Organinės ir neorganinės chemijos skirtumas nėra nereikšmingas. Studijų kursai viso pasaulio universitetuose yra sudaryti remiantis skirtumu. Ir net tarp tų, kurie neturi oficialaus chemijos mokymo, yra šiek tiek intuityvus skirtumas. Cukrus, krakmolą ir aliejus sudaro organinės molekulės. Vanduo, akumuliatorių rūgštis ir valgomoji druska yra neorganiniai. (Nepainiokite to su ekologiško maisto apibrėžimu; tai kitas reikalas, kuris labiau susijęs su žemės ūkio ir politiniu skirtumu.)
Anglis
•••„xerviar“ / „iStock“ / „Getty Images“
Organinių molekulių požymis yra tas, kad jose yra anglies. Ankstyva organinių ir neorganinių molekulių samprata buvo ta, kad organinės molekulės buvo griežtai gautos iš gyvų būtybių. Pasirodo, kad yra organinių molekulių, kurios kyla iš kitų šaltinių nei gyvieji procesai. Taigi iš tikrųjų tampa tai, kad pagrindinis organinių molekulių bruožas yra anglies buvimas. Tačiau vis dar yra tai, kad galbūt dauguma žinomų organinių molekulių atsiranda dėl gyvų procesų.
Angliavandeniliai
•••Luca Francesco Giovanni Bertolli / „iStock“ / „Getty Images“
Anglies atomai lengvai sudaro cheminius ryšius su kitais anglies atomais. Jie taip pat lengvai sudaro cheminius ryšius su vandenilio atomais. Molekula, susidedanti iš anglies atomų ir vandenilio atomų, be jokių kitų elementų, vadinama angliavandeniliu. Angliavandeniliai yra labai paplitę ir žinomi organiniai junginiai. Benzinas yra angliavandenilis; taip pat yra metanas, etanas, propanas ir butanas.
Funkcinės grupės
•••Dino Ablakovičius / „iStock“ / „Getty Images“
Anglies atomo ypatybė yra ta, kad jis užmegs ryšius su kitais anglies atomais, dažnai grandinėje ar žiede. Šioje konfigūracijoje anglis taip pat chemiškai susijungs su kitų elementų atomais.
Yra šeši elementai, kuriems anglis turi tam tikrą asociaciją. Tai apima pačią anglį ir 1. vandenilis; 2. deguonis; 3. azotas; 4. fosforas; ir 5. sieros.
Įvairūs šių elementų deriniai sudaro organinėje chemijoje žinomas funkcines grupes. Organinėse junginiuose yra septynios šios funkcinės grupės. (Atkreipkite dėmesį, kad penki elementai patys yra neorganiniai, tačiau kartu su anglimi jie tampa organinės molekulės dalimi.)
Funkcinės grupės pasižymi būdingomis savybėmis kai kurioms labai gerai pažįstamoms organinėms medžiagoms. Vienas iš jų yra alkoholis, kurį mes vadiname etanoliu. Etanolis yra gana paprasta organinė molekulė, susidedanti iš dviejų anglies atomų, šešių vandenilio atomų ir vienos vadinamosios hidroksilo funkcinės grupės. Pati hidroksilo funkcinė grupė taip pat yra gana paprasta. Tai tik deguonies ir vandenilio atomas. Kaip ir visoje chemijoje - organinėje ar neorganinėje -, tik vieno atomo pridėjimas ar atėmimas gali labai pakeisti molekulės savybes. Etanolio molekulė be hidroksilo funkcinės grupės, bet vietoje jos yra tik vandenilio atomas, yra ne etanolis, o organinis junginys etanas. Etanas normaliomis sąlygomis yra garai, o ne skystis ir tarnauja kaip šaltnešis.
Kitos funkcinės grupės apima vadinamąją karboksilo grupę, susidedančią iš anglies atomo, dviejų deguonies atomų ir vandenilio atomo. Paprasta organinė molekulė, turinti vieną anglies atomą ir keturis vandenilio atomus, yra organinis junginys metanas arba gamtinės dujos. Metano molekulėje pakeitus vieną iš vandenilio atomų karboksilo grupe, susidaro organinis junginys acto rūgštis. Acto rūgštis suteikia actui įprastą kvapą ir skonį.
Poliškumas
•••FU / amanaimagesRF / amana images / Getty Images
Vandens molekulė - neorganinė molekulė - yra molekulė, demonstruojanti poliškumą (magnetinį krūvį). Taip yra todėl, kad vandens molekulėje esantis deguonies atomas linkęs turėti neigiamą krūvį. Vandenilio atomai turi teigiamą krūvį. Būtent šios priešybės laiko vandens molekulę kartu kaip vienetą. Taip pat šie krūviai daro vandens molekulę vadinamą poline. Vandens molekulės deguonies pusėje yra dalinis neigiamas krūvis; ant kiekvienos iš vandenilio molekulės dalių yra daliniai teigiami krūviai.
Organinės molekulės, sudarytos tik iš anglies ir vandenilio (dar kartą žinomos kaip angliavandeniliai), nesant funkcinių grupių, iš esmės yra nepolinės. Žinomas pastebėjimas, kad aliejus ir vanduo nesimaišo, yra būtent dėl šio skirtumo. Vanduo yra polinė molekulė, ji maišosi ir (arba) tirpdo kitas polines molekules. Tačiau aliejai yra chemiškai nepoliarūs ir yra atstumtas, kuris priešinasi maišymui ir tirpimui.
Pavyzdžiai
•••AaronAmat / iStock / Getty Images
Vienas iš būdų suvokti organines ir neorganines molekules yra keletas įprastų pavyzdžių. Vanduo ir stalas yra neorganiniai junginiai. Valgomoji druska yra tai, kas vadinama joniniu junginiu. Natris sudaro teigiamai įkrautą joną (katijoną), o chloras - neigiamai įkrautą joną (anijoną). Šie elektriniai krūviai kartu laiko natrio chlorido molekulę. Natrio chloridas gali būti svarbus gyvųjų elementų junginys, tačiau kadangi jis nėra gaminamas gyvų būtybių ir jame nėra anglies, tai yra geras neorganinės molekulės pavyzdys. Vanduo yra dar vienas pavyzdys junginio, kuris yra svarbus - iš tikrųjų būtinas - gyviesiems, tačiau pats susideda iš neorganinių molekulių. Jį naudoja, bet negamina gyvi gyvūnai, be anglies.