A szerves és szervetlen kémia közötti különbségtétel nem triviális. A világ egyetemein folyó tanulmányok a megkülönböztetés alapján vannak felépítve. És még azok között is, akik nem rendelkeznek hivatalos kémiai képzéssel, van némi intuitív érzéke a különbségnek. A cukrok, keményítők és olajok szerves molekulákból állnak. A víz, az elemsav és az étkezési só szervetlen. (Ne keverje ezt össze a biotermékek meghatározásával; ez egy másik kérdés, amely inkább mezőgazdasági és politikai megkülönböztetést jelent.)
Szén
•••xerviar / iStock / Getty Images
A szerves molekulák jellemzője, hogy széneket tartalmaznak. A szerves molekulák és a szervetlen molekulák korai fogalma az volt, hogy a szerves molekulák szigorúan élőlényekből származnak. Kiderült, hogy vannak olyan szerves molekulák, amelyek az élő folyamatoktól eltérő forrásokból származnak. Tehát valóban az válik, hogy a szerves molekulák legfontosabb jellemzője a szén jelenléte. Azonban még mindig az a helyzet, hogy az ismert szerves molekulák többsége talán élő folyamatokból származik.
Szénhidrogének
•••Luca Francesco Giovanni Bertolli / iStock / Getty Images
A szénatomok könnyen képeznek kémiai kötéseket más szénatomokkal. Könnyen kialakítanak kémiai kötéseket a hidrogénatomokkal is. A szénatomokból és hidrogénatomokból álló, más elemeket nem tartalmazó molekulát szénhidrogénnek nevezzük. A szénhidrogének nagyon elterjedt és ismert szerves vegyületek. A benzin szénhidrogén; így a metán, az etán, a propán és a bután is.
Funkcionális csoportok
•••Dino Ablakovic / iStock / Getty Images
A szénatom jellemzője, hogy kötéseket képez más szénatomokkal, gyakran lánc vagy gyűrű képződésben. Ha ebben a konfigurációban van, a szén kémiailag kötődik más elemek atomjaihoz is.
Hat olyan elem van, amelyeknél a szénnek különös kapcsolata van. Ide tartozik maga a szén, valamint az 1. hidrogén; 2. oxigén; 3. nitrogén; 4. foszfor; és 5. kén.
Ezen elemek különféle kombinációi alkotják azokat, amelyeket a szerves kémia funkcionális csoportként ismer. Ezen funkcionális csoportok közül hét van szerves vegyületekben. (Ne feledje, hogy öt elem maga szervetlen, de szénnel kombinálva egy szerves molekula részévé válik.)
A funkcionális csoportok jellegzetes tulajdonságokat kölcsönöznek néhány nagyon ismert szerves anyagnak. Ezek egyike az az alkohol, amelyet etanolnak hívunk. Az etanol egy viszonylag egyszerű szerves molekula, amely két szénatomból, hat hidrogénatomból és egy úgynevezett hidroxilcsoportból áll. A hidroxil funkciós csoport önmagában is viszonylag egyszerű. Ez csak egy oxigénatom és egy hidrogénatom. Csakúgy, mint az összes kémia - szerves vagy szervetlen - esetében, csak egy atom összeadása vagy kivonása drámaian megváltoztathatja a molekula tulajdonságait. A hidroxil funkciós csoportot nem tartalmazó, de csak hidrogénatomot tartalmazó etanolmolekula nem etanol, hanem szerves etánvegyület. Az etán normál körülmények között gőz, nem folyadék, és hűtőközegként szolgál.
Egyéb funkciós csoportok közé tartozik az úgynevezett karboxilcsoport, amely szénatomból, két oxigénatomból és hidrogénatomból áll. Az egyszerű szerves molekula, amely egy szénatomot és négy hidrogénatomot tartalmaz, a szerves vegyület metán vagy földgáz. A metánmolekula egyik hidrogénatomjának karboxilcsoporttal történő helyettesítése szerves vegyületet képez. Az ecetsav adja az ecet megszokott illatát és ízét.
Polaritás
•••FU / amanaimagesRF / amana images / Getty Images
A vízmolekula - egy szervetlen molekula - olyan molekula, amely polaritással rendelkezik (mágneses töltéssel). Ennek oka, hogy a vízmolekulában található oxigénatom negatív töltéssel rendelkezik. A hidrogénatomok általában pozitív töltéssel rendelkeznek. Ezek az ellentétek tartják egységben a vízmolekulát. Ezek a töltések teszik a vízmolekulát az úgynevezett poláris molekulává is. A vízmolekula oxigén oldalán részleges negatív töltés van; a molekula mindegyik hidrogén részén vannak részleges pozitív töltések.
A csak szénből és hidrogénből álló szerves molekulák (ismét szénhidrogénekként ismertek) funkcionális csoportok hiányában lényegében nem polárosak. A megszokott megfigyelés, miszerint az olaj és a víz nem keveredik, éppen ennek az eltérésnek köszönhető. A víz egy poláris molekula, és összekeveredik más poláris molekulákkal és / vagy feloldja azokat. De az olajok kémiailag nem polárosak, és van olyan taszítás, amely ellenáll a keveredésnek és az oldódásnak.
Példák
•••AaronAmat / iStock / Getty Images
A szerves molekulák és a szervetlen molekulák érzékelésének egyik módja néhány általános példa. A víz és az asztal szervetlen vegyületek. A konyhasó példa az úgynevezett ionos vegyületre. A nátrium pozitív töltésű iont (kationt), a klór pedig negatív töltésű iont (anion) képez. Ezek az elektromos töltések összetartják a nátrium-klorid molekulát. A nátrium-klorid fontos vegyület lehet az élőlényekben, de mivel valójában nem élőlények termelik és nem tartalmaz szenet, jó példa egy szervetlen molekulára. A víz egy másik példa egy olyan vegyületre, amely fontos - valójában nélkülözhetetlen - az élőlény számára, de maga szervetlen molekulákból áll. Élőlények használják, de nem gyártják, és nem tartalmaz szenet.