Anorganická a organická chémia: V čom je rozdiel?

Rozdiel medzi organickou a anorganickou chémiou je zrejmý každému profesionálnemu pracovníkovi chemického laboratória a všetkým ľuďom, ktorí sa počas základných hodín chémie nehrali na záškolákov. Mnohým tieto všeobecné vedomosti na začiatok stačia. Ak sa však práve chystáte venovať svoj čas a úsilie pokusom s chemickými činidlami, začať s rozdielom medzi týmito dvoma základnými odvetviami je dobrá voľba. Poďme si teda všetko povedať jednoduchými slovami a načrtnúť teóriu na platných príkladoch skutočných zlúčenín a ich použitia.

Všeobecné informácie o anorganickej chémii

Keď začnete študovať základy chémie v škole, zvyčajne začnete s anorganickou chémiou. Je to vedný odbor, ktorý sa zaoberá fyzikálnymi aj chemickými vlastnosťami zlúčenín a ich syntézou prostredníctvom rôznych typov reakcií. Na tomto mieste študujete aj molekulovú štruktúru anorganických zlúčenín, ktoré sú charakterizované ako jednoduchšie. Ak sa totiž aj úplný začiatočník pozrie na molekulové vzorce takýchto látok a porovná ich s organickými, ľahko si všimne zjavný rozdiel.

Definícia anorganickej chémie

Hovorme však vedeckejšie a definujme anorganickú chémiu vhodnejšími termínmi. V skratke, podľa definície z chemického slovníka je anorganická chémia štúdium chémie molekúl nebiologického pôvodu. Pod pojmom "nebiologického pôvodu" vedci rozumejú zlúčeniny, ktoré vznikli v procese anorganickej syntézy, ako aj organokovové zlúčeniny. Tie vznikajú kovalentnou väzbou medzi atómom uhlíka a kovom.

Najzjavnejší rozdiel medzi anorganickou a organickou chémiou je ten, že anorganické zlúčeniny neobsahujú väzby C-H. Všimnite si však, že to neznamená, že atómy uhlíka a vodíka nie sú obsiahnuté v niektorých anorganických látkach, ako sú alotropy uhlíka a soli anorganických aniónov.

Na čo sa používa anorganická chémia

Využitie anorganickej chémie je veľmi široké v mnohých odvetviach a priemyselných odvetviach, ktoré ovplyvňujú náš každodenný život. Nebudeme preceňovať, ak povieme, že každý deň prichádzate do styku s výrobkami z anorganických chemických zlúčenín. Nemali by ste myslieť len na lieky alebo palivá, či špecifickejšie veci, ako sú anorganické chemické katalyzátory. Uvažujte o tom, že anorganická chémia sa široko využíva v poľnohospodárskom sektore, hlavne v oblasti hnojív. To je dôvod, prečo sú takmer všetky potraviny, ktoré dnes jete, výsledkom účinnosti anorganickej chémie.

Zoberme si napríklad amoniak. Jeho vzorec je NH3a v poľnohospodárskom sektore sa používa ako zdroj dusíka pre hnojivá. Okrem hnojenia sa táto anorganická zlúčenina používa aj na výrobu nylonu, plastov a výbušnín. Môžeme teda zhruba konštatovať, že anorganická chémia sa používa v takých oblastiach, ako sú napr:

• Poľnohospodárstvo
• farmácia
• Nanotechnológie
• Výroba
• chémia životného prostredia
• Elektronika a polovodičový priemysel

Príklady anorganických zlúčenín

Ako hovorí základná definícia, anorganické zlúčeniny nie sú tvorené väzbami C-H. Okrem amoniaku (NH3) by ste mali poznať aj účinnosť takých látok, ako sú napr:

• Chlorid sodný (NaCl): V každodennom živote sa tejto zlúčenine môžete vyhnúť len vtedy, ak držíte veľmi prísnu diétu a nejete soľ. Odpoveď je prozaická - chlorid sodný sa často označuje ako kuchynská soľ.
• Chlórnan sodný (NaOCL): Možno nepoznáte vzorec tohto výrobku, ale používate ho, ak používate bielizeň. Je to jeden z najpoužívanejších roztokov na čistenie a bielenie tkanín alebo povrchov. Má aj antiseptické vlastnosti, preto ho možno použiť na dezinfekciu akvárií.
• Oxid uhličitý (CO2): Väčšina z nás už o tejto zlúčenine počula kvôli jej negatívnym účinkom. Oxid uhličitý je zjednodušene povedané skleníkový plyn, ktorý prispieva ku globálnemu otepľovaniu. Môže sa však používať aj na výrobu sódy, cukru, vína, sódovej vody a piva. V pevnom skupenstve sa môže používať aj ako chladiaci prostriedok na mäso a ryby.

Všeobecné informácie o organickej chémii

Organická chémia je odvetvie chémie, ktoré sa zaoberá štúdiom zlúčenín obsahujúcich uhlík. Aj keď je uhlík ústredným predmetom záujmu, tento odbor rozširuje svoju pôsobnosť aj na ďalšie prvky, ako je vodík, kyslík, dusík, síra a ďalšie. Na rozdiel od anorganickej chémie, ktorá zahŕňa širšiu škálu prvkov, organická chémia skúma zložité štruktúry, vlastnosti, reakcie a metódy syntézy zlúčenín na báze uhlíka.

Definícia organickej chémie

Organická chémia nie je len vedná disciplína, je to oblasť, ktorá skúma základné stavebné prvky života. Prevažná väčšina zlúčenín, ktoré sa nachádzajú v živých organizmoch, od najjednoduchších baktérií až po zložité ľudské bytosti, sú organické. Jedinečná všestrannosť uhlíka mu umožňuje vytvárať rozmanité väzby a štruktúry, čo vedie k rozsiahlej škále organických molekúl.

V organickej chémii výskumníci a vedci skúmajú správanie uhlíkových zlúčenín a odhaľujú tajomstvá molekulových interakcií. Štúdium presahuje hranice laboratória a preniká do oblastí, ako je medicína, poľnohospodárstvo, materiálová veda a environmentálna veda. Organická chémia je kľúčom k pochopeniu zložitého tanca života na molekulárnej úrovni, od vlákien DNA, ktoré kódujú genetickú informáciu, až po proteíny, ktoré riadia bunkové procesy.

Na čo sa organická chémia používa

• Medicína a farmaceutické výrobky: Aplikácie: Organická chémia je základom objavovania a vývoja liekov. Medicínski chemici využívajú techniky organickej syntézy na vytváranie farmaceutických zlúčenín, ktoré sú zamerané na špecifické biologické dráhy. Farmaceutická krajina vďačí za svoju existenciu organickej chémii - od liekov proti bolesti až po antibiotiká.
• Veda o materiáloch: Aplikácie: Organická chémia významne prispieva k vytváraniu moderných materiálov. Polyméry, plasty a vlákna sú produktmi organickej syntézy. Návrh a vývoj ľahkých a odolných materiálov pre rôzne priemyselné odvetvia vrátane letectva a elektroniky sa opiera o princípy organickej chémie.
• Poľnohospodárstvo: Aplikácie: Pesticídy, herbicídy a hnojivá, základné zložky moderného poľnohospodárstva, sú produktmi organickej chémie. Syntéza organických zlúčenín zvyšuje výnosy plodín, chráni pred škodcami a podporuje udržateľné poľnohospodárske postupy.
• Výroba energie: Aplikácie: Organická chémia zohráva dôležitú úlohu v oblasti energetiky, najmä pri vývoji palív. Štúdium biopalív získaných z organických látok má za cieľ poskytnúť alternatívne a trvalo udržateľné zdroje energie a znížiť závislosť od fosílnych palív.

Príklady organických zlúčenín

• Uhľovodíky: Metán, etán, propán a bután. Tieto jednoduché uhľovodíky slúžia ako základ zložitejších organických molekúl.
• Alkoholy: etanol, metanol a izopropanol. Alkoholy sa používajú v priemyselných procesoch aj v každodenných výrobkoch, ako sú dezinfekčné prostriedky a nápoje.
• Kyseliny karboxylové: kyselina octová (nachádza sa v octe) a kyselina citrónová (nachádza sa v citrusových plodoch). Karboxylové kyseliny sú neoddeliteľnou súčasťou konzervácie potravín a ich chuti.
• Aminokyseliny: glycín, alanín a valín. Aminokyseliny sú stavebnými prvkami bielkovín, ktoré sú nevyhnutné pre životné procesy.
• Polyméry: Polyetylén, polypropylén a nylon. Polyméry sú veľké organické molekuly s opakujúcimi sa jednotkami, ktoré tvoria základ plastov a syntetických materiálov.

Ako rozlíšiť organickú chémiu od anorganickej

Veľmi zjednodušene povedané, na rozlíšenie organickej a anorganickej chémie si musíte položiť otázku: Súvisí táto zlúčenina so živým organizmom? Ak nie a ide o kov, kyselinu alebo minerál, ktorý nemôže byť vyrobený živým organizmom, potom by mala byť definovaná ako anorganická zlúčenina. Ak je odpoveď opačná a zaoberáte sa biochémiou, štúdium organických zlúčenín je nevyhnutnosťou.

Záver

Na záver možno povedať, že organická a anorganická chémia nie sú len vedecké disciplíny; je to kľúč k odhaleniu tajomstiev života a využitiu sily molekulárneho dizajnu na rôzne aplikácie. Od liekov, ktoré liečia, až po materiály, ktoré nás obklopujú, organická chémia je votkaná do štruktúry našej existencie.