- Diferențe principale între compuși organici și anorganici
- Compușii anorganici sunt obținuți din surse naturale mai abundente decât compușii anorganici
- Cristalele anorganice sunt de obicei ionice, în timp ce cristalele organice tind să fie moleculare
- Tipul de legătură care guvernează compușii organici este covalent
- În compușii organici predomină legăturile covalente între atomii de carbon
- Compușii organici tind să aibă mase molare mai mari
- Compușii organici sunt mai abundenți ca număr
- Compușii anorganici sunt elementar mai divers
- Compușii anorganici au puncte de topire și fierbere mai mari
- Compușii organici sunt mai rari în Univers
- Compușii organici susțin viața într-un grad mult mai mare decât cei anorganici
- Referințe
Cele Diferențele dintre compuși organici și anorganici sunt nu întotdeauna simplu, nici nu ascultă o regulă imuabilă, deoarece atunci când vine vorba de chimie , există nenumărate excepții care contrazic sau întrebare de cunoștințe anterioare. Cu toate acestea, există caracteristici care fac posibilă deosebirea dintre mulți compuși care sunt anorganici sau nu.
Prin definiție, chimia organică este studiul care include toate ramurile chimiei carbonului; prin urmare, este logic să ne gândim că scheletele lor sunt compuse din atomi de carbon. Pe de altă parte, scheletele anorganice (fără a intra în polimeri) sunt de obicei alcătuite din orice alt element din tabelul periodic, altele decât carbonul.
Ființele vii, în toate scările și expresiile lor, sunt practic făcute din carbon și alte heteroatome (H, O, N, P, S, etc.). Așadar, toată verdeața care acoperă scoarța terestră, precum și viețuitoarele care merg pe ea, sunt exemple vii de compuși organici complecși și dinamici.
Pe de altă parte, găurind pământul și în munți găsim corpuri minerale bogate în compoziție și forme geometrice, marea majoritate fiind compuși anorganici. Acestea din urmă definesc aproape în totalitate atmosfera pe care o respirăm și oceanele, râurile și lacurile.
Diferențe principale între compuși organici și anorganici
| Compusi organici | Compuși anorganici |
|---|---|
| Conțin atomi de carbon | Sunt alcătuite din alte elemente decât carbonul |
| Ele fac parte din ființele vii | Ele fac parte din ființe inerte |
| Sunt mai puțin abundente în surse naturale | Sunt mai abundente în surse naturale |
| De obicei sunt moleculare | De obicei sunt ionice |
| Legaturi covalente | Legături ionice |
| Masele molare mai mari | Masele molare inferioare |
| Sunt mai puțin diverse | Sunt elemente mai diverse |
| Punctele de topire și fierbere inferioare | Puncte de topire și fierbere mai mari |
Compușii anorganici sunt obținuți din surse naturale mai abundente decât compușii anorganici
Cristale de zahăr (dreapta) și sare (stânga) văzute la microscop. Sursa: Oleg Panichev
Deși pot exista excepții, compușii anorganici sunt obținuți în general din surse naturale mai abundente decât cele pentru compușii organici. Această primă diferență duce la o afirmație indirectă: compușii anorganici sunt mai abundenți (pe Pământ și în Cosmos) decât compușii organici.
Desigur, într-un câmp petrolier vor predomina hidrocarburile și altele asemenea, care sunt compuși organici.
Revenind la secțiune, perechea zahăr-sare poate fi menționată ca exemplu. Mai sus sunt prezentate cristale de zahăr (mai robuste și fațetate) și sare (mai mici și rotunjite).
Zahărul este obținut, după o serie de procese, din plantații de trestie de zahăr (în regiuni însorite sau tropicale) și din sfeclă de zahăr (în regiuni reci sau la începutul iernilor sau toamnei). Ambele sunt materii prime naturale și regenerabile, care sunt cultivate până la recolta corespunzătoare.
Între timp, sarea provine dintr-o sursă mult mai abundentă: marea sau lacuri și depozite de sare, cum ar fi halitul mineral (NaCl). Dacă toate câmpurile de canină de zahăr și sfeclă de zahăr ar fi reunite, ele nu ar putea fi egalate cu rezervele naturale de sare.
Cristalele anorganice sunt de obicei ionice, în timp ce cristalele organice tind să fie moleculare
Luând din nou perechea zahăr-sare ca exemplu, știm că zahărul constă dintr-un dizaharid numit zaharoză, care la rândul său se descompune într-o unitate de glucoză și o unitate de fructoză. Cristalele de zahăr sunt, prin urmare, moleculare, deoarece sunt definite prin zaharoză și legăturile sale intermoleculare de hidrogen.
Intre timp, cristalele de sare sunt formate dintr - o rețea de Na + și Cl - ioni , care definesc o structură cubică cu fețe (fcc).
Principalul lucru este că compușii anorganici formează de obicei cristale ionice (sau cel puțin, care au un caracter ionic ridicat). Cu toate acestea, există câteva excepții, cum ar fi cristale de CO 2 , H 2 S, SO 2 și alte gaze anorganice, care se solidifică la temperaturi scăzute și presiuni ridicate, și sunt , de asemenea moleculare.
Apa reprezintă cea mai importantă excepție la acest punct: gheața este un cristal anorganic și molecular.
Puținele zăpadă sau gheață sunt cristale de apă, exemple excelente de cristale moleculare anorganice. Sursa: Sieverschar de la Pixabay.
Mineralele sunt în esență compuși anorganici și cristalele lor sunt, prin urmare, predominant ionice. De aceea, acest al doilea punct este considerat valid pentru un spectru larg de compuși anorganici, incluzând săruri, sulfuri, oxizi, tellide etc.
Tipul de legătură care guvernează compușii organici este covalent
Aceleași cristale de zahăr și sare lasă ceva în îndoială: primele conțin legături covalente (direcționale), în timp ce cele din urmă prezintă legături ionice (non-direcționale).
Acest punct este corelat direct cu cel de-al doilea: un cristal molecular trebuie să aibă neapărat legături covalente multiple (partajarea unei perechi de electroni între doi atomi).
Din nou, sărurile organice stabilesc anumite excepții, deoarece au și un caracter puternic ionic; de exemplu, benzoat de metil (C sodiu 6 H 5 COONa) este o sare organică, dar în interiorul benzoat și inelul său aromatic sunt legături covalente. Chiar și așa, se spune că cristalele sale sunt ionice, având în vedere interacțiunea electrostatică: C 6 H 5 COO - Na + .
În compușii organici predomină legăturile covalente între atomii de carbon
Sau ceea ce este același să spunem: compușii organici constau din scheleturi de carbon. În ele există mai mult de o legătură CC sau CH, iar această coloană vertebrală poate fi liniară, inelară sau ramificată, variind în gradul de nesaturație și tipul de substituent (heteroatomi sau grupuri funcționale). În zahăr, legăturile CC, CH și C-OH sunt abundente.
Take Să ca exemplu setul CO, CH 2 OCH 2 și H 2 C 2 O 4 . Care dintre acești trei compuși sunt anorganici?
In CH 2 OCH 2 (dioxid de etilenă) , există patru legături CH și două legături CO, în timp ce în H 2 C 2 O 4 (acid oxalic) , există un CC, două C-OH, și două C = O. Structura H 2 C 2 O 4 poate fi scrisă ca HOOC-COOH (două grupe carboxil legate). Între timp, CO este format dintr-o moleculă reprezentată de obicei cu o legătură hibridă între C = O și C≡O.
Întrucât în CO (monoxidul de carbon) există un singur atom de carbon legat cu unul de oxigen, acest gaz este anorganic; ceilalți compuși sunt organici.
Compușii organici tind să aibă mase molare mai mari
Structura reprezentată cu linii pentru acidul palmitic. Se poate remarca cât de mare este în comparație cu compuși anorganici mai mici sau cu greutatea formulelor sărurilor sale. Sursa: Wolfgang Schaefer
De exemplu, molarii compușilor de mai sus sunt: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H 2 C 2 O 4 ) și 60 g / mol (CH 2 OCH 2 ). Desigur, CS 2 (sulfură de carbon), un compus anorganic a cărui masă moleculară este de 76 g / mol, "cântărește" mai mult CH 2 OCH 2 .
Dar despre grăsimi sau acizi grași? Din biomolecule precum ADN-ul sau proteinele? Sau hidrocarburi cu lanțuri liniare lungi? Sau asphaltenii? Masele lor molare depășesc cu ușurință 100 g / mol. Acidul palmitic (imaginea de sus), de exemplu, are o masă molară de aproximativ 256 g / mol.
Compușii organici sunt mai abundenți ca număr
Unii compuși anorganici, numiți complexe de coordonare, prezintă izomerism. Cu toate acestea, este mai puțin diversă în comparație cu izomerismul organic.
Chiar dacă adăugăm toate sărurile, oxizii (metalici și nemetalici), sulfuri, telururi, carburi, hidride, nitruri etc., nu am aduna poate nici jumătate din compușii organici care pot exista în natură. Prin urmare, compușii organici sunt mai abundenți ca număr și mai bogați în structuri.
Compușii anorganici sunt elementar mai divers
Totuși, în funcție de diversitatea elementară, compușii anorganici sunt mai diversi. De ce? Deoarece cu tabelul periodic în mână puteți construi orice tip de compus anorganic; în timp ce un compus organic, acesta este limitat numai la elementele: C, H, O, P, S, N și X (halogeni).
Avem multe metale (alcaline, alcaline, pământ, tranziție, lantanide, actinide, cele ale blocului p) și infinite opțiuni pentru a le combina cu anioni diferiți (de obicei anorganici); cum ar fi: CO 3 2- (carbonate), Cl - (cloruri), P 3- (fosfide), O 2- (oxizi), OH - (hidroxizi), SO 4 2- (sulfați), CN - (cianuri) , SCN - (tiocianate) și multe altele.
Rețineți că CN - și SCN - anioni par a fi organice, dar sunt de fapt anorganice. O altă confuzie este marcată de anion oxalat, C 2 O 4 2 , care este organică și nu anorganică.
Compușii anorganici au puncte de topire și fierbere mai mari
Din nou, există câteva excepții de la această regulă, întrucât totul depinde de ce pereche de compuși este comparată. Cu toate acestea, lipind de săruri anorganice și organice, primele tind să aibă puncte de topire și fierbere mai mari decât cele din urmă.
Aici găsim un alt punct implicit: sărurile organice sunt susceptibile la descompunere, deoarece căldura își rupe legăturile covalente. Chiar și așa, am comparat tartrat de calciu pereche (cac 4 H 4 O 6 ) și carbonat de calciu (CaCO 3 ). Cac 4 H 4 O 6 se descompune la 600 ° C, în timp ce CaCO 3 se topește la 825ºC.
Și că CaCO 3 este departe de a fi una dintre sărurile cu cele mai multe puncte de topire, ca și în cazurile de cac 2 (2160 ° C) și CaS 2 (2525 ° C): carbură de calciu și de sulfură, respectiv.
Compușii organici sunt mai rari în Univers
Cele mai simple și mai primitive compuși organici, cum ar fi metan, CH 4 , uree, CO (NH 2 ) 2 , sau amino glicina acidă, NH 2 CH 2 COOH, sunt specii foarte rare în Cosmos comparativ cu amoniac, dioxid de carbon. carbon, oxizi de titan, carbon etc. În Univers nici măcar materialele precursoare ale vieții nu sunt frecvent detectate.
Compușii organici susțin viața într-un grad mult mai mare decât cei anorganici
Învelișul unui morrocoy este format dintr-un amestec de oase acoperite de keratină, care sunt la rândul lor compuse dintr-o matrice anorganică (hidroxiapatită și minerale înrudite) și o matrice organică (colagen, cartilaj și nervi). Sursa: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria) .jpg: The Photographerderivative work: The Photographer
Chimia organică a carbonului, aplicată în înțelegerea proceselor metabolice, este transformată în biochimie (și din punctul de vedere al cationilor metalici, în bioinorganice).
Compușii organici sunt piatra de temelie a vieții (precum morrocul din imaginea de mai sus), datorită legăturilor CC și a imensului conglomerat de structuri rezultate din aceste legături și interacțiunea lor cu cristale de sare anorganice.
Revenind la perechea zahăr-sare, sursele naturale de zahăr sunt vii: sunt culturi care cresc și mor; dar nu este același lucru cu sursele de sare: nici mările, nici depozitele saline nu sunt vii (în sens fiziologic).
Plantele și animalele sintetizează o multitudine de compuși organici, care alcătuiesc o gamă extinsă de produse naturale (vitamine, enzime, hormoni, grăsimi, coloranți etc.).
Cu toate acestea, nu putem lăsa în afara faptului că apa este solventul vieții (și este anorganică); și nici faptul că oxigenul nu este esențial pentru respirația celulară (nu mai vorbim de cofactorii metalici, care nu sunt compuși anorganici, ci cationi). Prin urmare, anorganicul joacă, de asemenea, un rol crucial în definirea vieții.
Referințe
- Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică . (A patra editie). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Chimie organica. Aminele. (Ediția a 10-a.) Wiley Plus.
- Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (03 iulie 2019). Diferența dintre organic și anorganic. Recuperat de la: thinkco.com
- Agenția pentru Educație Texas. (2019). Organice sau anorganice? Recuperat de la: texasgateway.org
- Zaharoza. (Sf). Cum se produce zahărul: o introducere. Recuperat din: sucrose.com
- Wikipedia. (2019). Lista compușilor anorganici. Recuperat de la: en.wikipedia.org