Organic Vs. Oorganiska molekyler

Skillnaden mellan organisk och oorganisk kemi är inte trivial. Studiekurser vid universitet över hela världen är strukturerade baserat på skillnaden. Och även bland dem utan formell kemiutbildning finns det en något intuitiv känsla för skillnaden. Socker, stärkelse och oljor består av organiska molekyler. Vatten, batterisyra och bordssalt är oorganiska. (Förväxla inte detta med definitionen av ekologiska livsmedel; det är en annan fråga som involverar mer en jordbruks- och politisk skillnad.)

•••xerviar / iStock / Getty Images

Kännetecknet för organiska molekyler är att de innehåller kol. En tidig uppfattning om organiska molekyler kontra oorganiska var att organiska molekyler strängt härrör från levande saker. Det visar sig att det finns organiska molekyler som härrör från andra källor än levande processer. Så det blir verkligen att nyckelfunktionen för organiska molekyler är närvaron av kol. Det är dock fortfarande så att kanske de flesta kända organiska molekyler härrör från levande processer.

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

Kolatomer bildar lätt kemiska bindningar med andra kolatomer. De bildar också lätt kemiska bindningar med väteatomer. En molekyl som består av kolatomer och väteatomer utan några andra inblandade element kallas kolväte. Kolväten är mycket vanliga och välbekanta organiska föreningar. Bensin är ett kolväte; så är också metan, etan, propan och butan.

•••Dino Ablakovic / iStock / Getty Images

En egenskap hos kolatomen är att den kommer att bilda bindningar till andra kolatomer, ofta i en kedja eller en ringformation. En gång i denna konfiguration kommer kol också att bindas kemiskt med atomer i andra element.

Det finns sex element för vilka kol har en särskild koppling. Dessa inkluderar såväl kol som 1. väte; 2. syre; 3. kväve; 4. fosfor; och 5. svavel.

Olika kombinationer av dessa element bildar det som inom organisk kemi kallas funktionella grupper. Det finns sju av dessa funktionella grupper i organiska föreningar. (Observera att fem av elementen själva är oorganiska, men när de kombineras med kol blir de en del av en organisk molekyl.)

Funktionella grupper ger karakteristiska egenskaper till några mycket välbekanta organiska ämnen. En av dessa är den alkohol vi kallar etanol. Etanol är en relativt enkel organisk molekyl som består av två kolatomer, sex väteatomer och en så kallad hydroxylfunktionell grupp. Den hydroxylfunktionella gruppen är i sig också relativt enkel. Det är bara en syreatom och en väteatom. Som med all kemi - organisk eller oorganisk - kan tillägg eller subtraktion av bara en atom förändra en molekyls egenskaper dramatiskt. Etanolmolekylen utan den hydroxylfunktionella gruppen men med bara en väteatom i stället är inte etanol utan är den organiska föreningen etan. Etan är en ånga, inte en vätska, under normala förhållanden och fungerar som kylmedel.

Andra funktionella grupper inkluderar den så kallade karboxylgruppen, bestående av en kolatom, två syreatomer och en väteatom. Den enkla organiska molekylen med en kolatom och fyra väteatomer är den organiska föreningen metan eller naturgas. Att ersätta en av väteatomerna i metanmolekylen med en karboxylgrupp bildar den organiska föreningen ättiksyra. Ättiksyra är det som ger vinäger sin välbekanta lukt och smak.

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

Vattenmolekylen - en oorganisk molekyl - är en molekyl som uppvisar polaritet (en magnetisk laddning). Detta beror på att syreatomen i vattenmolekylen tenderar att ha en negativ laddning associerad med den. Väteatomerna tenderar att ha en positiv laddning. Det är dessa motsatser som håller vattenmolekylen ihop som en enhet. Det är också dessa laddningar som gör vattenmolekylen till vad som kallas en polär molekyl. På syresidan av vattenmolekylen finns en partiell negativ laddning; på var och en av vätgasdelarna i molekylen finns partiella positiva laddningar.

Organiska molekyler bestående av endast kol och väte (återigen känt som kolväten), i frånvaro av funktionella grupper, är i huvudsak opolära. Den välbekanta observationen att olja och vatten inte blandas beror just på denna skillnad. Vatten är en polär molekyl och skulle blandas med och / eller lösa upp andra polära molekyler. Men oljor är kemiskt icke-polära och det finns en avstötning som motstår blandning och upplösning.

•••AaronAmat / iStock / Getty Images

Ett sätt att få en känsla av organiska kontra oorganiska molekyler är med några vanliga exempel. Vatten och bord är oorganiska föreningar. Bordsalt är ett exempel på vad som kallas en jonförening. Natrium bildar en positivt laddad jon (en katjon) och klor bildar en negativt laddad jon (en anjon). Dessa elektriska laddningar håller samman natriumkloridmolekylen. Natriumklorid kan vara en viktig förening till levande saker men eftersom det inte verkligen produceras av levande saker och det inte innehåller något kol är det ett bra exempel på en oorganisk molekyl. Vatten är ett annat exempel på en förening som är viktig - faktiskt väsentlig - för levande ting men i sig består av oorganiska molekyler. Det används av men inte tillverkas av levande saker och innehåller inget kol.