- Hlavní rozdíly mezi organickými a anorganickými sloučeninami
- Anorganické sloučeniny se získávají z hojnějších přírodních zdrojů než anorganické sloučeniny
- Anorganické krystaly jsou obvykle iontové, zatímco organické krystaly mají tendenci být molekulární
- Druh vazby, která řídí organické sloučeniny, je kovalentní
- V organických sloučeninách převažují kovalentní vazby mezi atomy uhlíku
- Organické sloučeniny mají tendenci mít větší molární hmotnosti
- Organické sloučeniny jsou početnější
- Anorganické sloučeniny jsou elementárně rozmanitější
- Anorganické sloučeniny mají vyšší teploty tání a teploty varu
- Organické sloučeniny jsou ve vesmíru vzácnější
- Organické sloučeniny podporují život v mnohem větší míře než anorganické sloučeniny
- Reference
Tyto rozdíly mezi organických a anorganických sloučenin, jsou ne vždy jednoduché, ani se poslouchat neměnný pravidlo, neboť pokud jde o chemii existuje nespočet výjimky, které odporují nebo otázka předchozí znalosti. Existují však vlastnosti, které umožňují rozlišit mezi mnoha sloučeninami, které jsou anorganické nebo ne.
Podle definice je organická chemie studií, která zahrnuje všechna odvětví uhlíkové chemie; proto je logické myslet si, že jejich kostry jsou tvořeny atomy uhlíku. Na druhé straně, anorganické kostry (bez přechodu na polymery) jsou obvykle tvořeny jakýmkoli jiným prvkem v periodické tabulce, jiným než uhlík.
Živé věci jsou ve všech svých stupnicích a výrazech prakticky vyrobeny z uhlíku a dalších heteroatomů (H, O, N, P, S atd.). Takže veškerá zeleň, která lemuje zemskou kůru, stejně jako stvoření, která na ní chodí, jsou živými příklady složitých a dynamicky se prolínajících organických sloučenin.
Na druhou stranu, při vrtání země a v horách najdeme minerální tělesa bohatá na složení a geometrické tvary, z nichž převážná většina jsou anorganické sloučeniny. Posledně jmenovaný také téměř úplně definuje atmosféru, kterou dýcháme, a oceány, řeky a jezera.
Hlavní rozdíly mezi organickými a anorganickými sloučeninami
| Organické sloučeniny | Anorganické sloučeniny |
|---|---|
| Obsahují atomy uhlíku | Jsou vyrobeny z jiných prvků než uhlíku |
| Jsou součástí živých bytostí | Jsou součástí inertních bytostí |
| V přírodních zdrojích jsou méně hojné | Jsou hojnější v přírodních zdrojích |
| Obvykle jsou molekulární | Obvykle jsou iontové |
| Kovalentní vazby | Iontové vazby |
| Větší molární hmotnosti | Nižší molární hmotnosti |
| Jsou méně rozmanité | Jsou to rozmanitější prvky |
| Nižší teploty tání a varu | Vyšší teploty tání a varu |
Anorganické sloučeniny se získávají z hojnějších přírodních zdrojů než anorganické sloučeniny
Krystaly cukru (vpravo) a soli (vlevo) vidět pod mikroskopem. Zdroj: Oleg Panichev
Ačkoli mohou existovat výjimky, anorganické sloučeniny se obecně získávají z hojnějších přírodních zdrojů než pro organické sloučeniny. Tento první rozdíl vede k nepřímému tvrzení: anorganické sloučeniny jsou hojnější (na Zemi a v Kosmu) než organické sloučeniny.
V ropném poli budou samozřejmě dominovat uhlovodíky a podobně, což jsou organické sloučeniny.
Vrátíme-li se do sekce, lze jako příklad uvést pár cukru a soli. Výše jsou uvedeny krystaly cukru (robustnější a fazetovanější) a sůl (menší a zaoblené).
Cukr se získává po řadě procesů z plantáží cukrové třtiny (ve slunných nebo tropických oblastech) az cukrové řepy (v chladných oblastech nebo na začátku zimy nebo na podzim). Jsou to přírodní i obnovitelné suroviny, které se pěstují až do doby jejich řádné sklizně.
Mezitím sůl pochází z mnohem hojnějšího zdroje: moře nebo jezera a ložiska soli, jako je minerální halit (NaCl). Pokud by se všechna pole cukrové třtiny a cukrové řepy spojily dohromady, nemohly by se nikdy vyrovnat přírodním zásobám soli.
Anorganické krystaly jsou obvykle iontové, zatímco organické krystaly mají tendenci být molekulární
Vezmeme-li opět příklad cukru a soli, víme, že cukr se skládá z disacharidu zvaného sacharóza, který se zase rozpadá na glukózovou jednotku a fruktosovou jednotku. Krystaly cukru jsou proto molekulární, protože jsou definovány sacharózou a její mezimolekulární vodíkové vazby.
Mezitím jsou krystaly soli tvořeny sítí iontů Na + a Cl -, které definují kubickou strukturu zaměřenou na tvář (fcc).
Hlavním bodem je, že anorganické sloučeniny obvykle vytvářejí iontové krystaly (nebo přinejmenším s vysokým iontovým charakterem). Nicméně, existuje několik výjimek, jako jsou krystaly CO 2, H 2 S, SO 2 a jiné anorganické plyny, které tuhnou při nízkých teplotách a vysokých tlacích, a jsou také molekulární.
Voda představuje nejdůležitější výjimku z tohoto bodu: led je anorganický a molekulární krystal.
Těch několik málo sněhu nebo ledu jsou krystaly vody, vynikající příklady anorganických molekulárních krystalů. Zdroj: Sieverschar z Pixabay.
Minerály jsou v podstatě anorganické sloučeniny a jejich krystaly jsou proto převážně iontové povahy. Proto se tento druhý bod považuje za platný pro široké spektrum anorganických sloučenin, včetně solí, sulfidů, oxidů, tellidů atd.
Druh vazby, která řídí organické sloučeniny, je kovalentní
Stejné krystaly cukru a soli nechávají něco na pochybách: první obsahuje kovalentní (směrové) vazby, zatímco druhý vykazuje iontové (nesměrové) vazby.
Tento bod je přímo korelován s druhým: molekulární krystal musí nutně mít vícenásobné kovalentní vazby (sdílení dvojice elektronů mezi dvěma atomy).
Organické soli opět stanoví určité výjimky, protože mají také silně iontový charakter; například benzoan sodný (C 6 H 5 COONa) je organická sůl, ale v rámci benzoát a jeho aromatickém kruhu jsou kovalentní vazby. Dokonce tak, jeho krystaly se říká, že iontová vzhledem k elektrostatické interakce: C 6 H 5 COO - Na +.
V organických sloučeninách převažují kovalentní vazby mezi atomy uhlíku
Nebo co se dá říci: organické sloučeniny se skládají z uhlíkových koster. V nich je více než jedna vazba CC nebo CH a tato kostra může být lineární, kruhová nebo rozvětvená, měnící se stupněm jejich nenasycenosti a typu substituentu (heteroatomy nebo funkční skupiny). V cukru jsou vazby CC, CH a C-OH hojné.
Vzít Podívejme se jako příklad sady CO, CH 2 OCH 2 a H 2 C 2 O 4. Které z těchto tří sloučenin jsou anorganické?
V CH 2 OCH 2 (ethylen oxid), jsou k dispozici čtyři CH vazby a dvě CO vazby, zatímco v H 2 C 2 O 4 (kyselina šťavelová), že existuje jeden CC, dvou C-OH, a dvě C = O. Struktura H 2 C 2 O 4 může být psáno jako HOOC-COOH (dva spojené karboxylových skupin). Mezitím CO sestává z molekuly obvykle představované s hybridní vazbou mezi C = O a C≡O.
Protože v CO (oxid uhelnatý) je na atom kyslíku vázán pouze jeden atom uhlíku, je tento plyn anorganický; ostatní sloučeniny jsou organické.
Organické sloučeniny mají tendenci mít větší molární hmotnosti
Struktura reprezentovaná liniemi pro kyselinu palmitovou. Je třeba poznamenat, jak velké je ve srovnání s menšími anorganickými sloučeninami nebo s hmotností vzorce jejich solí. Zdroj: Wolfgang Schaefer
Například stoličky z výše uvedených sloučenin jsou: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H 2 C 2 O 4) a 60 g / mol (CH 2 OCH 2). Samozřejmě, CS 2 (sirouhlík), anorganická sloučenina, jejíž molekulová hmotnost je 76 g / mol, "váží" více než CH 2 OCH 2.
Ale co tuky nebo mastné kyseliny? Z biomolekul, jako je DNA nebo proteiny? Nebo uhlovodíky s dlouhými lineárními řetězci? Nebo asfalteny? Jejich molární hmotnosti snadno přesahují 100 g / mol. Například kyselina palmitová (horní obrázek) má molární hmotnost asi 256 g / mol.
Organické sloučeniny jsou početnější
Některé anorganické sloučeniny, nazývané koordinační komplexy, vykazují izomerismus. Ve srovnání s organickým izomerismem je však méně rozmanitý.
I když přidáme všechny soli, oxidy (kovové a nekovové), sulfidy, teluridy, karbidy, hydridy, nitridy atd., Neshromažďujeme snad ani polovinu organických sloučenin, které mohou existovat v přírodě. Organické sloučeniny jsou proto početnější a bohatší ve strukturách.
Anorganické sloučeniny jsou elementárně rozmanitější
Avšak podle elementární diverzity jsou anorganické sloučeniny různorodější. Proč? Protože s periodickou tabulkou v ruce můžete vytvořit jakýkoli typ anorganické sloučeniny; zatímco organická sloučenina je omezena pouze na prvky: C, H, O, P, S, N a X (halogeny).
Máme mnoho kovů (alkalických kovů, kovů alkalických zemin, přechodů, lanthanidů, aktinidů, kovů p bloku) a nekonečných možností, jak je kombinovat s různými anionty (obvykle anorganickými); jako je například: CO 3 2- (uhličitany), Cl - (chloridy), P 3- (fosfidy), O -2- (oxidy), OH - (hydroxidy), SO 4 2- (sulfáty), CN - (kyanidy), SCN - (thiokyanáty) a mnoho dalších.
Všimněte si, že CN - a SCN - anionty se zdají být organické, ale ve skutečnosti jsou anorganická. Další zmatek je označen na oxalátovou anion, C 2 O 4 2-, který je organické a anorganické ne.
Anorganické sloučeniny mají vyšší teploty tání a teploty varu
Opět platí, že existuje několik výjimek z tohoto pravidla, protože vše záleží na tom, která dvojice sloučenin se porovnává. Při lepení na anorganické a organické soli však mají první složky vyšší teploty tání a teploty varu než ty druhé.
Zde najdeme další implicitní bod: organické soli jsou náchylné k rozkladu, protože teplo narušuje jejich kovalentní vazby. I tak jsme porovnali tartrát dvojice vápenatého (CaC 4 H 4 O 6) a uhličitan vápenatý (CaCO 3). CaC 4 H 4 O 6 se rozkládá při 600 ° C, zatímco CaCO 3 taje při 825 ° C.
A že CaCO 3 není zdaleka jednou ze solí s nejvyššími teplotami tání, jako v případě CaC 2 (2160 ° C) a CaS 2 (2525 ° C): karbid a sulfid vápenatý.
Organické sloučeniny jsou ve vesmíru vzácnější
Nejjednodušší a nejprimitivnější organické sloučeniny, jako je metan, CH 4, močoviny CO (NH 2) 2, nebo aminokyselina glycin, NH 2, CH 2 COOH, jsou velmi vzácné druhy ve vesmíru v porovnání s amoniak, oxid uhličitý. uhlík, oxidy titanu, uhlík atd. Ve vesmíru nejsou často detekovány ani životní materiály života.
Organické sloučeniny podporují život v mnohem větší míře než anorganické sloučeniny
Skořápka moroka se skládá ze směsi kostí pokrytých keratinem, které jsou zase složeny z anorganické matrice (hydroxyapatitu a příbuzných minerálů) a organické matrice (kolagen, chrupavka a nervy). Zdroj: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria).jpg: Fotografderivativní práce: Fotograf
Organická chemie uhlíku, používaná při porozumění metabolických procesů, se transformuje do biochemie (az pohledu kovových kationtů na bioinorganismy).
Organické sloučeniny jsou základním kamenem života (jako je morrocoy na obrázku výše) díky CC vazbám a obrovskému konglomerátu struktur, které z těchto vazeb vyplývají, a jejich interakci s krystaly anorganických solí.
Při návratu k páru cukr-sůl jsou přírodní zdroje cukru živé: jsou to plodiny, které rostou a umírají; ale to není stejné se zdroji soli: ani moře, ani solná ložiska nejsou naživu (ve fyziologickém smyslu).
Rostliny a zvířata syntetizují nekonečné organické sloučeniny, které tvoří širokou škálu přírodních produktů (vitamíny, enzymy, hormony, tuky, barviva atd.).
Nemůžeme však vynechat skutečnost, že voda je rozpouštědlem života (a je to anorganické); a že ani kyslík není nezbytný pro buněčné dýchání (nemluvě o kovových kofaktorech, které nejsou anorganickými sloučeninami, ale kationty). Proto také anorganický hraje klíčovou roli při definování života.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chemie. Amines. (10. vydání.). Wiley Plus.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. července 2019). Rozdíl mezi organickými a anorganickými. Obnoveno z: thinkco.com
- Texas Vzdělávací agentura. (2019). Organické nebo anorganické? Obnoveno z: texasgateway.org
- Sacharóza. (sf). Jak se cukr vyrábí: Úvod. Obnoveno z: sucrose.com
- Wikipedia. (2019). Seznam anorganických sloučenin. Obnoveno z: en.wikipedia.org