Ανόργανη έναντι Οργανικής Χημείας: Ανόργανη Χημεία: Ποια είναι η διαφορά;

Η διαφορά μεταξύ οργανικής και ανόργανης χημείας είναι προφανής για κάθε επαγγελματία υπάλληλο του χημικού εργαστηρίου και για όλους τους ανθρώπους που δεν έκαναν κοπάνα κατά τη διάρκεια των βασικών μαθημάτων χημείας. Για πολλούς, αυτή η γενική γνώση είναι αρκετή για να ξεκινήσουν. Ωστόσο, αν πρόκειται απλώς να αφιερώσετε το χρόνο και την προσπάθειά σας σε πειράματα με χημικά αντιδραστήρια, το να ξεκινήσετε με τη διαφορά μεταξύ αυτών των δύο βασικών κλάδων είναι μια καλή επιλογή. Ας τα βάλουμε λοιπόν όλα με απλά λόγια και ας περιγράψουμε τη θεωρία με έγκυρα παραδείγματα πραγματικών ενώσεων και των χρήσεών τους.

Γενικές πληροφορίες για την ανόργανη χημεία

Όταν ξεκινάτε να σπουδάζετε βασική χημεία στο σχολείο, ξεκινάτε, συνήθως, με την ανόργανη χημεία. Αυτός είναι ένας κλάδος της επιστήμης που ασχολείται τόσο με τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των ενώσεων όσο και με τη σύνθεσή τους μέσω διαφόρων τύπων αντιδράσεων. Σε αυτό το σημείο, μελετάτε επίσης τη μοριακή δομή των ανόργανων ενώσεων, οι οποίες χαρακτηρίζονται ως απλούστερες. Πράγματι, ακόμη και αν ένας εντελώς αρχάριος ρίξει μια ματιά στους μοριακούς τύπους τέτοιων ουσιών και τους συγκρίνει με τους οργανικούς, θα παρατηρήσει εύκολα την προφανή διαφορά.

Ανόργανη χημεία: ορισμός της ανόργανης χημείας

Ας μιλήσουμε όμως πιο επιστημονικά και ας ορίσουμε την ανόργανη χημεία με πιο κατάλληλους όρους. Με λίγα λόγια, σύμφωνα με τον ορισμό από το λεξικό της χημείας, ανόργανη χημεία είναι η μελέτη της χημείας των μορίων μη βιολογικής προέλευσης. Με τον όρο "μη βιολογικής προέλευσης" οι επιστήμονες εννοούν ενώσεις που δημιουργήθηκαν κατά τη διαδικασία της ανόργανης σύνθεσης, καθώς και οργανομεταλλικές ενώσεις. Οι τελευταίες δημιουργούνται με ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ ενός ατόμου άνθρακα και ενός μετάλλου.

Η πιο προφανής διαφορά μεταξύ ανόργανης και οργανικής χημείας είναι ότι οι ανόργανες ενώσεις δεν περιέχουν δεσμούς C-H. Ωστόσο, λάβετε υπόψη ότι αυτό δεν σημαίνει ότι τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου δεν περιλαμβάνονται σε ορισμένες ανόργανες ουσίες, όπως τα αλλοτρόπα του άνθρακα και τα άλατα των ανόργανων ανιόντων.

Για τι χρησιμοποιείται η ανόργανη χημεία

Η χρήση της ανόργανης χημείας είναι πολύ ευρεία σε πολυάριθμους τομείς και βιομηχανίες που επηρεάζουν την καθημερινή μας ζωή. Δεν θα είναι υπερβολή αν πούμε ότι καθημερινά έχετε να κάνετε με προϊόντα που κατασκευάζονται από ανόργανες χημικές ενώσεις. Δεν πρέπει να σκέφτεστε μόνο τα φάρμακα ή τα καύσιμα ή πιο συγκεκριμένα πράγματα όπως οι καταλύτες ανόργανης χημικής. Σκεφτείτε ότι η ανόργανη χημεία χρησιμοποιείται ευρέως στον γεωργικό τομέα, κυρίως, στη θέση των λιπασμάτων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο σχεδόν κάθε τρόφιμο που τρώτε σήμερα είναι αποτέλεσμα της αποτελεσματικότητας της ανόργανης χημείας.

Σκεφτείτε, για παράδειγμα, την αμμωνία. Ο τύπος της είναι NH3και στον γεωργικό τομέα εφαρμόζεται ως πηγή αζώτου για τα λιπάσματα. Εκτός από τη λίπανση, αυτή η ανόργανη ένωση χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή νάιλον, πλαστικών και εκρηκτικών. Έτσι, μπορούμε χονδρικά να συμπεράνουμε ότι η ανόργανη χημεία χρησιμοποιείται σε τομείς όπως:

• Γεωργία
• Φαρμακευτική
• Νανοτεχνολογία
• Παραγωγή
• Περιβαλλοντική χημεία
• Βιομηχανία ηλεκτρονικών και ημιαγωγών

Παραδείγματα ανόργανων ενώσεων

Όπως λέει ο βασικός ορισμός, οι ανόργανες ενώσεις δεν αποτελούνται από δεσμούς C-H. Εκτός από την αμμωνία (NH3), θα πρέπει επίσης να γνωρίζετε την αποτελεσματικότητα ουσιών όπως:

• Χλωριούχο νάτριο (NaCl): Στην καθημερινή ζωή, μπορείτε να αποφύγετε αυτή την ένωση μόνο εάν ακολουθείτε πολύ αυστηρή δίαιτα και δεν τρώτε αλάτι. Η απάντηση είναι πεζή - το χλωριούχο νάτριο αναφέρεται συχνά ως επιτραπέζιο αλάτι.
• Υποχλωριώδες νάτριο (NaOCL): Μπορεί να μην γνωρίζετε τον τύπο αυτού του προϊόντος, αλλά το χρησιμοποιείτε αν χρησιμοποιείτε πλυντήριο ρούχων. Είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα διαλύματα για τον καθαρισμό και τη λεύκανση υφασμάτων ή επιφανειών. Έχει επίσης αντισηπτικές ιδιότητες γι' αυτό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απολύμανση ενυδρείων.
• Διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε ακούσει για αυτή την ένωση λόγω των αρνητικών της επιπτώσεων. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι, με απλά λόγια, ένα αέριο του θερμοκηπίου, που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Ωστόσο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή σόδας, ζάχαρης, κρασιού, νερού με σόδα και μπύρας. Σε στερεή αδρανή κατάσταση, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικός παράγοντας για το κρέας και τα ψάρια.

Γενικές πληροφορίες για την οργανική χημεία

Η οργανική χημεία είναι ένας κλάδος της χημείας που εμβαθύνει στη μελέτη των ενώσεων που περιέχουν άνθρακα. Ενώ ο άνθρακας είναι το κεντρικό σημείο εστίασης, ο τομέας επεκτείνει την αγκαλιά του και σε άλλα στοιχεία όπως το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άζωτο, το θείο και άλλα. Σε αντίθεση με την ανόργανη χημεία, η οποία περιλαμβάνει ένα ευρύτερο φάσμα στοιχείων, η οργανική χημεία εξετάζει διεξοδικά τις περίπλοκες δομές, ιδιότητες, αντιδράσεις και μεθόδους σύνθεσης των ενώσεων με βάση τον άνθρακα.

Οργανική χημεία: ορισμός

Η οργανική χημεία δεν είναι απλώς ένας επιστημονικός κλάδος- είναι ένα πεδίο που διερευνά τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της ζωής. Η συντριπτική πλειονότητα των ενώσεων που απαντώνται στους ζωντανούς οργανισμούς, από τα απλούστερα βακτήρια έως τα πολύπλοκα ανθρώπινα όντα, είναι οργανικές. Η μοναδική ευελιξία του άνθρακα του επιτρέπει να σχηματίζει ποικίλους δεσμούς και δομές, οδηγώντας σε μια εκτεταμένη σειρά οργανικών μορίων.

Στην οργανική χημεία, οι ερευνητές και οι επιστήμονες αναλύουν τη συμπεριφορά των ενώσεων του άνθρακα, αποκαλύπτοντας τα μυστήρια των μοριακών αλληλεπιδράσεων. Η μελέτη επεκτείνεται πέρα από το εργαστήριο, διαπερνώντας τομείς όπως η ιατρική, η γεωργία, η επιστήμη των υλικών και η περιβαλλοντική επιστήμη. Από τις αλυσίδες του DNA που κωδικοποιούν τη γενετική πληροφορία έως τις πρωτεΐνες που διέπουν τις κυτταρικές διεργασίες, η οργανική χημεία είναι το κλειδί για την κατανόηση του περίπλοκου χορού της ζωής σε μοριακό επίπεδο.

Για ποιο λόγο χρησιμοποιείται η οργανική χημεία

• Για την ιατρική και τα φαρμακευτικά προϊόντα: Εφαρμογές: Η οργανική χημεία αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της ανακάλυψης και ανάπτυξης φαρμάκων. Οι φαρμακευτικοί χημικοί χρησιμοποιούν τεχνικές οργανικής σύνθεσης για τη δημιουργία φαρμακευτικών ενώσεων που στοχεύουν σε συγκεκριμένες βιολογικές οδούς. Από τα παυσίπονα έως τα αντιβιοτικά, το φαρμακευτικό τοπίο οφείλει την ύπαρξή του στην οργανική χημεία.
• Επιστήμη των υλικών: Εφαρμογές: Η οργανική χημεία συμβάλλει σημαντικά στη δημιουργία προηγμένων υλικών. Τα πολυμερή, τα πλαστικά και οι ίνες είναι προϊόντα της οργανικής σύνθεσης. Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ελαφρών και ανθεκτικών υλικών για διάφορες βιομηχανίες, όπως η αεροδιαστημική και η ηλεκτρονική, βασίζονται στις αρχές της οργανικής χημείας.
• Γεωργία: Εφαρμογές: Τα φυτοφάρμακα, τα ζιζανιοκτόνα και τα λιπάσματα, βασικά συστατικά της σύγχρονης γεωργίας, είναι προϊόντα της οργανικής χημείας. Η σύνθεση οργανικών ενώσεων ενισχύει την απόδοση των καλλιεργειών, προστατεύει από τα παράσιτα και προάγει τις βιώσιμες γεωργικές πρακτικές.
• Παραγωγή ενέργειας: Ενέργεια: Εφαρμογές: Η οργανική χημεία παίζει ρόλο στον τομέα της ενέργειας, ιδίως στην ανάπτυξη καυσίμων. Η μελέτη των βιοκαυσίμων, που προέρχονται από οργανική ύλη, έχει ως στόχο την παροχή εναλλακτικών και βιώσιμων πηγών ενέργειας, μειώνοντας την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα.

Παραδείγματα οργανικών ενώσεων

• Υδρογονάνθρακες: Μεθάνιο, αιθάνιο, προπάνιο και βουτάνιο. Αυτοί οι απλοί υδρογονάνθρακες χρησιμεύουν ως βάση για πιο σύνθετα οργανικά μόρια.
• Αλκοόλες: Αιθανόλη, μεθανόλη και ισοπροπανόλη. Οι αλκοόλες βρίσκουν εφαρμογές τόσο σε βιομηχανικές διεργασίες όσο και σε καθημερινά προϊόντα όπως απολυμαντικά και ποτά.
• Καρβοξυλικά οξέα: Οξικό οξύ (βρίσκεται στο ξύδι) και κιτρικό οξύ (βρίσκεται στα εσπεριδοειδή). Τα καρβοξυλικά οξέα είναι αναπόσπαστο μέρος της συντήρησης και της γεύσης των τροφίμων.
• Αμινοξέα: Γλυκίνη, αλανίνη και βαλίνη. Τα αμινοξέα είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών, απαραίτητα για τις διαδικασίες της ζωής.
• Πολυμερή: Πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο και νάιλον. Τα πολυμερή είναι μεγάλα οργανικά μόρια με επαναλαμβανόμενες μονάδες, που αποτελούν τη βάση των πλαστικών και των συνθετικών υλικών.

Πώς να διακρίνετε την οργανική από την ανόργανη χημεία

Για να το θέσουμε πολύ απλά, για να κάνετε μια διάκριση μεταξύ οργανικής και ανόργανης χημείας, πρέπει να θέσετε στον εαυτό σας μια ερώτηση: σχετίζεται η ένωση αυτή με έναν ζωντανό οργανισμό; Αν όχι και πρόκειται για μέταλλο, οξύ ή ορυκτό που δεν μπορεί να παραχθεί από ζωντανό οργανισμό, τότε θα πρέπει να οριστεί ως ανόργανη ένωση. Αν η απάντηση είναι η αντίθετη και ασχολείστε με τη βιοχημεία, η μελέτη των οργανικών ενώσεων είναι απαραίτητη.

Το συμπέρασμα

Εν κατακλείδι, η οργανική και η ανόργανη χημεία δεν είναι απλώς επιστημονικοί κλάδοι- είναι το κλειδί για την αποκάλυψη των μυστηρίων της ζωής και την αξιοποίηση της δύναμης του μοριακού σχεδιασμού για ποικίλες εφαρμογές. Από τα φάρμακα που θεραπεύουν μέχρι τα υλικά που μας περιβάλλουν, η οργανική χημεία είναι συνυφασμένη με τον ιστό της ύπαρξής μας.