Organik Vs. Molekul Anorganik

Perbedaan antara kimia organik dan anorganik bukanlah hal yang sepele. Program studi di universitas di seluruh dunia disusun berdasarkan perbedaan. Dan bahkan di antara mereka yang tidak memiliki pelatihan formal dalam kimia, ada perbedaan yang agak intuitif. Gula, pati dan minyak terdiri dari molekul organik. Air, asam baterai, dan garam meja bersifat anorganik. (Jangan bingung dengan definisi makanan organik; itu masalah berbeda yang melibatkan lebih banyak perbedaan pertanian dan politik.)

•••xerviar/iStock/Getty Images

Ciri khas molekul organik adalah mengandung karbon. Gagasan awal molekul organik versus anorganik adalah bahwa molekul organik secara ketat berasal dari makhluk hidup. Ternyata ada molekul organik yang berasal dari sumber selain proses hidup. Jadi, ciri utama molekul organik adalah adanya karbon. Namun demikian, mungkin sebagian besar molekul organik yang diketahui dihasilkan dari proses kehidupan.

•••Luca Francesco Giovanni Bertolli/iStock/Getty Images

Atom karbon mudah membentuk ikatan kimia dengan atom karbon lainnya. Mereka juga mudah membentuk ikatan kimia dengan atom hidrogen. Molekul yang terdiri dari atom karbon dan atom hidrogen tanpa unsur lain yang terlibat disebut hidrokarbon. Hidrokarbon adalah senyawa organik yang sangat umum dan akrab. Bensin adalah hidrokarbon; begitu juga metana, etana, propana dan butana.

•••Dino Ablakovic/iStock/Getty Images

Ciri atom karbon adalah ia akan membentuk ikatan dengan atom karbon lain, seringkali dalam bentuk rantai atau cincin. Setelah dalam konfigurasi ini, karbon juga akan berikatan secara kimia dengan atom unsur lain.

Ada enam elemen yang karbon memiliki asosiasi tertentu. Ini termasuk karbon itu sendiri serta 1. hidrogen; 2. oksigen; 3. nitrogen; 4. fosfor; dan 5. sulfur.

Berbagai kombinasi unsur-unsur ini membentuk apa yang dikenal dalam kimia organik sebagai gugus fungsi. Ada tujuh gugus fungsi ini dalam senyawa organik. (Perhatikan bahwa lima elemen itu sendiri anorganik tetapi ketika digabungkan dengan karbon mereka menjadi bagian dari molekul organik.)

Gugus fungsi memberikan sifat karakteristik untuk beberapa zat organik yang sangat dikenal. Salah satunya adalah alkohol yang kita sebut etanol. Etanol adalah molekul organik yang relatif sederhana yang terdiri dari dua atom karbon, enam atom hidrogen dan satu yang disebut gugus fungsi hidroksil. Gugus fungsi hidroksil itu sendiri juga relatif sederhana. Itu hanya atom oksigen dan atom hidrogen. Seperti halnya semua kimia—organik atau anorganik—penambahan atau pengurangan satu atom saja dapat mengubah sifat molekul secara dramatis. Molekul etanol tanpa gugus fungsi hidroksil tetapi hanya dengan atom hidrogen sebagai gantinya bukanlah etanol melainkan senyawa organik etana. Etana adalah uap, bukan cairan, dalam kondisi normal dan berfungsi sebagai pendingin.

Gugus fungsi lainnya termasuk yang disebut gugus karboksil, terdiri dari atom karbon, dua atom oksigen dan atom hidrogen. Molekul organik sederhana yang menampilkan satu atom karbon dan empat atom hidrogen adalah senyawa organik metana atau gas alam. Mengganti salah satu atom hidrogen dalam molekul metana dengan gugus karboksil membentuk senyawa organik asam asetat. Asam asetat inilah yang memberi cuka bau dan rasa yang familiar.

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

Molekul air—molekul anorganik—adalah molekul yang menunjukkan polaritas (muatan magnet). Ini karena atom oksigen dalam molekul air cenderung memiliki muatan negatif yang terkait dengannya. Atom hidrogen cenderung memiliki muatan positif. Kebalikan inilah yang menjaga molekul air tetap bersama sebagai satu kesatuan. Muatan-muatan inilah yang membuat molekul air disebut molekul polar. Di sisi oksigen molekul air ada muatan negatif parsial; pada setiap bagian hidrogen dari molekul ada muatan positif parsial.

Molekul organik yang hanya terdiri dari karbon dan hidrogen (sekali lagi dikenal sebagai hidrokarbon), tanpa adanya gugus fungsi, pada dasarnya bersifat nonpolar. Pengamatan umum bahwa minyak dan air tidak bercampur justru karena perbedaan ini. Air adalah molekul polar dan akan bercampur dengan dan/atau melarutkan molekul polar lainnya. Tapi minyak secara kimiawi nonpolar dan ada gaya tolak menolak pencampuran dan pelarutan.

•••AaronAmat/iStock/Getty Images

Salah satu cara untuk memahami molekul organik versus anorganik adalah dengan beberapa contoh umum. Air dan meja adalah senyawa anorganik. Garam meja adalah contoh dari apa yang disebut senyawa ionik. Natrium membentuk ion bermuatan positif (kation) dan klorin membentuk ion bermuatan negatif (anion). Muatan listrik ini menyatukan molekul natrium klorida. Natrium klorida mungkin merupakan senyawa penting bagi makhluk hidup tetapi karena tidak benar-benar diproduksi oleh makhluk hidup dan tidak mengandung karbon, ini adalah contoh yang baik dari molekul anorganik. Air adalah contoh lain dari senyawa yang penting—sebenarnya esensial—bagi makhluk hidup, tetapi air itu sendiri terdiri dari molekul anorganik. Ini digunakan oleh tetapi tidak diproduksi oleh makhluk hidup dan tidak mengandung karbon.