Epäorgaaninen vs. orgaaninen kemia: Mikä on ero?

Ero orgaanisen ja epäorgaanisen kemian välillä on ilmeinen jokaiselle kemian laboratorion ammattilaiselle ja kaikille ihmisille, jotka eivät lintsanneet kemian perustuntien aikana. Monille tämä yleistieto riittää alkuun. Jos kuitenkin aiot vain omistaa aikaa ja vaivaa kemiallisten reagenssienkanssa tehtäviin kokeisiin , on hyvä valinta aloittaa näiden kahden perushaaran välisestä erosta. Laitetaan siis kaikki yksinkertaisin sanoin ja hahmotellaan teoriaa pätevillä esimerkeillä todellisista yhdisteistä ja niiden käyttötarkoituksista.

Yleistä tietoa epäorgaanisesta kemiasta

Kun aloitat kemian perusopinnot koulussa, aloitat yleensä epäorgaanisesta kemiasta. Se on tieteenala, joka käsittelee sekä yhdisteiden fysikaalisia että kemiallisia ominaisuuksia ja niiden synteesiä erityyppisten reaktioiden avulla. Tässä vaiheessa opiskelet myös epäorgaanisten yhdisteiden molekyylirakennetta, joita luonnehditaan yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi. Todellakin, vaikka täysin aloittelija vilkaisisi tällaisten aineiden molekyylikaavoja ja vertaisi niitä orgaanisiin aineisiin, hän huomaa helposti selvän eron.

Epäorgaaninen kemia määritelty

Mutta puhutaanpa tieteellisemmin ja määritellään epäorgaaninen kemia sopivammilla termeillä. Pähkinänkuoressa, kemian sanakirjan määritelmän mukaan epäorgaaninen kemia on ei-biologista alkuperää olevien molekyylien kemian tutkimusta. Ei-biologisella alkuperällä tutkijat tarkoittavat epäorgaanisen synteesin prosessissa syntyneitä yhdisteitä sekä metalliorgaanisia yhdisteitä. Viimeksi mainitut syntyvät hiiliatomin ja metallin välisen kovalenttisen sidoksen avulla.

Selkein ero epäorgaanisen ja orgaanisen kemian välillä on se, että epäorgaaniset yhdisteet eivät sisällä C-H-sidoksia. Huomaa kuitenkin, että tämä ei tarkoita sitä, etteivätkö hiili- ja vetyatomit sisältyisi joihinkin epäorgaanisiin aineisiin, kuten hiilen allotroopeihin ja epäorgaanisten anionien suoloihin.

Mihin epäorgaanista kemiaa käytetään?

Epäorgaanisen kemian käyttö on hyvin laajaa lukuisilla aloilla ja teollisuudenaloilla, jotka vaikuttavat jokapäiväiseen elämäämme. Ei ole liioittelua, jos sanomme, että olet joka päivä tekemisissä epäorgaanisista kemiallisista yhdisteistä valmistettujen tuotteiden kanssa. Sinun ei pitäisi ajatella vain lääkkeitä tai polttoaineita tai tarkemmin määriteltyjä asioita, kuten epäorgaanisen kemian katalyyttejä. Ajatelkaa, että epäorgaanista kemiaa käytetään laajalti maatalousalalla, pääasiassa lannoitteiden alalla. Tästä syystä lähes kaikki elintarvikkeet, joita nykyään syöt, ovat epäorgaanisen kemian tehokkuuden tulosta.

Mieti esimerkiksi ammoniakkia. Sen kaava on NH3, ja maatalousalalla sitä käytetään lannoitteiden typen lähteenä. Lannoituksen lisäksi tätä epäorgaanista yhdistettä käytetään myös nailonien, muovien ja räjähteiden valmistukseen. Voimme siis karkeasti päätellä, että epäorgaanista kemiaa käytetään esimerkiksi seuraavilla aloilla:

• Maatalous
• Farmasia
• Nanoteknologia
• Valmistus
• ympäristökemia
• Elektroniikka- ja puolijohdeteollisuus

Esimerkkejä epäorgaanisista yhdisteistä

Kuten perusmääritelmä sanoo, epäorgaaniset yhdisteet eivät koostu C-H-sidoksista. Ammoniakin (NH3) lisäksi sinun tulisi olla tietoinen myös sellaisten aineiden tehokkuudesta kuin:

• Natriumkloridi (NaCl): Jokapäiväisessä elämässä voit välttää tätä yhdistettä vain, jos noudatat hyvin tiukkaa ruokavaliota etkä syö suolaa. Vastaus on proosallinen - natriumkloridia kutsutaan usein ruokasuolaksi.
• Natriumhypokloriitti (NaOCL): Et ehkä tiedä tämän tuotteen kaavaa, mutta käytät sitä, jos käytät pyykkiä. Se on yksi yleisimmin käytetyistä liuoksista kankaiden tai pintojen puhdistukseen ja valkaisuun. Sillä on myös antiseptisiä ominaisuuksia, minkä vuoksi sitä voidaan käyttää akvaarioiden desinfiointiin.
• Hiilidioksidi (CO2): Useimmat meistä ovat kuulleet tästä yhdisteestä sen kielteisten vaikutusten vuoksi. Hiilidioksidi on yksinkertaisesti sanottuna kasvihuonekaasu, joka edistää ilmaston lämpenemistä. Sitä voidaan kuitenkin käyttää myös soodan, sokerin, viinin, soodaveden ja oluen valmistukseen. Kiinteässä aggregaattitilassa sitä voidaan käyttää myös lihan ja kalan jäähdytysaineena.

Yleistä tietoa orgaanisesta kemiasta

Orgaaninen kemia on kemian osa-alue, joka syventyy hiiltä sisältävien yhdisteiden tutkimiseen. Vaikka hiili on tutkimuksen keskiössä, ala käsittää myös muita alkuaineita, kuten vetyä, happea, typpeä ja rikkiä. Toisin kuin epäorgaaninen kemia, joka käsittää laajemman alkuainesvalikoiman, orgaaninen kemia tutkii hiilipohjaisten yhdisteiden monimutkaisia rakenteita, ominaisuuksia, reaktioita ja synteesimenetelmiä.

Orgaaninen kemia määritelty

Orgaaninen kemia ei ole pelkkä tieteenala; se on alue, joka tutkii elämän perusrakennusaineita. Valtaosa elävissä organismeissa esiintyvistä yhdisteistä, yksinkertaisimmista bakteereista monimutkaisiin ihmisiin, on orgaanisia. Hiilen ainutlaatuisen monipuolisuuden ansiosta se voi muodostaa erilaisia sidoksia ja rakenteita, mikä johtaa laajaan orgaanisten molekyylien joukkoon.

Orgaanisessa kemiassa tutkijat ja tiedemiehet tutkivat hiiliyhdisteiden käyttäytymistä ja selvittävät molekyylien vuorovaikutusten salaisuuksia. Tutkimus ulottuu laboratorion ulkopuolelle, ja se läpäisee lääketieteen, maatalouden, materiaalitieteen ja ympäristötieteiden kaltaisia aloja. Orgaaninen kemia on avain elämän monimutkaisen molekyylitason tanssin ymmärtämiseen aina geneettistä tietoa koodaavista DNA-säikeistä soluprosesseja ohjaaviin proteiineihin.

Mihin orgaanista kemiaa käytetään

• Lääketiede ja lääkkeet: Sovellukset: Orgaaninen kemia on lääkkeiden löytämisen ja kehittämisen kulmakivi. Lääkekemistit käyttävät orgaanisia synteesitekniikoita luodakseen lääkeyhdisteitä, jotka kohdistuvat tiettyihin biologisiin reitteihin. Kipulääkkeistä antibiootteihin lääketeollisuus on orgaanisen kemian ansiota.
• Materiaalitiede: Sovellukset: Orgaaninen kemia edistää merkittävästi kehittyneiden materiaalien luomista. Polymeerit, muovit ja kuidut ovat orgaanisen synteesin tuotteita. Kevyiden ja kestävien materiaalien suunnittelu ja kehittäminen eri teollisuudenaloille, kuten ilmailu- ja avaruusteollisuuteen ja elektroniikkaan, perustuu orgaanisen kemian periaatteisiin.
• Maatalous: Sovellukset: Torjunta-aineet, rikkakasvien torjunta-aineet ja lannoitteet, jotka ovat nykyaikaisen maatalouden olennaisia osia, ovat orgaanisen kemian tuotteita. Orgaanisten yhdisteiden synteesi parantaa satoa, suojaa tuholaisilta ja edistää kestäviä maatalouskäytäntöjä.
• Energiantuotanto: Sovellukset: Orgaanisella kemialla on merkitystä energia-alalla, erityisesti polttoaineiden kehittämisessä. Orgaanisesta aineksesta peräisin olevien biopolttoaineiden tutkimuksella pyritään tarjoamaan vaihtoehtoisia ja kestäviä energialähteitä, jotka vähentävät riippuvuutta fossiilisista polttoaineista.

Esimerkkejä orgaanisista yhdisteistä

• Hiilivedyt: Metaani, etaani, propaani ja butaani. Nämä yksinkertaiset hiilivedyt toimivat perustana monimutkaisemmille orgaanisille molekyyleille.
• Alkoholit: Etanoli, metanoli ja isopropanoli. Alkoholeja käytetään sekä teollisuusprosesseissa että jokapäiväisissä tuotteissa, kuten desinfiointiaineissa ja juomissa.
• Karboksyylihapot: Etikkahappo (esiintyy etikassa) ja sitruunahappo (esiintyy sitrushedelmissä). Karboksyylihapot ovat olennainen osa elintarvikkeiden säilyvyyttä ja makua.
• Aminohapot: Glysiini, alaniini ja valiini. Aminohapot ovat proteiinien rakennusaineita, jotka ovat välttämättömiä elämän prosesseille.
• Polymeerit: Polyeteeni, polypropeeni ja nailon. Polymeerit ovat suuria orgaanisia molekyylejä, joissa on toistuvia yksiköitä ja jotka muodostavat muovien ja synteettisten materiaalien perustan.

Miten orgaaninen ja epäorgaaninen kemia erotetaan toisistaan?

Hyvin yksinkertaisesti sanottuna orgaanisen ja epäorgaanisen kemian erottamiseksi toisistaan sinun on kysyttävä itseltäsi kysymys: liittyykö kyseinen yhdiste elävään organismiin? Jos ei ja kyseessä on metalli, happo tai mineraali, jota elävä organismi ei voi tuottaa, se on määriteltävä epäorgaaniseksi yhdisteeksi. Jos vastaus on päinvastainen ja olet tekemisissä biokemian kanssa, orgaanisten yhdisteiden opiskelu on välttämätöntä.

Lopputulos

Yhteenvetona voidaan todeta, että orgaaninen ja epäorgaaninen kemia eivät ole pelkkiä tieteenaloja, vaan ne ovat avain elämän salaisuuksien avaamiseen ja molekyylisuunnittelun voiman valjastamiseen erilaisiin sovelluksiin. Orgaaninen kemia on kudottu osaksi olemassaolomme kudosta aina lääkkeistä, jotka parantavat, ja materiaaleista, jotka ympäröivät meitä.