ორგანული და არაორგანული ქიმიის განსხვავება არ არის ტრივიალური. მსოფლიოს უნივერსიტეტებში სასწავლო კურსების სტრუქტურირება ხდება ამ განსხვავების საფუძველზე. ქიმიაში ოფიციალური მომზადების გარეშეც კი არსებობს განსხვავების გარკვეულწილად ინტუიციური გრძნობა. შაქარი, სახამებელი და ზეთები ორგანული მოლეკულებისგან შედგება. წყალი, ბატარეის მჟავა და სუფრის მარილი არაორგანულია. (ამას ნუ ერევით ორგანული საკვების განმარტებასთან; ეს სხვა საკითხია, რაც უფრო მეტ სამეურნეო და პოლიტიკურ განსხვავებას გულისხმობს.)
Ნახშირბადის
•••xerviar / iStock / გეტის სურათები
ორგანული მოლეკულების გამორჩეულია ის, რომ ისინი ნახშირბადს შეიცავს. ორგანული მოლეკულების ადრეული ცნება არაორგანული იყო, რომ ორგანული მოლეკულები მკაცრად იყო მიღებული ცოცხალი არსებებისგან. გამოდის, რომ არსებობს ორგანული მოლეკულები, რომლებიც სათავეს იღებს სხვა წყაროებიდან, გარდა ცოცხალი პროცესებისა. ასე რომ, მართლაც ხდება, რომ ორგანული მოლეკულების ძირითადი მახასიათებელია ნახშირბადის არსებობა. თუმცა მაინც ხდება, რომ ცნობილი ორგანული მოლეკულების უმეტესობა ცოცხალი პროცესების შედეგია.
ნახშირწყალბადები
•••ლუკა ფრანჩესკო ჯოვანი ბერტოლი / iStock / გეტის სურათები
ნახშირბადის ატომები ადვილად ქმნიან ქიმიურ კავშირებს ნახშირბადის სხვა ატომებთან. ისინი ასევე ადვილად ქმნიან ქიმიურ კავშირებს წყალბადის ატომებთან. ნახშირწყალბადს უწოდებენ ნახშირბადის ატომებისა და წყალბადის ატომებისგან შედგენილ მოლეკულას. ნახშირწყალბადები ძალიან გავრცელებული და ნაცნობი ორგანული ნაერთებია. ბენზინი არის ნახშირწყალბადები; ასევე არის მეთანი, ეთანი, პროპანი და ბუტანი.
ფუნქციური ჯგუფები
•••დინო აბლაკოვიჩი / iStock / გეტის სურათები
ნახშირბადის ატომის მახასიათებელია ის, რომ იგი შექმნის ბმულებს სხვა ნახშირბადის ატომებთან, ხშირად ჯაჭვის ან რგოლის წარმონაქმნით. ნახშირბადი ამ კონფიგურაციაში მოხვედრის შემდეგ ასევე ქიმიურად დაუკავშირდება სხვა ელემენტების ატომებს.
არსებობს ექვსი ელემენტი, რომელთა ნახშირბადს აქვს განსაკუთრებული კავშირი. ეს მოიცავს ნახშირბადს, ისევე როგორც 1-ს. წყალბადის; 2. ჟანგბადი; 3. აზოტი; 4. ფოსფორი; და 5 გოგირდი
ამ ელემენტების სხვადასხვა კომბინაციები ქმნის ორგანულ ქიმიაში ფუნქციონალური ჯგუფების სახელწოდებას. ორგანული ნაერთებში ამ ფუნქციონალური ჯგუფებიდან შვიდია. (გაითვალისწინეთ, რომ ხუთი ელემენტი თავისთავად არაორგანულია, მაგრამ ნახშირბადთან შერწყმისას ისინი ორგანული მოლეკულის ნაწილი ხდება.)
ფუნქციური ჯგუფები დამახასიათებელ თვისებებს ანიჭებენ ზოგიერთ ძალიან კარგად ნაცნობ ორგანულ ნივთიერებას. ერთ-ერთი მათგანია ალკოჰოლი, რომელსაც ეთანოლს ვეძახით. ეთანოლი შედარებით მარტივი ორგანული მოლეკულაა, რომელიც შედგება ორი ნახშირბადის ატომისგან, წყალბადის ექვსი ატომისგან და ერთი ე.წ. ჰიდროქსილის ფუნქციური ჯგუფისაგან. ჰიდროქსილის ფუნქციური ჯგუფი თავისთავად შედარებით მარტივიცაა. ეს მხოლოდ ჟანგბადის ატომი და წყალბადის ატომია. ისევე როგორც მთელი ქიმია - ორგანული ან არაორგანული - მხოლოდ ერთი ატომის დამატებამ ან გამოკლებამ შეიძლება მკვეთრად შეცვალოს მოლეკულის თვისებები. ეთანოლის მოლეკულა ჰიდროქსილის ფუნქციური ჯგუფის გარეშე, მაგრამ მის ადგილას მხოლოდ წყალბადის ატომია არა ეთანოლი, არამედ ორგანული ნაერთი ეთანი. ეთანი ნორმალურ პირობებში არის ორთქლი და არა თხევადი და გაგრილების ფუნქციას ასრულებს.
სხვა ფუნქციურ ჯგუფებში შედის ე.წ. კარბოქსილის ჯგუფი, რომელიც შედგება ნახშირბადის ატომისგან, ორი ჟანგბადის ატომისგან და წყალბადის ატომისგან. მარტივი ორგანული მოლეკულა, რომელშიც შედის ერთი ნახშირბადის ატომი და წყალბადის ოთხი ატომი, არის ორგანული ნაერთი მეთანი ან ბუნებრივი აირი. წყალბადის ერთ – ერთი ატომის მეთანის მოლეკულაში კარბოქსილის ჯგუფით ჩანაცვლება წარმოქმნის ორგანულ ნაერთს ძმარმჟავას. ძმარმჟავა არის ის, რაც ძმარს მისთვის ნაცნობ სუნსა და გემოს აძლევს.
პოლარობა
•••FU / amanaimagesRF / amana სურათები / გეტის სურათები
წყლის მოლეკულა - არაორგანული მოლეკულა - არის მოლეკულა, რომელიც ავლენს პოლარულობას (მაგნიტური მუხტი). ეს იმიტომ ხდება, რომ წყლის მოლეკულაში ჟანგბადის ატომს აქვს ნეგატიური მუხტის მასთან ასოცირება. წყალბადის ატომებს აქვთ დადებითი მუხტი. სწორედ ეს საწინააღმდეგოები განაპირობებს წყლის მოლეკულას, როგორც ერთეულს. ასევე ეს მუხტები ქმნის წყლის მოლეკულას, რასაც პოლარულ მოლეკულას უწოდებენ. წყლის მოლეკულის ჟანგბადის მხრიდან ნაწილობრივ უარყოფითი მუხტია. მოლეკულის წყალბადის თითოეულ ნაწილზე ნაწილობრივ დადებითი მუხტებია.
ორგანული მოლეკულები, რომლებიც შედგება მხოლოდ ნახშირბადისგან და წყალბადისგან (ისევ ცნობილია ნახშირწყალბადებისგან), ფუნქციური ჯგუფების არარსებობის პირობებში, არსებითად არაპოლარულია. ნაცნობი დაკვირვება იმის შესახებ, რომ ზეთი და წყალი ერთმანეთში არ ერევა, სწორედ ამ განსხვავების გამოა. წყალი პოლარული მოლეკულაა და შეერევა და ან დაითხოვს სხვა პოლარულ მოლეკულებს. მაგრამ ზეთები ქიმიურად არაპოლარულია და არსებობს მოგერიება, რომელიც წინააღმდეგობას უწევს შერევას და დაშლას.
მაგალითები
•••AaronAmat / iStock / გეტის სურათები
ორგანული ორგანული და არაორგანული მოლეკულების შეგრძნების ერთ-ერთი გზაა რამდენიმე საერთო მაგალითი. წყალი და სუფრა არაორგანული ნაერთებია. სუფრის მარილი არის მაგალითი იმისა, რასაც უწოდებენ იონურ ნაერთს. ნატრიუმი ქმნის დადებითად დამუხტულ იონს (კატიონს) და ქლორი ქმნის უარყოფითად დამუხტულ იონს (ანიონს). ეს ელექტრული მუხტები აერთიანებს ნატრიუმის ქლორიდის მოლეკულას. ნატრიუმის ქლორიდი შეიძლება მნიშვნელოვანი ნაერთია ცოცხალი არსებისთვის, მაგრამ რადგან ის ნამდვილად არ არის გამომუშავებული ცოცხალი არსებებისგან და არ შეიცავს ნახშირბადს, ეს არაორგანული მოლეკულის კარგი მაგალითია. წყალი არის ნაერთის კიდევ ერთი მაგალითი, რომელიც მნიშვნელოვანია - არსებითია - ცოცხალი არსებისთვის, მაგრამ თავად არაორგანული მოლეკულებისგან შედგება. იგი გამოიყენება ცოცხალი არსებების მიერ, მაგრამ არ არის წარმოებული და არ შეიცავს ნახშირბადს.