- A szerves és szervetlen vegyületek fő különbségei
- A szervetlen vegyületeket gazdagabb természetes forrásokból nyerik, mint a szervetlen vegyületeket
- A szervetlen kristályok általában ionosak, míg a szerves kristályok általában molekulárisak
- A kötés típusa, amely a szerves vegyületeket szabályozza, kovalens
- A szerves vegyületekben a szénatomok közötti kovalens kötések dominálnak
- A szerves vegyületek általában nagyobb moláris tömeggel rendelkeznek
- A szerves vegyületek száma gazdagabb
- A szervetlen vegyületek alapvetően sokféleségesek
- A szervetlen vegyületek olvadáspontja és forráspontja magasabb
- A szerves vegyületek ritkábbak az univerzumban
- A szerves vegyületek sokkal nagyobb mértékben támogassák az életet, mint a szervetlen vegyületek
- Irodalom
A szerves és szervetlen vegyületek közötti különbségek nem mindig egyszerűek, és nem is tartják be a változhatatlan szabályt, mivel a kémia szempontjából számtalan kivétel létezik, amelyek ellentmondnak vagy megkérdőjelezik a korábbi ismereteket. Vannak olyan jellemzők, amelyek lehetővé teszik számos vegyület között, hogy megkülönböztessük, melyik szervetlen vagy sem.
Meghatározása szerint a szerves kémia az a tanulmány, amely magában foglalja a szén-kémia összes ágait; ezért logikus azt gondolni, hogy vázuk szénatomokból áll. Másrészt a szervetlen csontvázak (anélkül, hogy belemennének a polimerekbe) általában a periódusos rendszer bármely más eleméből állnak, a szén kivételével.
Az élőlények minden méretükben és kifejezésükben gyakorlatilag szénből és más heteroatomokból (H, O, N, P, S stb.) Készülnek. Tehát az összes olyan növényzet, amely a földkéregbe von, és a rajta sétáló lények, élő példák a komplex és dinamikusan összekeveredő szerves vegyületekre.
Másrészt a föld és a hegyek fúrásánál ásványi testeket találunk, amelyek gazdag összetételben és geometriai alakban vannak, amelyek túlnyomó többsége szervetlen vegyületek. Ez utóbbiak szinte teljes egészében meghatározzák azt a légkört, amelyet belélegzünk, valamint az óceánokat, a folyókat és a tagokat.
A szerves és szervetlen vegyületek fő különbségei
| Szerves vegyületek | Szervetlen vegyületek |
|---|---|
| Szénatomokat tartalmaznak | Ezek nem széntartalmú elemekből állnak |
| Az élő lények részei | A közömbös lények részei |
| Kevésbé vannak jelen a természetes forrásokban | A természetes forrásokban gazdagabbak |
| Általában molekulárisak | Általában ionosak |
| Kovalens kötések | Ionos kötések |
| Nagyobb moláris tömeg | Alsó móltömeg |
| Kevésbé változatosak | Ezek sokrétűbb elemek |
| Alsó olvadási és forráspont | Magasabb olvadási és forráspont |
A szervetlen vegyületeket gazdagabb természetes forrásokból nyerik, mint a szervetlen vegyületeket
Cukor (jobbra) és só (bal) kristályok mikroszkóp alatt. Forrás: Oleg Panichev
Annak ellenére, hogy vannak kivételek, a szervetlen vegyületeket általában gazdagabb természetes forrásokból nyerik, mint a szerves vegyületeknél. Ez az első különbség közvetett kijelentéshez vezet: a szervetlen vegyületek sokkal gazdagabbak (a Földön és a Kozmoszban), mint a szerves vegyületek.
Természetesen egy olajmezőben a szénhidrogének és hasonlók, amelyek szerves vegyületek, a túlsúlyban vannak.
Visszatérve a szakaszhoz, példaként említhető a cukor-só pár. A fenti ábrán cukorkristályok (robusztusabbak és sokoldalúbbak) és sók (kisebbek és lekerekített).
A cukrot egy sor folyamat után cukornádültetvényekből (napos vagy trópusi régiókban) és cukorrépaból (hideg régiókban, vagy a tél elején vagy az ősszel) nyerik. Mindkettő természetes és megújuló nyersanyag, amelyet a megfelelő betakarításig termesztenek.
Eközben a só sokkal gazdagabb forrásból származik: a tengerből, vagy tavakból és sólelőhelyekből, például az ásványi halitból (NaCl). Ha összes cukornád és cukorrépa mezőt összevonnánk, akkor soha nem lenne azonos a természetes sótartalékokkal.
A szervetlen kristályok általában ionosak, míg a szerves kristályok általában molekulárisak
A cukor-só pár példaként véve tudjuk, hogy a cukor szacharóznak nevezett diszacharidból áll, amely viszont glükóz egységgé és fruktóz egységgé bomlik. A cukorkristályok ezért molekulárisak, mivel ezeket a szacharóz és annak intermolekuláris hidrogénkötései határozzák meg.
Eközben a sókristályok Na + és Cl - ionok hálózatából állnak, amelyek az arc-központú köbös struktúrát (fcc) határozzák meg.
A lényeg az, hogy a szervetlen vegyületek általában ionos kristályokat képeznek (vagy legalábbis nagy ionos tulajdonságokkal rendelkeznek). Vannak azonban számos kivételt, mint például a kristályok a CO 2, H 2 S, SO 2 és más szervetlen gázok, amelynek dermedéspontja alacsony hőmérsékleten és nagy nyomás, és szintén a molekuláris.
E tekintetben a víz jelenti a legfontosabb kivételt: a jég egy szervetlen és molekuláris kristály.
A kevés hó vagy jég vízkristály, kiváló példa a szervetlen molekuláris kristályokra. Forrás: Sieverschar a Pixabay-től.
Az ásványi anyagok lényegében szervetlen vegyületek, kristályaik tehát elsősorban ionos természetűek. Ez az oka annak, hogy ez a második pont érvényes a szervetlen vegyületek széles spektrumára, beleértve a sókat, szulfidokat, oxidokat, tellideket stb.
A kötés típusa, amely a szerves vegyületeket szabályozza, kovalens
Ugyanezek a cukor- és sókristályok kétségeket hagynak: az előbbi kovalens (irány) kötéseket tartalmaz, míg az utóbbi ionos (nem irányított) kötéseket mutat.
Ez a pont közvetlenül korrelál a másodikval: a molekuláris kristályoknak szükségszerűen több kovalens kötést kell tartalmazniuk (egy elektronpár megosztása két atom között).
A szerves sók ismét bizonyos kivételeket hoznak létre, mivel ezek szintén erősen ionos jellegűek; például nátrium-benzoát (C 6 H 5 COONa) egy szerves sója, de a benzoát és aromás gyűrű van a kovalens kötés. Ennek ellenére annak kristályait ionosnak tekintik, tekintettel az elektrosztatikus kölcsönhatásra: C 6 H 5 COO - Na +.
A szerves vegyületekben a szénatomok közötti kovalens kötések dominálnak
Vagy mi ugyanaz a mondat: a szerves vegyületek szénvázakból állnak. Ezekben egynél több CC vagy CH kötés van, és ez a gerinc lehet egyenes, gyűrűs vagy elágazó, a telítetlenség mértékétől és a szubsztituens típusától függően (heteroatomok vagy funkcionális csoportok) változhat. A cukorban a CC, CH és C-OH kötés bőséges.
Vegyünk példát a beállított CO, CH 2 OCH 2 és H 2 C 2 O 4 csoportra. A három vegyület közül melyik nem szerves?
A CH 2 OCH 2-ban (etilén-dioxid) négy CH kötés és két CO kötés van, míg a H 2 C 2 O 4 -ben (oxálsav) egy CC, két C-OH és két C = O. A szerkezet a H 2 C 2 O 4 felírható HOOC-COOH (két kapcsolt karboxil-csoportokat). Eközben a CO olyan molekulából áll, amelyet általában C = O és C20 közötti hibrid kötés képvisel.
Mivel a CO-ban (szén-monoxid) csak egy szénatom kapcsolódik az oxigén egyikéhez, ez a gáz szervetlen; a többi vegyület szerves.
A szerves vegyületek általában nagyobb moláris tömeggel rendelkeznek
A palmitinsav vonalaival ábrázolt szerkezet. Megjegyzendő, hogy mekkora a kis szervetlen vegyületekhez vagy sóik össztömegéhez viszonyítva. Forrás: Wolfgang Schaefer
Például, a zápfogak a fenti vegyületek a következők: 28 g / mol (CO), 90 g / mól (H 2 C 2 O 4) és 60 g / mol (CH 2 OCH 2). Természetesen, a CS 2 (szén-diszulfid), egy szervetlen vegyületet, melynek móltömege 76 g / mol, "súlya" több, mint CH 2 OCH 2.
De mi van a zsírokkal vagy zsírsavakkal? Biomolekulákból, mint például a DNS vagy a fehérjék? Vagy hosszú szénláncú szénhidrogének? Vagy az aszfaltenének? Móltömegük könnyen meghaladja a 100 g / mol értéket. Például a palmitinsav (felső kép) moláris tömege körülbelül 256 g / mol.
A szerves vegyületek száma gazdagabb
Néhány szervetlen vegyület, úgynevezett koordinációs komplexek izomerizmust mutat. A szerves izomerizmussal összehasonlítva azonban kevésbé változatos.
Még ha összes összes sót, oxidot (fém és nem fém), szulfidokat, tellurideket, karbidokat, hidrideket, nitrideket stb. Összeadunk, a természetben létező szerves vegyületek talán még felét sem gyűjtjük össze. Ezért a szerves vegyületek számban gazdagabbak és gazdagabb szerkezetűek.
A szervetlen vegyületek alapvetően sokféleségesek
Az elemi sokféleség szerint azonban a szervetlen vegyületek sokféleségesek. Miért? Mivel a kezelt periódusos rendszer segítségével bármilyen szervetlen vegyületet építhet; míg egy szerves vegyület, csak az elemekre korlátozódik: C, H, O, P, S, N és X (halogének).
Számos fémet (alkáli, alkáliföldfémet, átmenetet, lantanidokat, aktinideket, a p blokkot tartalmazó fémeket) és végtelen lehetőségeket kínálunk különféle anionokkal (általában szervetlen) való kombinálásra; például: CO 3 2- (karbonátok), Cl - (kloridok), P 3- (foszfidek), O 2- (oxidok), OH - (hidroxidok), SO 4 2- (szulfátok), CN - (cianidok), SCN - (tiocianátok) és még sok más.
Megjegyezzük, hogy a KN - és SCN - anionok tűnnek szerves, de valójában a szervetlen. Egy másik zavart az oxalát-anion, a C 2 O 4 2 jelzi, amely szerves és nem szervetlen.
A szervetlen vegyületek olvadáspontja és forráspontja magasabb
Ismét számos kivétel van erre a szabályra, mivel minden attól függ, hogy melyik vegyületpárt hasonlítják össze. A szervetlen és szerves sókhoz viszonyítva az előbbieknek olvadáspontja és forráspontja magasabb, mint az utóbbiban.
Itt találunk egy másik implicit pontot: a szerves sók hajlamosak bomlásra, mivel a hő megszakítja kovalens kötéseiket. Ennek ellenére összehasonlítottuk a pár kalcium-tartarátot (CaC 4 H 4 O 6) és a kalcium-karbonátot (CaCO 3). A CaC 4 H 4 O 6 600 ° C-on bomlik, míg a CaCO 3 825 ° C-on olvad.
És hogy a CaCO 3 messze nem tartozik a legmagasabb olvadáspontú sókhoz, mint például CaC 2 (2160 ºC) és CaS 2 (2525 ºC) esetén: kalcium-karbid és -szulfid.
A szerves vegyületek ritkábbak az univerzumban
A legegyszerűbb és a leginkább primitív szerves vegyületek, mint például a metán, CH 4, karbamid, CO (NH 2) 2, vagy az A aminosav a glicin, NH 2 CH 2 COOH, nagyon ritka faj a Cosmos képest ammónia, szén-dioxid. szén, titán-oxidok, szén stb. Az univerzumban még az élet prekurzorait sem észlelik gyakran.
A szerves vegyületek sokkal nagyobb mértékben támogassák az életet, mint a szervetlen vegyületek
A morrocoy héja keratinnal borított csontok keverékéből áll, amelyek viszont egy szervetlen mátrixból (hidroxiapatit és rokon ásványi anyagok) és egy szerves mátrixból (kollagén, porc és idegek) állnak. Forrás: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria).jpg: A fotós származékos munkája: A fotós
A szén szerves kémiája, amelyet az anyagcsere folyamatainak megértésénél alkalmaznak, biokémiai anyaggá (és a fémkationok szempontjából bioinorganizmássá alakul) átalakul.
A szerves vegyületek az élet sarokköve (mint a fenti képen látható morrocoy), a CC kötéseknek és az ezekből a kötésekből származó hatalmas szerkezeti konglomerátumnak, valamint a szervetlen sókristályokkal való kölcsönhatásnak köszönhetően.
Visszatérve a cukor-só párhoz, a természetes cukorforrások élnek: növények, amelyek növekednek és elpusztulnak; de a sóforrásokkal nem azonos: sem a tenger, sem a sós lerakódások nem élnek (fiziológiai értelemben).
A növények és állatok végtelen szerves vegyületeket szintetizálnak, amelyek természetes termékek széles választékát alkotják (vitaminok, enzimek, hormonok, zsírok, színezékek stb.).
Nem hagyhatjuk azonban ki azt a tényt, hogy a víz az élet oldószere (és szervetlen is); és az oxigén sem elengedhetetlen a sejtek légzéséhez (nem is beszélve a fém kofaktorokról, amelyek nem szervetlen vegyületek, hanem kationok). Ezért a szervetlen szerveknek meghatározó szerepe is van az élet meghatározásában.
Irodalom
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (Negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Szerves kémia. Aminok. (10. kiadás). Wiley Plus.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. július 03.). A különbség a szerves és a szervetlen között. Helyreállítva: gondolat.com
- Texas Oktatási Ügynökség. (2019). Szerves vagy szervetlen? Helyreállítva: texasgateway.org
- Szacharóz. (Sf). Hogyan készül a cukor: bevezetés. Helyreállítva: sucrose.com
- Wikipedia. (2019). Szervetlen vegyületek felsorolása. Helyreállítva: en.wikipedia.org