10 FORSKJELLER MELLOM ORGANISKE OG UORGANISKE FORBINDELSER - KJEMI - 2026

De forskjellene mellom organiske og uorganiske forbindelser er ikke alltid enkelt, heller ikke de adlyder en uforanderlig regel, siden når det kommer til kjemi er det utallige unntak som motsier eller spørsmålet forkunnskaper. Imidlertid er det egenskaper som gjør det mulig å skille mellom mange forbindelser hvilke som er uorganiske eller ikke.

Definisjon er organisk kjemi studien som inkluderer alle grener av karbonkjemi; derfor er det logisk å tenke at skjelettene deres består av karbonatomer. På den annen side består uorganiske skjeletter (uten å gå inn i polymerer) vanligvis av noe annet element i det periodiske systemet annet enn karbon.

Levende ting, i alle deres skalaer og uttrykk, er praktisk talt laget av karbon og andre heteroatomer (H, O, N, P, S, etc.). Så alt det grønne som dekker jordskorpen, så vel som skapningene som går på den, er levende eksempler på komplekse og dynamisk sammenvevde organiske forbindelser.

På den annen side, når vi borer i jorden og i fjellet, finner vi mineralkropper som er rike på sammensetning og geometriske former, som stort sett er uorganiske forbindelser. Det siste definerer også nesten helt atmosfæren vi puster inn, og havene, elvene og innsjøene.

Hovedforskjeller mellom organiske og uorganiske forbindelser

Organiske forbindelser	Uorganiske forbindelser
De inneholder karbonatomer	De består av andre elementer enn karbon
De er en del av levende vesener	De er en del av inerte vesener
De er mindre rikelig i naturlige kilder	De er rikelig med naturlige kilder
De er vanligvis molekylære	De er vanligvis ioniske
Kovalente bindinger	Ioniske bindinger
Større molære masser	Lavere molære masser
De er mindre forskjellige	De er mer forskjellige elementer
Lavere smelte- og kokepunkter	Høyere smelte- og kokepunkter

Uorganiske forbindelser oppnås fra rikelig med naturlige kilder enn uorganiske forbindelser

Krystaller av sukker (til høyre) og salt (til venstre) sett under et mikroskop. Kilde: Oleg Panichev

Selv om det kan være unntak, oppnås uorganiske forbindelser generelt fra rikeligere naturlige kilder enn for organiske forbindelser. Denne første forskjellen fører til en indirekte uttalelse: uorganiske forbindelser er rikelig (på jorden og i kosmos) enn organiske forbindelser.

I et oljefelt vil naturligvis hydrokarboner og lignende, som er organiske forbindelser, dominere.

Tilbake til seksjonen kan sukker-salt-paret nevnes som et eksempel. Ovenfor er sukkerkrystaller (mer robuste og fasetterte) og salt (mindre og avrundet).

Sukker oppnås etter en rekke prosesser fra sukkerrørplantasjer (i solfylte eller tropiske regioner) og fra sukkerroer (i kalde regioner eller i begynnelsen av vinteren eller høsten). Begge er naturlige og fornybare råvarer, som dyrkes fram til deres høst.

I mellomtiden kommer salt fra en mye rikere kilde: havet, eller innsjøer og saltavsetninger som mineralhalogen (NaCl). Hvis alle feltene med sukkerrør og sukkerroer ble samlet, kunne de aldri likestilles med naturreservene av salt.

Uorganiske krystaller er vanligvis ioniske mens organiske krystaller har en tendens til å være molekylære

Tar vi igjen sukkersaltparet som et eksempel, vet vi at sukker består av et disakkarid kalt sukrose, som igjen brytes ned til en glukoseenhet og en fruktoseenhet. Sukkerkrystaller er derfor molekylære, siden de er definert av sukrose og dens intermolekylære hydrogenbindinger.

I mellomtiden består saltkrystaller av et nettverk av Na ⁺ og Cl ^- ioner , som definerer en ansiktssentrert kubisk struktur (fcc).

Hovedpoenget er at uorganiske forbindelser vanligvis danner ioniske krystaller (eller i det minste som har en høy ionisk karakter). Det er imidlertid flere unntak, som krystaller av CO ₂ , H ₂ S, SO ₂ og andre uorganiske gasser, som stivner ved lave temperaturer og høye trykk, og som også er molekyl.

Vann representerer det viktigste unntaket fra dette punktet: is er en uorganisk og molekylær krystall.

De få snø eller is er krystaller av vann, gode eksempler på uorganiske molekylkrystaller. Kilde: Sieverschar fra Pixabay.

Mineraler er i det vesentlige uorganiske forbindelser, og deres krystaller er derfor overveiende ioniske. Derfor anses dette andre punktet som gyldig for et bredt spekter av uorganiske forbindelser, inkludert salter, sulfider, oksider, tellider, etc.

Typen binding som styrer organiske forbindelser er kovalent

De samme sukker- og saltkrystaller etterlater noe i tvil: førstnevnte inneholder kovalente (retningsbestemte) bindinger, mens sistnevnte utviser ioniske (ikke-retningsbestemte) bindinger.

Dette punktet er direkte korrelert med det andre: en molekylær krystall må nødvendigvis ha flere kovalente bindinger (deling av et par elektroner mellom to atomer).

Igjen etablerer organiske salter visse unntak, siden de også har en sterkt ionisk karakter; for eksempel natriumbenzoat (C ₆ H ₅ COONa) er et organisk salt, men innenfor den benzoat og dets aromatiske ring er det kovalente bindinger. Likevel sies krystallene å være ioniske gitt den elektrostatiske interaksjonen: C ₆ H ₅ COO ^- Na ⁺ .

I organiske forbindelser dominerer kovalente bindinger mellom karbonatomer

Eller hva er det samme å si: organiske forbindelser består av karbonskjelett. I dem er det mer enn en CC- eller CH-binding, og denne ryggraden kan være lineær, ring eller forgrenet, varierende i graden av umettinger og typen substituent (heteroatomer eller funksjonelle grupper). I sukker er CC, CH og C-OH-bindinger rikelig.

La oss ta et eksempel på settet CO, CH ₂ OCH ₂ og H ₂ C ₂ O ₄ . Hvilke av disse tre forbindelsene er uorganiske?

I CH ₂ OCH ₂ (etylen-dioksid) er det fire CH bindinger og to CO binder, mens i H ₂ C ₂ O ₄ (oksalsyre) det er en CC, to C-OH, og to C = O. Strukturen av H ₂ C ₂ O ₄ kan skrives som: HOOC-COOH (to koblede karboksylgrupper). I mellomtiden består CO av et molekyl som vanligvis er representert med en hybridbinding mellom C = O og C0O.

Siden det i CO (karbonmonoksid) bare er et karbonatom bundet til et oksygen, er denne gassen uorganisk; de andre forbindelsene er organiske.

Organiske forbindelser har en tendens til å ha større molære masser

Struktur representert med linjer for palmitinsyre. Det kan bemerkes hvor stort det er sammenlignet med mindre uorganiske forbindelser, eller til formelvekten til dets salter. Kilde: Wolfgang Schaefer

For eksempel, molarene av de ovennevnte forbindelser er: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H ₂ C ₂ O ₄ ) og 60 g / mol (CH ₂ OCH ₂ ). Selvfølgelig, CS ₂ (karbondisulfid), en uorganisk forbindelse hvis molekylvekt er 76 g / mol, "veier" mer enn CH ₂ OCH ₂ .

Men hva med fett eller fettsyrer? Fra biomolekyler som DNA eller proteiner? Eller hydrokarboner med lange lineære kjeder? Eller asfaltener? Deres molære masser overskrider lett 100 g / mol. Palmitinsyre (toppbilde) har for eksempel en molmasse på omtrent 256 g / mol.

Organiske forbindelser er flere i antall

Noen uorganiske forbindelser, kalt koordinasjonskomplekser, viser isomerisme. Imidlertid er den mindre mangfoldig sammenlignet med organisk isomerisme.

Selv om vi legger opp alle salter, oksider (metalliske og ikke-metalliske), sulfider, tellurider, karbider, hydrider, nitrider, etc., ville vi ikke samlet enda halvparten av de organiske forbindelsene som kan eksistere i naturen. Derfor er organiske forbindelser hyppigere i antall og rikere på strukturer.

Uorganiske forbindelser er grunnleggende mer forskjellige

I følge elemental mangfoldighet er uorganiske forbindelser imidlertid mer forskjellige. Hvorfor? For med det periodiske systemet i hånden kan du bygge hvilken som helst type uorganisk forbindelse; mens en organisk forbindelse er den bare begrenset til elementene: C, H, O, P, S, N og X (halogener).

Vi har mange metaller (alkali, jordalkali, overgang, lanthanider, aktinider, de fra p-blokken), og uendelige alternativer for å kombinere dem med forskjellige anioner (vanligvis uorganiske); slik som: CO ₃ ^2- (karbonater), Cl ^- (klorider), P ^3- (fosfider), O ^2- (oksider), OH ^- (hydroksider), SO ₄ ^2- (sulfater), CN ^- (cyanider) , SCN ^- (tiocyanater), og mange flere.

Merk at CN ^- og SCN ^- anionene ser ut til å være organiske, men faktisk er uorganiske. En annen forvirring er preget av oksalatanionen, C ₂ O ₄ ^2- , som er organisk og ikke uorganisk.

Uorganiske forbindelser har høyere smelte- og kokepunkt

Igjen er det flere unntak fra denne regelen, da det hele avhenger av hvilket par forbindelser som blir sammenlignet. Ved å holde seg til uorganiske og organiske salter har de førstnevnte imidlertid en tendens til å ha høyere smelte- og kokepunkt enn sistnevnte.

Her finner vi et annet implisitt poeng: organiske salter er mottagelige for nedbrytning, ettersom varme bryter deres kovalente bindinger. Likevel sammenlignet vi paret kalsiumtartrat (CaC ₄ H ₄ O ₆ ) og kalsiumkarbonat (CaCO ₃ ). CaC ₄ H ₄ O ₆ spaltes ved 600 ºC, mens CaCO ₃ smelter ved 825 ºC.

Og at CaCO ₃ langt fra er et av saltene med de høyeste smeltepunktene, som i tilfellene henholdsvis CaC ₂ (2160 ºC) og CaS ₂ (2525 ºC): kalsiumkarbid og sulfid.

Organiske forbindelser er sjeldnere i universet

De enkleste og mest primitive organiske forbindelser, slik som metan, CH ₄ , urea, CO (NH ₂ ) ₂ , eller aminosyren glycin, NH ₂ CH ₂ COOH, er meget sjeldne arter i Cosmos i forhold til ammoniakk, karbondioksyd. karbon, titanoksider, karbon, etc. I universet blir til og med livets forløper ikke ofte oppdaget.

Organiske forbindelser støtter liv i mye større grad enn uorganiske

Skallet til en morrocoy består av en blanding av bein dekket av keratin, som igjen er sammensatt av en uorganisk matrise (hydroksyapatitt og relaterte mineraler) og en organisk matrise (kollagen, brusk og nerver). Kilde: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria) .jpg: The Photographerderivative work: The Photographer

Den organiske kjemien av karbon, anvendt i forståelsen av metabolske prosesser, transformeres til biokjemi (og fra synspunkt av metallkationer, til bioorganiske stoffer).

Organiske forbindelser er hjørnesteinen i livet (som morrocoy på bildet over), takket være CC-bindinger og det enorme konglomeratet av strukturer som er resultatet av disse bindingene, og deres interaksjon med uorganiske saltkrystaller.

Når vi vender tilbake til sukker-salt-paret, lever de naturlige kildene til sukker: de er avlinger som vokser og dør; men det er ikke det samme med kildene til salt: verken havene eller saltopplagene er i live (i en fysiologisk forstand).

Planter og dyr syntetiserer uendelige organiske forbindelser, som utgjør et omfattende utvalg av naturlige produkter (vitaminer, enzymer, hormoner, fett, fargestoffer, etc.).

Vi kan imidlertid ikke utelate det faktum at vann er løsemiddel for livet (og det er uorganisk); og heller ikke at oksygen er avgjørende for cellulær respirasjon (for ikke å nevne de metalliske kofaktorer, som ikke er uorganiske forbindelser, men kationer). Derfor spiller det uorganiske også en avgjørende rolle i å definere livet.

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kjemi. Aminer. (10. utgave.). Wiley Plus.
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3. juli 2019). Forskjellen mellom organisk og uorganisk. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
5. Texas Education Agency. (2019). Organisk eller uorganisk? Gjenopprettet fra: texasgateway.org
6. Sukrose. (SF). Hvordan sukker lages: en introduksjon. Gjenopprettet fra: sucrose.com
7. Wikipedia. (2019). Liste over uorganiske forbindelser. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org