Organic Vs. Neorganiskās molekulas

Atšķirība starp organisko un neorganisko ķīmiju nav mazsvarīga. Studiju kursi universitātēs visā pasaulē tiek strukturēti, pamatojoties uz atšķirību. Pat starp tiem, kuriem nav oficiālas ķīmijas apmācības, atšķirība ir nedaudz intuitīva. Cukuri, ciete un eļļas sastāv no organiskām molekulām. Ūdens, akumulatoru skābe un galda sāls ir neorganiski. (Nejauciet to ar bioloģiskās pārtikas definīciju; tas ir cits jautājums, kas vairāk attiecas uz lauksaimniecības un politisko atšķirību.)

•••xerviar / iStock / Getty Images

Organisko molekulu pazīme ir tāda, ka tās satur oglekli. Agrīns organisko un neorganisko molekulu jēdziens bija tāds, ka organiskās molekulas tika stingri iegūtas no dzīvām būtnēm. Izrādās, ka ir organiskas molekulas, kas rodas no citiem avotiem, nevis dzīviem procesiem. Tātad patiešām kļūst par to, ka organisko molekulu galvenā iezīme ir oglekļa klātbūtne. Tomēr joprojām ir tā, ka varbūt lielākā daļa zināmo organisko molekulu rodas no dzīviem procesiem.

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

Oglekļa atomi viegli veido ķīmiskās saites ar citiem oglekļa atomiem. Viņi arī viegli veido ķīmiskas saites ar ūdeņraža atomiem. Molekulu, kas sastāv no oglekļa atomiem un ūdeņraža atomiem, bez citiem iesaistītiem elementiem, sauc par ogļūdeņražu. Ogļūdeņraži ir ļoti izplatīti un pazīstami organiski savienojumi. Benzīns ir ogļūdeņradis; tāpat ir metāns, etāns, propāns un butāns.

•••Dino Ablakovičs / iStock / Getty Images

Oglekļa atoms ir raksturīgs tam, ka tas veidos saites ar citiem oglekļa atomiem, bieži ķēdes vai gredzena formā. Nonākot šajā konfigurācijā, ogleklis ķīmiski saistīsies arī ar citu elementu atomiem.

Ir seši elementi, kuriem ogleklim ir īpaša saistība. Tie ietver pašu oglekli, kā arī 1. ūdeņradis; 2. skābeklis; 3. slāpeklis; 4. fosfors; un 5. sērs.

Dažādas šo elementu kombinācijas veido to, kas organiskajā ķīmijā ir pazīstams kā funkcionālās grupas. Organiskajos savienojumos ir septiņas no šīm funkcionālajām grupām. (Ņemiet vērā, ka pieci no elementiem paši ir neorganiski, bet, apvienojumā ar oglekli, tie kļūst par organiskas molekulas daļu.)

Funkcionālās grupas piešķir raksturīgas īpašības dažām ļoti pazīstamām organiskām vielām. Viens no tiem ir alkohols, ko mēs saucam par etanolu. Etanols ir salīdzinoši vienkārša organiska molekula, kas sastāv no diviem oglekļa atomiem, sešiem ūdeņraža atomiem un vienas tā sauktās hidroksilfunkcionālās grupas. Arī hidroksilfunkcionālā grupa pati par sevi ir samērā vienkārša. Tas ir tikai skābekļa atoms un ūdeņraža atoms. Tāpat kā visu ķīmisko vielu - organisko vai neorganisko - gadījumā, tikai viena atoma pievienošana vai atņemšana var dramatiski mainīt molekulas īpašības. Etanola molekula bez hidroksilfunkcionālās grupas, bet tās vietā ir tikai ūdeņraža atoms, nav etanols, bet gan organiskais savienojums etāns. Normālos apstākļos etāns ir tvaiks, nevis šķidrums, un tas kalpo kā dzesētājs.

Citas funkcionālās grupas ietver tā saukto karboksilgrupu, kas sastāv no oglekļa atoma, diviem skābekļa atomiem un ūdeņraža atoma. Vienkāršā organiskā molekula ar vienu oglekļa atomu un četriem ūdeņraža atomiem ir organiskais savienojums metāns vai dabas gāze. Metāna molekulā aizstājot vienu no ūdeņraža atomiem ar karboksilgrupu, veidojas organiskais savienojums etiķskābe. Etiķskābe ir tā, kas etiķim piešķir tā pazīstamo smaržu un garšu.

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

Ūdens molekula - neorganiska molekula - ir molekula, kurai piemīt polaritāte (magnētiskais lādiņš). Tas ir tāpēc, ka skābekļa atomam ūdens molekulā ir tendence ar to saistīt negatīvu lādiņu. Ūdeņraža atomiem parasti ir pozitīvs lādiņš. Tieši šie pretstati uztur ūdens molekulu kopā kā vienību. Šie lādiņi arī padara ūdens molekulu par polāro molekulu. Ūdens molekulas skābekļa pusē ir daļējs negatīvs lādiņš; katrā molekulas ūdeņraža daļā ir daļēji pozitīvi lādiņi.

Organiskās molekulas, kas sastāv tikai no oglekļa un ūdeņraža (atkal pazīstamas kā ogļūdeņraži), ja nav funkcionālu grupu, būtībā ir nepolāras. Pazīstamais novērojums, ka eļļa un ūdens nesajaucas, ir tieši šīs atšķirības dēļ. Ūdens ir polāra molekula, un tas sajaucas un / vai izšķīdina citas polārās molekulas. Bet eļļas ir ķīmiski nepolāras, un ir atgrūšanās, kas pretojas sajaukšanai un izšķīdināšanai.

•••AaronAmat / iStock / Getty Images

Viens no veidiem, kā iegūt organisko un neorganisko molekulu sajūtu, ir daži izplatīti piemēri. Ūdens un galds ir neorganiski savienojumi. Galda sāls ir piemērs tam, ko sauc par jonu savienojumu. Nātrijs veido pozitīvi lādētu jonu (katjonu), bet hlors - negatīvi lādētu jonu (anjonu). Šie elektriskie lādiņi satur nātrija hlorīda molekulu kopā. Nātrija hlorīds var būt svarīgs savienojums ar dzīvām būtnēm, taču, tā kā to īsti neražo dzīvās būtnes un tas nesatur oglekli, tas ir labs neorganiskās molekulas piemērs. Ūdens ir vēl viens savienojuma piemērs, kas ir svarīgs - faktiski būtisks - dzīvajām būtnēm, bet pats sastāv no neorganiskām molekulām. To lieto dzīvās būtnes, bet to neražo un nesatur oglekli.