- Основни разлики между органични и неорганични съединения
- Неорганичните съединения се получават от по-обилни природни източници от неорганичните съединения
- Неорганичните кристали обикновено са йонни, докато органичните кристали са склонни да бъдат молекулярни
- Типът връзка, която управлява органичните съединения, е ковалентна
- В органичните съединения преобладават ковалентните връзки между въглеродните атоми
- Органичните съединения са склонни да имат по-големи моларни маси
- Органичните съединения са по-изобилни на брой
- Неорганичните съединения са елементарно по-разнообразни
- Неорганичните съединения имат по-високи температури на топене и кипене
- Органичните съединения са по-редки във Вселената
- Органичните съединения поддържат живота в много по-голяма степен от неорганичните
- Препратки
На различия между органични и неорганични съединения са не винаги прости, нито пък се подчиняват на непроменливо правило, тъй като, когато става въпрос за химия има безброй изключения, които противоречат или въпрос предишни знания. Съществуват обаче характеристики, които позволяват да се различи между много съединения кои от тях са неорганични или не.
По дефиниция органичната химия е изследването, което включва всички клонове на въглеродна химия; Следователно, логично е да се мисли, че техните скелети са изградени от въглеродни атоми. От друга страна, неорганичните скелети (без да навлизат в полимери) обикновено са съставени от всеки друг елемент в периодичната таблица, различен от въглерода.
Живите същества във всичките си мащаби и изрази на практика са направени от въглерод и други хетероатоми (H, O, N, P, S и т.н.). Така че цялата зеленина, която очертава земната кора, както и съществата, които ходят по нея, са живи примери за сложни и динамично взаимосвързани органични съединения.
От друга страна, пробивайки земята и в планините откриваме минерални тела, богати на състав и геометрични форми, по-голямата част от които са неорганични съединения. Последните също определят почти изцяло атмосферата, която дишаме, и океаните, реките и езерата.
Основни разлики между органични и неорганични съединения
| Органични съединения | Неорганични съединения |
|---|---|
| Те съдържат въглеродни атоми | Те са съставени от елементи, различни от въглерод |
| Те са част от живите същества | Те са част от инертните същества |
| Те са по-малко в изобилие от природни източници | Те са по-обилни в природни източници |
| Те обикновено са молекулярни | Те обикновено са йонни |
| Ковалентни връзки | Йонни връзки |
| По-големи молни маси | Долни моларни маси |
| Те са по-малко разнообразни | Те са по-разнообразни елементи |
| По-ниски точки на топене и кипене | По-високи температури на топене и кипене |
Неорганичните съединения се получават от по-обилни природни източници от неорганичните съединения
Кристали захар (вдясно) и сол (вляво), видени под микроскоп. Източник: Олег Паничев
Въпреки че може да има изключения, неорганичните съединения обикновено се получават от по-обилни природни източници от тези за органични съединения. Тази първа разлика води до косвено твърдение: неорганичните съединения са по-обилни (на Земята и в Космоса), отколкото органичните съединения.
Разбира се, в нефтено находище ще преобладават въглеводородите и други подобни, които са органични съединения.
Връщайки се към секцията, двойката захар-сол може да бъде посочена като пример. Показани по-горе са захарни кристали (по-здрави и фасетирани) и сол (по-малки и заоблени).
Захарта се получава след редица процеси от насаждения от захарна тръстика (в слънчеви или тропически райони) и от захарно цвекло (в студени райони или в началото на зимата или есента). И двете са естествени и възобновяеми суровини, които се отглеждат до съответната реколта.
Междувременно солта идва от много по-изобилен източник: морето, или езера и солни отлагания, като минерала халит (NaCl). Ако всички полета на захарна тръстика и захарно цвекло бяха събрани заедно, те никога не биха могли да се приравнят с природните запаси от сол.
Неорганичните кристали обикновено са йонни, докато органичните кристали са склонни да бъдат молекулярни
Вземайки отново двойката захар-сол като пример, ние знаем, че захарта се състои от дизахарид, наречен захароза, който от своя страна се разпада на глюкозна единица и фруктозна единица. Следователно кристалите на захарта са молекулярни, тъй като са дефинирани от захарозата и нейните междумолекулни водородни връзки.
Междувременно кристалите на солта са изградени от мрежа от Na + и Cl - йони, които определят лицева центрирана кубична структура (fcc).
Основният момент е, че неорганичните съединения обикновено образуват йонни кристали (или поне притежаващи висок йонен характер). Съществуват обаче няколко изключения като кристали на CO 2, H 2 S, SO 2 и други неорганични газове, които се втвърдяват при ниски температури и високо налягане, а също така са молекулярни.
Водата представлява най-важното изключение от този момент: ледът е неорганичен и молекулен кристал.
Малкото сняг или лед са кристали от вода, отлични примери за неорганични молекулни кристали. Източник: Sieverschar от Pixabay.
Минералите са по същество неорганични съединения и поради това техните кристали имат предимно йонно естество. Ето защо тази втора точка се счита за валидна за широк спектър от неорганични съединения, включително соли, сулфиди, оксиди, телиди и др.
Типът връзка, която управлява органичните съединения, е ковалентна
Същите кристали на захар и сол оставят нещо под съмнение: първите съдържат ковалентни (насочени) връзки, докато вторите проявяват йонни (непосочени) връзки.
Тази точка е пряко свързана с втората: молекулярният кристал трябва непременно да има множество ковалентни връзки (споделяне на двойка електрони между два атома).
Отново, органичните соли установяват определени изключения, тъй като те също имат силно йонно естество; например, натриев бензоат (С 6 Н 5 COONa) е органична сол, но по бензоат и ароматния пръстен има ковалентни връзки. Въпреки това, за неговите кристали се казва, че са йонни, като се има предвид електростатичното взаимодействие: C 6 H 5 COO - Na +.
В органичните съединения преобладават ковалентните връзки между въглеродните атоми
Или какво е същото да кажа: органичните съединения се състоят от въглеродни скелети. В тях има повече от една СС или СН връзка и този гръбнак може да бъде линеен, пръстен или разклонен, вариращ в степента на своите ненаситености и вида на заместителя (хетероатоми или функционални групи). В захарта, CC, CH и C-OH връзките са в изобилие.
Да вземем за пример множеството CO, CH 2 OCH 2 и H 2 C 2 O 4. Кое от тези три съединения е неорганично?
В СН 2 ОСН 2 (етилен диоксид) има четири CH връзки и две CO връзки, докато в Н 2 C 2 О 4 (оксалова киселина) има една С, два С-ОН, и две С = О. Структурата на H 2 C 2 O 4 може да бъде написана като HOOC-COOH (две свързани карбоксилни групи). Междувременно СО се състои от молекула, обикновено представена с хибридна връзка между С = О и С =.
Тъй като в СО (въглероден оксид) има само един въглероден атом, свързан към един кислород, този газ е неорганичен; другите съединения са органични.
Органичните съединения са склонни да имат по-големи моларни маси
Структура, представена с линии за палмитинова киселина. Може да се отбележи колко голям е в сравнение с по-малките неорганични съединения или с теглото на формулата на неговите соли. Източник: Волфганг Шефер
Например, кътници на горните съединения са: 28 гр / мол (CO), 90 г / мол (H 2 C 2 O 4) и 60 г / мол (CH 2 ОСН 2). Разбира се, CS 2 (серовъглерод), неорганично съединение, чиято молекулна маса е 76 грама / мол, "тежи" повече от СН 2 ОСН 2.
Но какво да кажем за мазнини или мастни киселини? От биомолекули като ДНК или протеини? Или въглеводороди с дълги линейни вериги? Или асфалтените? Моларните им маси лесно надвишават 100 g / mol. Палмитиновата киселина (горно изображение) например има моларна маса от около 256 g / mol.
Органичните съединения са по-изобилни на брой
Някои неорганични съединения, наречени координационни комплекси, проявяват изомерия. Той обаче е по-малко разнообразен в сравнение с органичния изомеризъм.
Дори ако добавим всички соли, оксиди (метални и неметални), сулфиди, телуриди, карбиди, хидриди, нитриди и др., Не бихме събрали може би дори половината от органичните съединения, които могат да съществуват в природата. Следователно, органичните съединения са по-изобилни по брой и по-богати на структури.
Неорганичните съединения са елементарно по-разнообразни
Въпреки това, според елементарното разнообразие, неорганичните съединения са по-разнообразни. Защо? Защото с периодичната таблица в ръка можете да изградите всякакъв вид неорганично съединение; докато органично съединение, то е ограничено само до елементите: С, Н, О, Р, S, N и X (халогени).
Имаме много метали (алкали, алкалозем, преход, лантаниди, актиниди, тези на р блока) и безкрайни варианти да ги комбинираме с различни аниони (обикновено неорганични); такива като: CO 3 2- (карбонати), Cl - (хлориди), P 3- (фосфиди), O 2- (оксиди), OH - (хидроксиди), SO 4 2- (сулфати), CN - (цианиди), SCN - (тиоцианати) и много други.
Имайте предвид, че КН - и SCN - аниони изглеждат органично, но всъщност са неорганични. Друго объркване е белязано от оксалатния анион, C 2 O 4 2-, който е органичен, а не неорганичен.
Неорганичните съединения имат по-високи температури на топене и кипене
Отново има няколко изключения от това правило, тъй като всичко зависи от това коя двойка съединения се сравнява. Въпреки това, придържайки се към неорганични и органични соли, първите имат по-високи температури на топене и кипене от последните.
Тук откриваме друга имплицитна точка: органичните соли са податливи на разлагане, тъй като топлината разрушава техните ковалентни връзки. Въпреки това, ние сравнихме двойка калциев тартарат (САС 4 H 4 O 6) и калциев карбонат (СаСОз 3). CAC 4 H 4 O 6 разлага при 600ºC, докато СаСОз 3 топи при 825ºC.
И че CaCO 3 далеч не е една от солите с най-високи температури на топене, както в случаите на CaC 2 (2160 ºC) и CaS 2 (2525 ºC): съответно карбид и калциев сулфид.
Органичните съединения са по-редки във Вселената
Най-простият и най-примитивните органични съединения, като например метан, CH 4, урея, CO (NH 2) 2, или амино киселина глицин, NH на 2 СН 2 СООН, са много редки видове в космоса сравнение с амоняк, въглероден диоксид. въглерод, титанови оксиди, въглерод и др. Във Вселената дори материалите на предшественика на живота не се откриват често.
Органичните съединения поддържат живота в много по-голяма степен от неорганичните
Черупката на моррокой се състои от смес от кости, покрити от кератин, които от своя страна са съставени от неорганична матрица (хидроксиапатит и сродни минерали) и органична матрица (колаген, хрущял и нерви). Източник: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria).jpg: Фотографската производна работа: Фотографът
Органичната химия на въглерода, приложена в разбирането на метаболитните процеси, се трансформира в биохимия (и от гледна точка на метални катиони, в биоинорганични).
Органичните съединения са крайъгълен камък на живота (подобно на моррокоя на изображението по-горе), благодарение на СС връзките и огромния конгломерат от структури, получени в резултат на тези връзки, и взаимодействието им с кристали на неорганични соли.
Връщайки се към двойката захар-сол, естествените източници на захар са живи: те са култури, които растат и умират; но не е същото с източниците на сол: нито моретата, нито солените залежи са живи (във физиологичен смисъл).
Растенията и животните синтезират безкрайни органични съединения, които съставляват богата гама от естествени продукти (витамини, ензими, хормони, мазнини, багрила и др.).
Не можем обаче да изключим факта, че водата е разтворител на живота (и е неорганична); и нито този кислород е от съществено значение за клетъчното дишане (да не говорим за металните кофактори, които не са неорганични съединения, а катиони). Следователно неорганичният също играе решаваща роля за определяне на живота.
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
- Греъм Соломон TW, Craig B. Fryhle. (2011 г.). Органична химия. Амини. (10-то издание.) Wiley Plus.
- Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (03 юли 2019 г.). Разликата между органични и неорганични. Възстановено от: thinkco.com
- Тексаска образователна агенция. (2019). Органични или неорганични? Възстановено от: texasgateway.org
- Захароза. (SF). Как се прави захарта: въведение. Възстановено от: surose.com
- Wikipedia. (2019). Списък на неорганични съединения. Възстановено от: en.wikipedia.org