Органични Vs. Неорганични молекули

Разграничението между органична и неорганична химия не е тривиално. Курсовете за обучение в университети по целия свят са структурирани въз основа на разликата. И дори сред онези без формално обучение по химия има донякъде интуитивно усещане за разликата. Захарите, нишестетата и маслата са съставени от органични молекули. Водата, акумулаторната киселина и готварската сол са неорганични. (Не бъркайте това с определението за органични храни; това е различен въпрос, който включва повече селскостопанска и политическа разлика.)

•••xerviar / iStock / Getty Images

Отличителният белег на органичните молекули е, че те съдържат въглерод. Ранното схващане за органични молекули спрямо неорганични е, че органичните молекули са строго получени от живи същества. Оказва се, че има органични молекули, които произхождат от източници, различни от живите процеси. Така наистина става, че ключовата характеристика на органичните молекули е наличието на въглерод. Все още е така, че може би по-голямата част от известните органични молекули са резултат от живи процеси.

•••Лука Франческо Джовани Бертоли / iStock / Гети изображения

Въглеродните атоми лесно образуват химически връзки с други въглеродни атоми. Те също така лесно образуват химически връзки с водородни атоми. Молекула, съставена от въглеродни атоми и водородни атоми без други участващи елементи, се нарича въглеводород. Въглеводородите са много често срещани и познати органични съединения. Бензинът е въглеводород; също метан, етан, пропан и бутан.

•••Дино Аблакович / iStock / Гети изображения

Характеристика на въглеродния атом е, че той ще образува връзки с други въглеродни атоми, често във верижна или пръстеновидна формация. Веднъж в тази конфигурация, въглеродът също ще се свърже химически с атоми на други елементи.

Има шест елемента, за които въглеродът има определена асоциация. Те включват самия въглерод, както и 1. водород; 2. кислород; 3. азот; 4. фосфор; и 5. сяра.

Различни комбинации от тези елементи образуват онова, което е известно в органичната химия като функционални групи. Има седем от тези функционални групи в органичните съединения. (Обърнете внимание, че пет от елементите сами по себе си са неорганични, но когато се комбинират с въглерод, те стават част от органична молекула.)

Функционалните групи придават характерни свойства на някои много познати органични вещества. Един от тях е алкохолът, който наричаме етанол. Етанолът е сравнително проста органична молекула, съставена от два въглеродни атома, шест водородни атома и една така наречена хидроксилна функционална група. Хидроксилната функционална група сама по себе си също е относително проста. Това е просто кислороден атом и водороден атом. Както при цялата химия - органична или неорганична - добавянето или изваждането само на един атом може драстично да промени свойствата на молекулата. Молекулата на етанола без хидроксилната функционална група, но само водороден атом на негово място не е етанол, а е органичното съединение етан. Етанът е пара, а не течност, при нормални условия и служи като хладилен агент.

Други функционални групи включват така наречената карбоксилна група, състояща се от въглероден атом, два кислородни атома и водороден атом. Простата органична молекула с един въглероден атом и четири водородни атома е органичното съединение метан или природен газ. Замяната на един от водородните атоми в молекулата на метана с карбоксилна група образува органичното съединение оцетна киселина. Оцетната киселина придава на оцета познатата му миризма и вкус.

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

Водната молекула - неорганична молекула - е молекула, която проявява полярност (магнитен заряд). Това е така, защото кислородният атом във водната молекула има тенденция да има отрицателен заряд, свързан с него. Водородните атоми са склонни да имат положителен заряд. Именно тези противоположности поддържат молекулата на водата като единица. Също така тези заряди правят молекулата на водата така наречената полярна молекула. От кислородната страна на водната молекула има частичен отрицателен заряд; на всяка от водородните части на молекулата има частични положителни заряди.

Органичните молекули, съставени само от въглерод и водород (отново известни като въглеводороди), при липса на функционални групи, по същество са неполярни. Познатото наблюдение, че маслото и водата не се смесват, се дължи именно на това несъответствие. Водата е полярна молекула и би се смесила с и / или ще разтвори други полярни молекули. Но маслата са химически неполярни и има отблъскване, което се противопоставя на смесването и разтварянето.

•••AaronAmat / iStock / Getty Images

Един от начините да добиете усещане за органични спрямо неорганични молекули е с някои често срещани примери. Водата и масата са неорганични съединения. Трапезната сол е пример за това, което се нарича йонно съединение. Натрият образува положително зареден йон (катион), а хлорът - отрицателно зареден йон (анион). Тези електрически заряди задържат молекулата на натриевия хлорид заедно. Натриевият хлорид може да бъде важно съединение за живите същества, но тъй като всъщност не се произвежда от живи същества и не съдържа въглерод, той е добър пример за неорганична молекула. Водата е друг пример за съединение, което е важно - всъщност от съществено значение - за живите същества, но само по себе си е съставено от неорганични молекули. Използва се, но не се произвежда от живи същества и не съдържа въглерод.