Neorganiskā un organiskā ķīmija: Kāda ir atšķirība?

Atšķirība starp organisko un neorganisko ķīmiju ir acīmredzama ikvienam profesionālam ķīmijas laboratorijas darbiniekam un visiem cilvēkiem, kuri nav izlaiduši ķīmijas pamatstundas. Daudziem ar šīm vispārīgajām zināšanām pietiek, lai sāktu. Tomēr, ja jūs tikai gatavojaties veltīt savu laiku un pūles eksperimentiem ar ķīmiskajiem reaģentiem, sākt ar atšķirību starp šīm divām pamatnozarēm ir laba izvēle. Tāpēc izklāstīsim visu vienkāršiem vārdiem un teoriju ar derīgiem reālu savienojumu un to izmantošanas piemēriem.

Vispārīga informācija par neorganisko ķīmiju

Kad skolā sāk apgūt ķīmijas pamatus, parasti sāk ar neorganisko ķīmiju. Tā ir zinātnes nozare, kas nodarbojas gan ar savienojumu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, gan to sintēzi, izmantojot dažāda veida reakcijas. Šajā posmā jūs pētāt arī neorganisko savienojumu molekulāro uzbūvi, kas tiek raksturoti kā vienkāršāki savienojumi. Patiešām, pat ja pilnīgs iesācējs ieskatās šādu vielu molekulārajās formulās un salīdzina tās ar organiskajām, viņš viegli pamanīs acīmredzamu atšķirību.

Neorganiskās ķīmijas definīcija

Bet runāsim zinātniski un definēsim neorganisko ķīmiju atbilstošākos terminos. Īsumā, saskaņā ar ķīmijas vārdnīcā sniegto definīciju neorganiskā ķīmija ir nebioloģiskas izcelsmes molekulu ķīmijas pētniecība. Ar "nebioloģiskas izcelsmes" zinātnieki saprot savienojumus, kas radušies neorganiskās sintēzes procesā, kā arī metālorganiskos savienojumus. Pēdējie ir veidoti, izveidojoties kovalentai saitei starp oglekļa atomu un metālu.

Acīmredzamākā atšķirība starp neorganisko un organisko ķīmiju ir tā, ka neorganiskie savienojumi nesatur C-H saites. Tomēr ņemiet vērā, ka tas nenozīmē, ka oglekļa un ūdeņraža atomi nav iekļauti dažās neorganiskās vielās, piemēram, oglekļa alotropos un neorganisko anjonu sāļos.

Kam izmanto neorganisko ķīmiju

Neorganiskās ķīmijas pielietojums ir ļoti plašs daudzās nozarēs un nozarēs, kas ietekmē mūsu ikdienas dzīvi. Nebūs pārspīlēti, ja teiksim, ka katru dienu jūs saskaraties ar produktiem, kas izgatavoti no neorganiskiem ķīmiskiem savienojumiem. Jums jādomā ne tikai par medikamentiem vai degvielām, vai specifiskākām lietām, piemēram, neorganiskās ķīmijas katalizatoriem. Ņemiet vērā, ka neorganisko ķīmiju plaši izmanto lauksaimniecības nozarē, galvenokārt mēslošanas līdzekļu nišā. Tas ir iemesls, kāpēc gandrīz visi pārtikas produkti, ko jūs šodien ēdat, ir neorganiskās ķīmijas efektivitātes rezultāts.

Piemēram, ņemiet vērā amonjaku. Tā formula ir NH3, un lauksaimniecības nozarē to izmanto kā slāpekļa avotu mēslošanas līdzekļos. Papildus mēslošanai šo neorganisko savienojumu izmanto arī, lai ražotu neilonu, plastmasu un sprāgstvielas. Tātad varam aptuveni secināt, ka neorganisko ķīmiju izmanto šādās jomās:

• Lauksaimniecība
• Farmācijā
• Nanotehnoloģijas
• Ražošana
• vides ķīmija
• Elektronikas un pusvadītāju rūpniecība

Neorganisko savienojumu piemēri

Kā teikts pamatdefinīcijā, neorganiskie savienojumi nav veidoti no C-H saitēm. Papildus amonjakam (NH3) jums būtu jāzina arī par šādu vielu efektivitāti:

• nātrija hlorīds (NaCl): Ikdienā no šī savienojuma var izvairīties tikai tad, ja jums ir ļoti stingra diēta un nelietojat uzturā sāli. Atbilde ir prozaiska - nātrija hlorīdu bieži dēvē par galda sāli.
• Nātrija hipohlorīts (NaOCL): Jūs, iespējams, nezināt šī produkta formulu, bet jūs to lietojat, ja lietojat veļas mazgāšanas līdzekļus. Tas ir viens no visplašāk izmantotajiem šķīdumiem audumu vai virsmu tīrīšanai un balināšanai. Tam piemīt arī antiseptiskas īpašības, tāpēc to var izmantot akvāriju dezinfekcijai.
• Oglekļa dioksīds (CO2): Lielākā daļa no mums ir dzirdējuši par šo savienojumu tā negatīvās ietekmes dēļ. Vienkāršiem vārdiem sakot, oglekļa dioksīds ir siltumnīcefekta gāze, kas veicina globālo sasilšanu. Tomēr to var izmantot arī sodas, cukura, vīna, gāzētā ūdens un alus ražošanā. Cietā agregātstāvoklī to var izmantot arī kā gaļas un zivju dzesēšanas līdzekli.

Vispārīga informācija par organisko ķīmiju

Organiskā ķīmija ir ķīmijas nozare, kas pēta oglekli saturošus savienojumus. Lai gan ogleklis ir centrālais elements, šī nozare aptver arī citus elementus, piemēram, ūdeņradi, skābekli, slāpekli, sēru un citus. Atšķirībā no neorganiskās ķīmijas, kas aptver plašāku elementu klāstu, organiskā ķīmija rūpīgi pēta oglekļa savienojumu sarežģītās struktūras, īpašības, reakcijas un sintēzes metodes.

Organiskās ķīmijas definīcija

Organiskā ķīmija nav tikai zinātniska disciplīna; tā ir joma, kas pēta dzīvības pamatelementus. Lielākā daļa savienojumu, kas sastopami dzīvajos organismos, sākot ar visvienkāršākajām baktērijām un beidzot ar sarežģītiem cilvēka organismiem, ir organiski. Oglekļa unikālā daudzpusība ļauj tam veidot daudzveidīgas saites un struktūras, tādējādi veidojot plašu organisko molekulu klāstu.

Organiskajā ķīmijā pētnieki un zinātnieki pēta oglekļa savienojumu uzvedību, atklājot molekulāro mijiedarbību noslēpumus. Pētījumi sniedzas ārpus laboratorijas robežām, iekļūstot tādās jomās kā medicīna, lauksaimniecība, materiālzinātne un vides zinātne. Organiskā ķīmija ir atslēga, lai izprastu sarežģīto dzīvības deju molekulārā līmenī - no DNS virknēm, kas kodē ģenētisko informāciju, līdz olbaltumvielām, kas vada šūnu procesus.

Kādos nolūkos izmanto organisko ķīmiju

• Medicīnā un farmācijā: Pielietojums: Organiskā ķīmija ir zāļu atklāšanas un izstrādes stūrakmens. Medicīnas ķīmiķi izmanto organiskās sintēzes metodes, lai radītu farmaceitiskus savienojumus, kas paredzēti konkrētiem bioloģiskiem ceļiem. No pretsāpju līdzekļiem līdz antibiotikām - farmācijas nozare par savu pastāvēšanu ir pateicīga organiskajai ķīmijai.
• Materiālzinātne: Pielietojums: Organiskā ķīmija sniedz nozīmīgu ieguldījumu progresīvu materiālu radīšanā. Polimēri, plastmasas un šķiedras ir organiskās sintēzes produkti. Vieglu, izturīgu un izturīgu materiālu projektēšana un izstrāde dažādām nozarēm, tostarp aviācijā un elektronikā, balstās uz organiskās ķīmijas principiem.
• Lauksaimniecība: Pielietojums: Pesticīdi, herbicīdi un mēslošanas līdzekļi, kas ir būtiski mūsdienu lauksaimniecības komponenti, ir organiskās ķīmijas produkti. Organisko savienojumu sintēze uzlabo kultūraugu ražu, aizsargā pret kaitēkļiem un veicina ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.
• Enerģijas ražošana: Pielietojums: Organiskā ķīmija ir nozīmīga enerģētikas jomā, jo īpaši kurināmā izstrādē. No organiskām vielām iegūtu biodegvielu pētīšanas mērķis ir nodrošināt alternatīvus un ilgtspējīgus enerģijas avotus, samazinot atkarību no fosilā kurināmā.

Organisko savienojumu piemēri

• Ogļūdeņraži: Metāns, etāns, propāns un butāns. Šie vienkāršie ogļūdeņraži kalpo par pamatu sarežģītākām organiskajām molekulām.
• Alkoholi: etanols, metanols un izopropanols. Alkoholi tiek izmantoti gan rūpnieciskos procesos, gan ikdienas produktos, piemēram, dezinfekcijas līdzekļos un dzērienos.
• Karboksilskābes: etiķskābe (atrodama etiķī) un citronskābe (atrodama citrusaugļos). Karboksilskābes ir neatņemama pārtikas produktu konservēšanas un garšas sastāvdaļa.
• Aminoskābes: glicīns, alanīns un valīns. Aminoskābes ir olbaltumvielu pamatelementi, kas nepieciešami dzīvības procesiem.
• Polimēri: Polietilēns, polipropilēns un neilons. Polimēri ir lielas organiskas molekulas ar atkārtojošām vienībām, kas veido plastmasas un sintētisko materiālu pamatu.

Kā atšķirt organisko ķīmiju no neorganiskās ķīmijas

Ļoti vienkārši sakot, lai nošķirtu organisko ķīmiju no neorganiskās, ir jāuzdod sev jautājums: vai šis savienojums ir saistīts ar dzīvu organismu? Ja nē un tas ir metāls, skābe vai minerāls, ko nevar ražot dzīvs organisms, tad tas ir jānosaka kā neorganisks savienojums. Ja atbilde ir pretēja un jūs nodarbojaties ar bioķīmiju, tad organisko savienojumu studēšana ir nepieciešamība.

Kopsavilkums

Nobeigumā jāsecina, ka organiskā un neorganiskā ķīmija nav tikai zinātniskas disciplīnas; tā ir atslēga, lai atklātu dzīvības noslēpumus un izmantotu molekulārās uzbūves iespējas dažādiem lietojumiem. No zālēm, kas dziedē, līdz materiāliem, kas mūs ieskauj, - organiskā ķīmija ir ieausta mūsu eksistences audumā.