عضوي مقابل. جزيئات غير عضوية

إن التمييز بين الكيمياء العضوية وغير العضوية ليس بالأمر التافه. يتم تنظيم دورات الدراسة في الجامعات في جميع أنحاء العالم على أساس التميز. وحتى بين أولئك الذين لم يتلقوا تدريبًا رسميًا في الكيمياء ، هناك شعور بديهي إلى حد ما بالفرق. تتكون السكريات والنشويات والزيوت من جزيئات عضوية. الماء وحمض البطارية وملح الطعام غير عضوي. (لا تخلط بين هذا وبين تعريف الأطعمة العضوية ؛ هذه مسألة مختلفة تتضمن المزيد من التمييز الزراعي والسياسي.)

•••xerviar / إستوك / جيتي إيماجيس

السمة المميزة للجزيئات العضوية هي أنها تحتوي على الكربون. كانت الفكرة المبكرة للجزيئات العضوية مقابل الجزيئات غير العضوية هي أن الجزيئات العضوية مشتقة بشكل صارم من الكائنات الحية. اتضح أن هناك جزيئات عضوية تنشأ من مصادر أخرى غير العمليات الحية. لذلك يصبح بالفعل أن السمة الرئيسية للجزيئات العضوية هي وجود الكربون. ومع ذلك ، لا يزال الأمر كذلك ، ربما تكون غالبية الجزيئات العضوية المعروفة ناتجة عن العمليات الحية.

•••لوكا فرانشيسكو جيوفاني بيرتولي / إستوك / جيتي إيماجيس

تشكل ذرات الكربون بسهولة روابط كيميائية مع ذرات كربون أخرى. كما أنها تشكل بسهولة روابط كيميائية مع ذرات الهيدروجين. يسمى الجزيء المكون من ذرات الكربون وذرات الهيدروجين مع عدم وجود عناصر أخرى بهيدروكربون. الهيدروكربونات مركبات عضوية شائعة جدًا ومألوفة. البنزين مادة هيدروكربونية. وكذلك الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان.

•••دينو أبلاكوفيتش / إستوك / جيتي إيماجيس

من خصائص ذرة الكربون أنها ستشكل روابط مع ذرات كربون أخرى ، غالبًا في سلسلة أو حلقة. بمجرد الدخول في هذا التكوين ، سيرتبط الكربون أيضًا كيميائيًا بذرات العناصر الأخرى.

هناك ستة عناصر يرتبط بها الكربون ارتباطًا خاصًا. وتشمل هذه الكربون نفسه وكذلك 1. هيدروجين؛ 2. الأكسجين. 3. نتروجين؛ 4. الفوسفور. و 5. كبريت.

مجموعات مختلفة من هذه العناصر تشكل ما يعرف في الكيمياء العضوية كمجموعات وظيفية. هناك سبع من هذه المجموعات الوظيفية في المركبات العضوية. (لاحظ أن خمسة من العناصر هي نفسها غير عضوية ، ولكن عند دمجها مع الكربون تصبح جزءًا من جزيء عضوي.)

تضفي المجموعات الوظيفية خصائص مميزة لبعض المواد العضوية المألوفة جدًا. أحدها هو الكحول الذي نسميه الإيثانول. الإيثانول هو جزيء عضوي بسيط نسبيًا يتكون من ذرتين من الكربون وست ذرات هيدروجين وما يسمى بمجموعة الهيدروكسيل الوظيفية. مجموعة الهيدروكسيل الوظيفية هي نفسها أيضًا بسيطة نسبيًا. إنها مجرد ذرة أكسجين وذرة هيدروجين. كما هو الحال مع كل الكيمياء - عضوية أو غير عضوية - يمكن أن تؤدي إضافة أو طرح ذرة واحدة فقط إلى تغيير خصائص الجزيء بشكل كبير. جزيء الإيثانول بدون مجموعة الهيدروكسيل الوظيفية ولكن مع وجود ذرة هيدروجين فقط في مكانه ليس إيثانول ولكنه مركب عضوي إيثان. الإيثان عبارة عن بخار ، وليس سائلًا ، في ظل الظروف العادية ويعمل كمبرد.

تشمل المجموعات الوظيفية الأخرى ما يسمى بمجموعة الكربوكسيل ، والتي تتكون من ذرة كربون وذرتين من الأكسجين وذرة هيدروجين. الجزيء العضوي البسيط الذي يتكون من ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين هو المركب العضوي الميثان أو الغاز الطبيعي. يؤدي استبدال إحدى ذرات الهيدروجين في جزيء الميثان بمجموعة كربوكسيل إلى تكوين حمض الأسيتيك المركب العضوي. حمض الخليك هو ما يعطي الخل رائحته وطعمه المألوفين.

•••FU / amanaimagesRF / amana Images / Getty Images

جزيء الماء - جزيء غير عضوي - هو جزيء يُظهر قطبية (شحنة مغناطيسية). هذا لأن ذرة الأكسجين في جزيء الماء تميل إلى أن يكون لها شحنة سالبة مرتبطة بها. تميل ذرات الهيدروجين إلى أن يكون لها شحنة موجبة. هذه الأضداد هي التي تحافظ على جزيء الماء معًا كوحدة واحدة. وهذه الشحنات أيضًا هي التي تجعل جزيء الماء ما يسمى بالجزيء القطبي. على جانب الأكسجين من جزيء الماء توجد شحنة سالبة جزئية ؛ توجد شحنات موجبة جزئية على كل جزء من أجزاء الهيدروجين في الجزيء.

الجزيئات العضوية المكونة من الكربون والهيدروجين فقط (تُعرف مرة أخرى بالهيدروكربونات) ، في حالة عدم وجود مجموعات وظيفية ، تكون في الأساس غير قطبية. الملاحظة المألوفة بأن الزيت والماء لا يختلطان هي على وجه التحديد بسبب هذا التفاوت. الماء جزيء قطبي ويمكن أن يختلط و / أو يذوب الجزيئات القطبية الأخرى. لكن الزيوت غير قطبية كيميائياً وهناك تنافر يقاوم الاختلاط والذوبان.

•••آرون آمات / إستوك / جيتي إيماجيس

تتمثل إحدى طرق التعرف على الجزيئات العضوية مقابل الجزيئات غير العضوية في بعض الأمثلة الشائعة. الماء والمائدة مركبات غير عضوية. ملح الطعام هو مثال لما يسمى المركب الأيوني. يشكل الصوديوم أيونًا موجب الشحنة (كاتيون) ويشكل الكلور أيونًا سالب الشحنة (أنيون). هذه الشحنات الكهربائية تمسك جزيء كلوريد الصوديوم معًا. قد يكون كلوريد الصوديوم مركبًا مهمًا للكائنات الحية ، ولكن نظرًا لأنه لا ينتج بالفعل عن طريق الكائنات الحية ولا يحتوي على الكربون ، فهو مثال جيد للجزيء غير العضوي. الماء هو مثال آخر لمركب مهم - ضروري في الواقع - للكائنات الحية ولكنه يتكون في حد ذاته من جزيئات غير عضوية. يتم استخدامه من قبل ولكن لا يتم تصنيعه بواسطة الكائنات الحية ولا يحتوي على الكربون.