Szervetlen vs szerves kémia: Mi a különbség?

A szerves és szervetlen kémia közötti különbség a kémiai laboratórium minden hivatásos dolgozója számára nyilvánvaló, és mindazok számára, akik nem lógattak az alapfokú kémiaórákon. Sokaknak ez az általános ismeret elegendő a kezdéshez. Ha azonban csak a kémiai reagensekkelvégzett kísérletekre szánod az idődet és az energiádat , jó választás a két alapág közötti különbséggel kezdeni. Fogalmazzunk meg tehát mindent egyszerű szavakkal, és vázoljuk fel az elméletet valós vegyületek és felhasználásuk érvényes példáival.

Általános információk a szervetlen kémiáról

Amikor az iskolában elkezded az alapvető kémiai tanulmányokat, általában a szervetlen kémiával kezded. Ez egy olyan tudományág, amely a vegyületek fizikai és kémiai tulajdonságaival, valamint a különböző típusú reakciók révén történő szintézisükkel foglalkozik. Ekkor tanulmányozod a szervetlen vegyületek molekulaszerkezetét is, amelyeket egyszerűbb vegyületekként jellemeznek. Valóban, még ha egy teljesen kezdő is vet egy pillantást az ilyen anyagok molekuláris képleteire, és összehasonlítja őket a szerves anyagokkal, könnyen észreveszi a nyilvánvaló különbséget.

A szervetlen kémia definíciója

De beszéljünk tudományosabban, és határozzuk meg a szervetlen kémiát megfelelőbb fogalmakkal. Dióhéjban, a kémiai szótár definíciója szerint a szervetlen kémia a nem biológiai eredetű molekulák kémiájának tanulmányozása. A "nem biológiai eredetű" alatt a tudósok a szervetlen szintézis során létrejött vegyületeket, valamint a fémorganikus vegyületeket értik. Ez utóbbiak egy szénatom és egy fém közötti kovalens kötéssel jönnek létre.

A szervetlen és a szerves kémia közötti legnyilvánvalóbb különbség az, hogy a szervetlen vegyületek nem tartalmaznak C-H kötéseket. Vegyük azonban figyelembe, hogy ez nem jelenti azt, hogy egyes szervetlen anyagokban, például a szén allotrópjaiban és a szervetlen anionok sóiban nem szerepelnek szén- és hidrogénatomok.

Mire használják a szervetlen kémiát

A szervetlen kémia felhasználása nagyon széleskörű számos olyan ágazatban és iparágban, amelyek hatással vannak mindennapi életünkre. Nem lesz túlzás, ha azt mondjuk, hogy nap mint nap foglalkozunk szervetlen kémiai vegyületekből készült termékekkel. Nem csak gyógyszerekre vagy üzemanyagokra kell gondolni, vagy olyan speciálisabb dolgokra, mint a szervetlen kémiai katalizátorok. Gondoljunk arra, hogy a szervetlen kémia széles körben használatos a mezőgazdaságban, főként a műtrágyák résében. Ez az oka annak, hogy szinte minden élelmiszer, amit ma eszel, a szervetlen kémia hatékonyságának eredménye.

Vegyük például az ammóniát. Képlete NH3, és a mezőgazdasági ágazatban a műtrágyák nitrogénforrásaként alkalmazzák. A műtrágyázáson kívül ezt a szervetlen vegyületet nejlonok, műanyagok és robbanóanyagok előállítására is használják. Tehát nagyjából megállapíthatjuk, hogy a szervetlen kémiát olyan területeken használják, mint:

• Mezőgazdaság
• Gyógyszerészet
• Nanotechnológia
• Gyártás
• Környezeti kémia
• Elektronikai és félvezetőipar

Példák szervetlen vegyületekre

Ahogy az alapdefiníció mondja, a szervetlen vegyületek nem C-H kötésekből állnak. Az ammónián (NH3) kívül az olyan anyagok hatékonyságával is tisztában kell lenned, mint például:

• Nátrium-klorid (NaCl): A mindennapi életben csak akkor kerülheted ezt a vegyületet, ha nagyon szigorú diétát tartasz, és nem eszel sót. A válasz prózai - a nátrium-kloridot gyakran asztali sóként emlegetik.
• Nátrium-hipoklorit (NaOCL): Lehet, hogy nem ismeri ennek a terméknek a képletét, de használja, ha mosószert használ. Ez az egyik legszélesebb körben használt megoldás a szövetek vagy felületek tisztítására és fehérítésére. Antiszeptikus tulajdonságokkal is rendelkezik, ezért használható az akváriumok fertőtlenítésére.
• Szén-dioxid (CO2): Legtöbben hallottak már erről a vegyületről negatív hatásai miatt. A szén-dioxid egyszerűbben fogalmazva egy üvegházhatású gáz, amely hozzájárul a globális felmelegedéshez. Ugyanakkor szóda, cukor, bor, szódavíz és sör előállítására is felhasználható. Szilárd halmazállapotban húsok és halak hűtésére is használható.

Általános információk a szerves kémiáról

A szerves kémia a kémia egyik ága, amely a széntartalmú vegyületek tanulmányozásával foglalkozik. Bár a szén áll a középpontban, a tudományág kiterjed más elemekre is, mint például a hidrogén, az oxigén, a nitrogén, a kén és más elemek. A szervetlen kémiával ellentétben, amely az elemek szélesebb körét foglalja magában, a szerves kémia a szénalapú vegyületek bonyolult szerkezetét, tulajdonságait, reakcióit és szintézismódszereit vizsgálja.

A szerves kémia definíciója

A szerves kémia nem pusztán egy tudományos diszciplína; ez egy olyan terület, amely az élet alapvető építőköveit kutatja. Az élő szervezetekben található vegyületek túlnyomó többsége - a legegyszerűbb baktériumoktól az összetett emberi lényekig - szerves. A szén egyedülálló sokoldalúsága lehetővé teszi, hogy változatos kötéseket és szerkezeteket alakítson ki, ami a szerves molekulák széles skáláját eredményezi.

A szerves kémiában a kutatók és tudósok a szénvegyületek viselkedését boncolgatják, megfejtve a molekuláris kölcsönhatások rejtélyeit. A vizsgálat túlmutat a laboratóriumon, és olyan területeket is érint, mint az orvostudomány, a mezőgazdaság, az anyagtudomány és a környezettudomány. A genetikai információt kódoló DNS-szálaktól a sejtfolyamatokat irányító fehérjékig a szerves kémia a kulcs az élet molekuláris szintű bonyolult táncának megértéséhez.

Mire használják a szerves kémiát

• Orvosi és gyógyszeripari felhasználásra: Alkalmazások: A szerves kémia a gyógyszerek felfedezésének és fejlesztésének sarokköve. A gyógyszerkémikusok szerves szintézis technikákat alkalmaznak, hogy olyan gyógyszeripari vegyületeket hozzanak létre, amelyek meghatározott biológiai útvonalakat céloznak meg. A fájdalomcsillapítóktól az antibiotikumokig a gyógyszeripar a szerves kémiának köszönheti létét.
• Anyagtudomány: Alkalmazások: A szerves kémia jelentősen hozzájárul a fejlett anyagok létrehozásához. A polimerek, műanyagok és szálak a szerves szintézis termékei. A könnyű, tartós anyagok tervezése és fejlesztése különböző iparágak számára, beleértve a repülőgépipart és az elektronikát, a szerves kémia elveire támaszkodik.
• Mezőgazdaság: Alkalmazások: A növényvédő szerek, gyomirtók és műtrágyák, a modern mezőgazdaság alapvető összetevői, a szerves kémia termékei. A szerves vegyületek szintézise növeli a terméshozamot, véd a kártevők ellen, és elősegíti a fenntartható mezőgazdasági gyakorlatokat.
• Energiatermelés: Alkalmazások: A szerves kémia szerepet játszik az energetika területén, különösen az üzemanyagok fejlesztésében. A szerves anyagokból származó bioüzemanyagok tanulmányozásának célja, hogy alternatív és fenntartható energiaforrásokat biztosítson, csökkentve a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget.

Példák a szerves vegyületekre

• Szénhidrogének: Metán, etán, propán és bután. Ezek az egyszerű szénhidrogének szolgálnak az összetettebb szerves molekulák alapjául.
• Alkoholok: Etanol, metanol és izopropanol. Az alkoholok mind az ipari folyamatokban, mind a mindennapi termékekben, például a fertőtlenítőszerekben és az italokban felhasználhatók.
• Karbonsavak: Ecetsav (az ecetben található) és citromsav (a citrusfélékben található). A karbonsavak szerves részét képezik az élelmiszerek tartósításának és ízesítésének.
• Aminosavak: glicin, alanin és valin. Az aminosavak a fehérjék építőkövei, amelyek nélkülözhetetlenek az életfolyamatokhoz.
• Polimerek: Polietilén, polipropilén és nejlon. A polimerek nagy, ismétlődő egységekkel rendelkező szerves molekulák, amelyek a műanyagok és szintetikus anyagok alapját képezik.

Hogyan lehet megkülönböztetni a szerves és a szervetlen kémiát?

Nagyon leegyszerűsítve, a szerves és a szervetlen kémia megkülönböztetéséhez fel kell tenned magadnak egy kérdést: kapcsolódik-e az adott vegyület egy élő szervezethez? Ha nem, és olyan fémről, savról vagy ásványi anyagról van szó, amelyet élő szervezet nem tud előállítani, akkor szervetlen vegyületként kell definiálni. Ha a válasz az ellenkezője, és biokémiával foglalkozik, akkor a szerves vegyületek tanulmányozása elengedhetetlen.

A lényeg

Összefoglalva, a szerves és szervetlen kémia nem csupán tudományos diszciplínák; ez a kulcs az élet rejtélyeinek megfejtéséhez és a molekuláris tervezés erejének hasznosításához a legkülönfélébb alkalmazásokban. A szerves kémia a gyógyító gyógyszerektől a minket körülvevő anyagokig beleszövődik létezésünk szövetébe.