), O 2- (oksidit), OH - (hydroksidit), SO 4 2- (sulfaatit), CN - (syanidit), SCN - (tiosyanaatit) ja monet muut.
Huomaa, että CN - ja SCN - anionit näyttävät olevan orgaanista, mutta ovat todella epäorgaanisia. Toinen sekavuus on merkitty oksalaatti-anionilla, C 2 O 4 2, joka on orgaaninen eikä epäorgaaninen.
Epäorgaanisilla yhdisteillä on korkeammat sulamis- ja kiehumispisteet
Jälleen, tästä säännöstä on useita poikkeuksia, koska kaikki riippuu siitä, mitä yhdisteparia verrataan. Kiinnittyen epäorgaanisiin ja orgaanisiin suoloihin, entisillä on yleensä korkeammat sulamis- ja kiehumispisteet kuin jälkimmäisillä.
Täältä löytyy toinen implisiittinen kohta: orgaaniset suolat ovat alttiita hajoamaan, koska lämpö hajottaa niiden kovalenttiset sidokset. Jopa niin, vertasimme pari kalsiumkarbonaatin (SERTIn 4 H 4 O 6) ja kalsiumkarbonaattia (CaCO 3). SERTIn 4 H 4 O 6 hajoaa 600 ° C, kun taas CaCO 3 sulaa 825ºC.
Ja että CaCO 3 ei ole kaukana yhdestä suoloista, joilla on korkeimmat sulamispisteet, kuten CaC 2: n (2160 ºC) ja CaS 2: n (2525 ºC) tapauksissa: vastaavasti kalsiumkarbidia ja sulfidia.
Orgaaniset yhdisteet ovat harvinaisempia maailmankaikkeudessa
Yksinkertaisin ja primitiivinen orgaanisia yhdisteitä, kuten metaania, CH 4, ureaa, CO (NH 2) 2, tai aminohappo glysiini, NH 2 CH 2 COOH, ovat hyvin harvinaisia lajeja Cosmos verrattuna ammoniakkia, hiilidioksidia. hiili, titaanioksidit, hiili jne. Universumissa edes elämän edeltäjiä ei tunnisteta usein.
Orgaaniset yhdisteet tukevat elämää paljon enemmän kuin epäorgaaniset
Morrokoyn kuori koostuu seoksesta luita, jotka on peitetty keratiinilla, jotka puolestaan koostuvat epäorgaanisesta matriisista (hydroksiapatiitti ja vastaavat mineraalit) ja orgaanisesta matriisista (kollageeni, rusto ja hermot). Lähde: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria).jpg: Valokuvaajan johdannaisteos: Valokuvaaja
Hiilen orgaaninen kemia, jota käytetään aineenvaihduntaprosessien ymmärtämisessä, muuttuu biokemiaksi (ja metallikationien näkökulmasta bioinorganismeiksi).
Orgaaniset yhdisteet ovat elämän kulmakivi (kuten yllä olevassa kuvassa oleva morrocoy) CC-sidosten ja näistä sidoksista johtuvan valtavan rakenteiden ryhmän ja niiden vuorovaikutuksen kanssa epäorgaanisten suolakiteiden ansiosta.
Palattuaan sokeri-suola-pariin luonnolliset sokerilähteet ovat elossa: ne ovat kasveja, jotka kasvavat ja kuolevat; mutta se ei ole sama suolalähteiden kanssa: meri tai suolakertymä ei ole elossa (fysiologisessa mielessä).
Kasvit ja eläimet syntetisoivat loputtomia orgaanisia yhdisteitä, jotka muodostavat laajan valikoiman luonnollisia tuotteita (vitamiineja, entsyymejä, hormoneja, rasvoja, väriaineita jne.).
Emme kuitenkaan voi jättää pois tosiasiaa, että vesi on elämän liuotin (ja se on epäorgaaninen); eikä tämä happi ole välttämätöntä solujen hengityksessä (puhumattakaan metallisista kofaktoreista, jotka eivät ole epäorgaanisia yhdisteitä, mutta kationeja). Siksi epäorgaanisella aineella on myös ratkaiseva rooli elämän määrittelyssä.
Viitteet
- Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Orgaaninen kemia. Amiineja. (10. painos.). Wiley Plus.
- Helmenstine, tohtori Anne Marie (3. heinäkuuta 2019). Ero orgaanisen ja epäorgaanisen välillä. Palautettu osoitteesta: gondo.com
- Texasin koulutusvirasto. (2019). Orgaaninen vai epäorgaaninen? Palautettu osoitteesta: texasgateway.org
- Sakkaroosia. (SF). Kuinka sokeria valmistetaan: johdanto. Palautettu osoitteesta: sucrose.com
- Wikipedia. (2019). Luettelo epäorgaanisista yhdisteistä. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org