Anorganische vs Organische Chemie: Wat is het verschil?

Het verschil tussen organische en anorganische chemie is duidelijk voor elke professionele medewerker van een chemisch laboratorium en voor alle mensen die niet hebben gespijbeld tijdens de basislessen chemie. Voor velen is deze algemene kennis genoeg om te beginnen. Als je echter alleen tijd en moeite gaat steken in experimenten met chemische reagentia, is het een goede keuze om te beginnen met het verschil tussen deze twee basistakken. Dus laten we alles in eenvoudige woorden samenvatten en de theorie schetsen met geldige voorbeelden van echte verbindingen en hun toepassingen.

Algemene informatie over anorganische chemie

Als je op school begint met het studeren van scheikunde, begin je meestal met anorganische scheikunde. Dat is een tak van wetenschap die zich bezighoudt met zowel de fysische als de chemische eigenschappen van verbindingen en hun synthese door middel van verschillende soorten reacties. Op dit punt bestudeer je ook de moleculaire structuur van anorganische verbindingen, die worden gekenmerkt als eenvoudiger. Zelfs als een complete beginner naar de moleculaire formules van dergelijke stoffen kijkt en deze vergelijkt met organische stoffen, zal hij gemakkelijk het duidelijke verschil opmerken.

Anorganische chemie gedefinieerd

Maar laten we het wetenschappelijker aanpakken en anorganische chemie in meer passende termen definiëren. In een notendop, volgens de definitie uit het chemiewoordenboek, is anorganische chemie de studie van de chemie van moleculen van niet-biologische oorsprong. Met "niet-biologische oorsprong" bedoelen wetenschappers verbindingen die zijn ontstaan in het proces van anorganische synthese, evenals organometaalverbindingen. Deze laatste worden gecreëerd door een covalente binding tussen een koolstofatoom en een metaal.

Het meest voor de hand liggende verschil tussen anorganische en organische chemie is dat anorganische verbindingen geen C-H bindingen bevatten. Houd er echter rekening mee dat dit niet betekent dat koolstof- en waterstofatomen niet voorkomen in sommige anorganische stoffen, zoals allotropen van koolstof en zouten van anorganische anionen.

Waarvoor wordt anorganische chemie gebruikt

Het gebruik van anorganische chemie is zeer breed in tal van sectoren en industrieën die ons dagelijks leven beïnvloeden. Het zal niet overdreven zijn als we zeggen dat je elke dag te maken hebt met producten die gemaakt zijn van anorganische chemische verbindingen. Je moet niet alleen denken aan medicijnen of brandstoffen, of meer specifieke dingen zoals anorganische chemische katalysatoren. Bedenk dat anorganische chemie op grote schaal wordt gebruikt in de landbouwsector, voornamelijk voor kunstmest. Dat is de reden waarom bijna al het voedsel dat je tegenwoordig eet het resultaat is van de efficiëntie van anorganische chemie.

Neem bijvoorbeeld ammoniak. De formule is NH3en in de landbouwsector wordt het gebruikt als stikstofbron voor kunstmest. Behalve voor kunstmest wordt deze anorganische verbinding ook gebruikt voor de productie van nylon, plastic en explosieven. We kunnen dus ruwweg concluderen dat anorganische chemie wordt gebruikt op gebieden als:

• Landbouw
• Farmacie
• Nanotechnologie
• Productie
• Milieuchemie
• Elektronica- en halfgeleiderindustrie

Voorbeelden van anorganische verbindingen

Zoals de basisdefinitie al zegt, bestaan anorganische verbindingen niet uit C-H bindingen. Naast ammoniak (NH3) moet je je ook bewust zijn van de efficiëntie van stoffen als:

• Natriumchloride (NaCl): In het dagelijks leven kun je deze verbinding alleen vermijden als je een heel streng dieet volgt en geen zout eet. Het antwoord is prozaïsch - natriumchloride wordt vaak keukenzout genoemd.
• Natriumhypochloriet (NaOCL): Je kent de formule van dit product misschien niet, maar je gebruikt het als je de was doet. Het is een van de meest gebruikte oplossingen voor het reinigen en bleken van stoffen of oppervlakken. Het heeft ook antiseptische eigenschappen en kan daarom worden gebruikt voor het desinfecteren van aquaria.
• Koolstofdioxide (CO2): De meesten van ons hebben over deze stof gehoord vanwege de negatieve effecten. Koolstofdioxide is, simpel gezegd, een broeikasgas dat bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Het kan echter ook worden gebruikt voor de productie van frisdrank, suiker, wijn, sodawater en bier. In vaste vorm kan het ook worden gebruikt als koelmiddel voor vlees en vis.

Algemene informatie over organische chemie

Organische chemie is een tak van de chemie die zich bezighoudt met de studie van koolstofhoudende verbindingen. Hoewel koolstof centraal staat, omvat het vakgebied ook andere elementen zoals waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en meer. In tegenstelling tot anorganische chemie, dat een breder scala aan elementen omvat, onderzoekt organische chemie de ingewikkelde structuren, eigenschappen, reacties en synthesemethoden van koolstofverbindingen.

Organische chemie gedefinieerd

Organische chemie is niet zomaar een wetenschappelijke discipline; het is een gebied dat de fundamentele bouwstenen van het leven onderzoekt. De overgrote meerderheid van de verbindingen in levende organismen, van de eenvoudigste bacterie tot de complexe mens, is organisch. De unieke veelzijdigheid van koolstof zorgt ervoor dat het verschillende bindingen en structuren kan vormen, wat leidt tot een uitgebreide reeks organische moleculen.

In de organische chemie ontleden onderzoekers en wetenschappers het gedrag van koolstofverbindingen en ontrafelen ze de mysteries van moleculaire interacties. Het onderzoek reikt verder dan het laboratorium en dringt door tot gebieden als geneeskunde, landbouw, materiaalkunde en milieuwetenschap. Van de DNA-strengen die genetische informatie coderen tot de eiwitten die cellulaire processen besturen, organische chemie is de sleutel tot het begrijpen van de ingewikkelde dans van het leven op moleculair niveau.

Waarvoor wordt organische chemie gebruikt?

• Geneeskunde en farmaceutica: Toepassingen: Organische chemie is de hoeksteen van het ontdekken en ontwikkelen van medicijnen. Medicinale chemici gebruiken organische synthesetechnieken om farmaceutische verbindingen te maken die zich richten op specifieke biologische routes. Van pijnstillers tot antibiotica, het farmaceutische landschap dankt zijn bestaan aan de organische chemie.
• Materiaalkunde: Toepassingen: Organische chemie levert een belangrijke bijdrage aan de creatie van geavanceerde materialen. Polymeren, kunststoffen en vezels zijn producten van organische synthese. Het ontwerp en de ontwikkeling van lichtgewicht, duurzame materialen voor verschillende industrieën, waaronder lucht- en ruimtevaart en elektronica, steunen op de principes van organische chemie.
• Landbouw: Toepassingen: Pesticiden, herbiciden en meststoffen, essentiële onderdelen van de moderne landbouw, zijn producten van de organische chemie. De synthese van organische verbindingen verbetert de opbrengst van gewassen, beschermt tegen ongedierte en bevordert duurzame landbouwpraktijken.
• Energieproductie: Toepassingen: Organische chemie speelt een rol op het gebied van energie, met name bij de ontwikkeling van brandstoffen. De studie van biobrandstoffen, afgeleid van organisch materiaal, is gericht op het leveren van alternatieve en duurzame energiebronnen, waardoor de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen afneemt.

Voorbeelden van organische verbindingen

• Koolwaterstoffen: Methaan, ethaan, propaan en butaan. Deze eenvoudige koolwaterstoffen dienen als basis voor complexere organische moleculen.
• Alcoholen: Ethanol, methanol en isopropanol. Alcoholen vinden toepassingen in zowel industriële processen als in alledaagse producten zoals ontsmettingsmiddelen en dranken.
• Carboxylzuren: Azijnzuur (te vinden in azijn) en citroenzuur (te vinden in citrusvruchten). Carboxylzuren zijn een integraal onderdeel van voedselconservering en smaak.
• Aminozuren: Glycine, alanine en valine. Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten, essentieel voor levensprocessen.
• Polymeren: Polyethyleen, polypropyleen en nylon. Polymeren zijn grote organische moleculen met zich herhalende eenheden, die de basis vormen van kunststoffen en synthetische materialen.

Hoe onderscheid je organische van anorganische chemie?

Heel eenvoudig gezegd, om onderscheid te maken tussen organische en anorganische chemie, moet je jezelf een vraag stellen: is die verbinding gerelateerd aan een levend organisme? Als dat niet zo is en het is een metaal, zuur of mineraal dat niet door een levend organisme kan worden geproduceerd, dan moet het worden gedefinieerd als een anorganische verbinding. Als het antwoord het tegenovergestelde is en je je bezighoudt met biochemie, dan is het bestuderen van organische verbindingen een noodzaak.

De conclusie

Samengevat zijn organische en anorganische chemie niet alleen wetenschappelijke disciplines; het is de sleutel tot het ontsluiten van de mysteries van het leven en het benutten van de kracht van moleculair ontwerp voor diverse toepassingen. Van de medicijnen die ons genezen tot de materialen die ons omringen, organische chemie is verweven in het weefsel van ons bestaan.