Anorganska in organska kemija: Kakšna je razlika?

Razlika med organsko in anorgansko kemijo je očitna vsakemu strokovnemu delavcu v kemijskem laboratoriju in vsem ljudem, ki se med osnovnim poukom kemije niso izmikavali. Za mnoge je to splošno znanje dovolj za začetek. Če pa boste svoj čas in trud šele posvetili poskusom s kemijskimi reagenti, je dobro začeti z razliko med tema dvema osnovnima vejama. Zato vse skupaj povejmo s preprostimi besedami in teorijo opišimo z veljavnimi primeri resničnih spojin in njihove uporabe.

Splošne informacije o anorganski kemiji

Ko se v šoli začnete učiti osnovne kemije, običajno začnete z anorgansko kemijo. To je veja znanosti, ki se ukvarja s fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi spojin ter njihovo sintezo z različnimi vrstami reakcij. Na tej točki preučujete tudi molekulsko zgradbo anorganskih spojin, za katere je značilno, da so enostavnejše. Če si namreč tudi popoln začetnik ogleda molekulske formule takšnih snovi in jih primerja z organskimi, bo zlahka opazil očitno razliko.

Opredelitev anorganske kemije

Toda spregovorimo bolj znanstveno in anorgansko kemijo definirajmo z ustreznejšimi izrazi. Na kratko, po definiciji iz kemijskega slovarja je anorganska kemija preučevanje kemije molekul nebiološkega izvora. Z "nebiološkim izvorom" znanstveniki mislijo na spojine, ki so nastale v procesu anorganske sinteze, in na organokovinske spojine. Slednje nastanejo s kovalentno vezjo med ogljikovim atomom in kovino.

Najbolj očitna razlika med anorgansko in organsko kemijo je, da anorganske spojine ne vsebujejo vezi C-H. Vendar upoštevajte, da to ne pomeni, da ogljikovi in vodikovi atomi niso vključeni v nekatere anorganske snovi, kot so alotropi ogljika in soli anorganskih anionov.

Za kaj se uporablja anorganska kemija

Uporaba anorganske kemije je zelo široka v številnih sektorjih in panogah, ki vplivajo na naše vsakdanje življenje. Ne bomo precenili, če rečemo, da imate vsak dan opravka z izdelki iz anorganskih kemijskih spojin. Pri tem ne smete misliti le na zdravila ali goriva ali bolj specifične stvari, kot so anorganski kemijski katalizatorji. Upoštevajte, da se anorganska kemija pogosto uporablja v kmetijskem sektorju, predvsem v niši gnojil. Zato je skoraj vsako živilo, ki ga danes jeste, rezultat učinkovitosti anorganske kemije.

Vzemimo na primer amonijak. Njegova formula je NH3, v kmetijskem sektorju pa se uporablja kot vir dušika za gnojila. Poleg gnojenja se ta anorganska spojina uporablja tudi za proizvodnjo najlona, plastike in eksplozivov. Tako lahko v grobem zaključimo, da se anorganska kemija uporablja na področjih, kot so:

• kmetijstvu
• farmacija
• Nanotehnologija
• Proizvodnja
• okoljska kemija
• Elektronika in industrija polprevodnikov

Primeri anorganskih spojin

Kot pravi osnovna definicija, anorganske spojine niso sestavljene iz vezi C-H. Poleg amonijaka (NH3) se morate zavedati tudi učinkovitosti snovi, kot so:

• Natrijev klorid (NaCl): V vsakdanjem življenju se tej spojini lahko izognete le, če ste na zelo strogi dieti in ne uživate soli. Odgovor je prozaičen - natrijev klorid pogosto imenujemo kuhinjska sol.
• Natrijev hipoklorit (NaOCL): Morda ne poznate formule tega izdelka, vendar ga uporabljate, če uporabljate perilo. To je ena od najpogosteje uporabljenih raztopin za čiščenje in beljenje tkanin ali površin. Ima tudi antiseptične lastnosti, zato se lahko uporablja za razkuževanje akvarijev.
• Karbonski dioksid (CO2): Večina nas je že slišala za to spojino zaradi njenih negativnih učinkov. Ogljikov dioksid je, preprosto povedano, toplogredni plin, ki prispeva h globalnemu segrevanju. Vendar ga je mogoče uporabiti tudi za proizvodnjo sode, sladkorja, vina, gazirane vode in piva. V trdnem agregatnem stanju se lahko uporablja tudi kot hladilno sredstvo za meso in ribe.

Splošne informacije o organski kemiji

Organska kemija je veja kemije, ki se ukvarja s preučevanjem spojin, ki vsebujejo ogljik. Čeprav je ogljik v središču pozornosti, se področje razširi na druge elemente, kot so vodik, kisik, dušik, žveplo in drugi. Za razliko od anorganske kemije, ki zajema širši spekter elementov, organska kemija natančno preučuje zapletene strukture, lastnosti, reakcije in metode sinteze ogljikovih spojin.

Opredelitev organske kemije

Organska kemija ni le znanstvena disciplina; je področje, ki raziskuje temeljne gradnike življenja. Velika večina spojin, ki jih najdemo v živih organizmih, od najpreprostejših bakterij do zapletenih človeških bitij, je organskih. Edinstvena vsestranskost ogljika mu omogoča, da tvori raznolike vezi in strukture, kar vodi v obsežno paleto organskih molekul.

V organski kemiji raziskovalci in znanstveniki razčlenjujejo obnašanje ogljikovih spojin in razkrivajo skrivnosti molekularnih interakcij. Raziskave presegajo laboratorijske okvire, saj posegajo na področja, kot so medicina, kmetijstvo, znanost o materialih in znanost o okolju. Organska kemija je ključ do razumevanja zapletenega plesa življenja na molekularni ravni, od verig DNK, ki kodirajo genetske informacije, do beljakovin, ki upravljajo celične procese.

Za kaj se uporablja organska kemija

• Medicina in farmacevtski izdelki: Uporabe: Organska kemija je temelj odkrivanja in razvoja zdravil. Medicinski kemiki uporabljajo tehnike organske sinteze za ustvarjanje farmacevtskih spojin, ki so usmerjene na določene biološke poti. Farmacevtska pokrajina, od sredstev proti bolečinam do antibiotikov, dolguje svoj obstoj organski kemiji.
• Znanost o materialih: Materialne tehnologije: uporaba: Organska kemija pomembno prispeva k ustvarjanju naprednih materialov. Polimeri, plastika in vlakna so izdelki organske sinteze. Oblikovanje in razvoj lahkih in trajnih materialov za različne industrije, vključno z letalsko in vesoljsko ter elektronsko, temelji na načelih organske kemije.
• Kmetijstvo: Uporaba: Pesticidi, herbicidi in gnojila, ki so bistvene sestavine sodobnega kmetijstva, so izdelki organske kemije. Sinteza organskih spojin povečuje donos pridelka, ščiti pred škodljivci in spodbuja trajnostne kmetijske prakse.
• Proizvodnja energije: Uporaba: Organska kemija ima pomembno vlogo na področju energije, zlasti pri razvoju goriv. Cilj študija biogoriv, pridobljenih iz organskih snovi, je zagotoviti alternativne in trajnostne vire energije ter tako zmanjšati odvisnost od fosilnih goriv.

Primeri organskih spojin

• ogljikovodiki: Metan, etan, propan in butan. Ti preprosti ogljikovodiki so osnova za kompleksnejše organske molekule.
• Alkoholi: etanol, metanol in izopropanol. Alkoholi se uporabljajo tako v industrijskih procesih kot v vsakdanjih izdelkih, kot so dezinfekcijska sredstva in pijače.
• Karboksilne kisline: ocetna kislina (v kisu) in citronska kislina (v agrumih). Karboksilne kisline so sestavni del ohranjanja živil in okusa.
• Aminokisline: glicin, alanin in valin. Aminokisline so gradniki beljakovin, ki so bistvene za življenjske procese.
• Polimeri: Polietilen, polipropilen in najlon. Polimeri so velike organske molekule s ponavljajočimi se enotami, ki so osnova plastike in sintetičnih materialov.

Kako razlikovati med organsko in anorgansko kemijo

Zelo preprosto povedano, za razlikovanje med organsko in anorgansko kemijo si morate zastaviti vprašanje: Ali je ta spojina povezana z živim organizmom? Če ne in gre za kovino, kislino ali mineral, ki ga živi organizem ne more proizvesti, ga je treba opredeliti kot anorgansko spojino. Če je odgovor nasproten in se ukvarjate z biokemijo, je študij organskih spojin nujen.

Bistvo

Če povzamemo, organska in anorganska kemija nista le znanstveni disciplini; to je ključ do razkrivanja skrivnosti življenja in izkoriščanja moči molekularnega načrtovanja za različne aplikacije. Od zdravil, ki zdravijo, do materialov, ki nas obdajajo, organska kemija je vtkana v tkivo našega obstoja.