Nền tảng cho hóa học vô cơ và hữu cơ là các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Các nhà hóa học hữu cơ nghiên cứu, đánh giá và quan sát các phản ứng của các hợp chất hữu cơ. Một số hợp chất khác, như muối, kim loại và khoáng chất, được các nhà hóa học vô cơ kiểm tra.
Hợp chất hữu cơ và vô cơ
Sự khác biệt giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ là các hợp chất hữu cơ thường có nguyên tố cacbon trong khi phân tử này không có trong hầu hết các hợp chất vô cơ.
Tuy nhiên, các chất vô cơ có chứa cacbon không thể được phân loại là chất hữu cơ vì lượng cacbon không đáng kể! Các hợp chất hữu cơ bao gồm các nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử hydro để tạo ra liên kết C-H, với độ lệch nhỏ. Một số hợp chất hữu cơ có nguyên tử oxy.
Bảng so sánh giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ (ở dạng bảng)
| Tham số so sánh | Hữu cơ | Vô cơ |
|---|---|---|
| Sự hiện diện của nguyên tử cacbon | Chúng được phân biệt bằng các nguyên tử cacbon có trong chúng | Các chất vô cơ không bao gồm các nguyên tử cacbon |
| Khả năng phản ứng | Chúng được coi là phản ứng mạnh hơn và cực kỳ dễ cháy | Chúng tự nhiên không dễ bay hơi và cũng không dễ cháy |
| Tình trạng thể chất | Những chất này xảy ra ở dạng khí, chất lỏng và chất rắn. | Chúng chỉ xảy ra ở dạng chất rắn |
| Tần suất xảy ra | Các chất hữu cơ hiện diện chủ yếu trong hầu hết các sinh vật sống | Chúng chủ yếu xảy ra ở các sinh vật không sống |
| Điểm nóng chảy và sôi | Điểm nóng chảy và sôi cao là một trong những khía cạnh chính được sử dụng để đặc trưng cho các chất hữu cơ. | So với các chất hữu cơ, chúng có đặc điểm là nhiệt độ sôi và điểm nóng chảy thấp. |
Hợp chất hữu cơ là gì?
Đây là bất kỳ chất hóa học nào có chứa carbon. Nhiều chất hữu cơ được xác định là do khả năng phân loại của cacbon (hình thành chuỗi các nguyên tử cacbon nhất định). Nghiên cứu được gọi là hóa học hữu cơ bao gồm việc đánh giá cấu trúc và phản ứng của các hợp chất hữu cơ.
Mặc dù các hợp chất hữu cơ chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trên bề mặt Trái đất, nhưng chúng có ý nghĩa thiết yếu vì các hợp chất hữu cơ là nguồn gốc của tất cả sự sống đã biết.
Các sinh vật sống tích hợp các hợp chất carbon vô cơ thành các hợp chất hữu cơ thông qua một kênh cơ chế (chu trình carbon) bắt đầu bằng việc xử lý carbon dioxide và cung cấp hydro như nước thành đường đơn và các phân tử hữu cơ khác, sử dụng ánh sáng (quang hợp) hoặc các nguồn năng lượng khác.
Có phải tất cả các hợp chất hữu cơ đều có nguồn gốc từ sự sống?
Điều bạn cần lưu ý là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có nguồn gốc từ cuộc sống. Nhiều hợp chất hữu cơ được tạo ra bên trong cơ thể sống nhưng các phân tử có thể được tạo ra thông qua các quá trình khác.
Ví dụ, các hợp chất hữu cơ được phát hiện trên sao Hỏa hoặc trong một tinh vân không phải là dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của người ngoài hành tinh. Bức xạ mặt trời có thể cung cấp năng lượng cần thiết để chuyển đổi các hợp chất vô cơ thành chất hữu cơ.
Hợp chất vô cơ là gì?
Nói một cách đơn giản, nghịch đảo của một hợp chất hữu cơ là một hợp chất vô cơ. Để hiểu thêm cách phân loại các hợp chất vô cơ, trước hết, hãy tìm hiểu điều gì làm cho một số hợp chất trở nên hữu cơ.
Một hợp chất vô cơ có thể được gọi là hợp chất không có liên kết cacbon-hydro, còn được gọi là liên kết C-H. Bên cạnh đó, các chất vô cơ dường như là khoáng chất hoặc các chất không có liên kết cacbon-hydro, dựa trên địa chất.
Không phải tất cả, nhưng hầu hết các hợp chất vô cơ đều có một kim loại trong đó.
Các đặc điểm của hợp chất vô cơ là gì?
Mặc dù một số hợp chất vô cơ bao gồm bất kỳ dạng kim loại nào (kiềm, kiềm thổ, v.v.), chúng có xu hướng có khả năng dẫn điện. Ví dụ, các hợp chất vô cơ là chất dẫn điện yếu khi chúng ở trạng thái rắn.
Tuy nhiên, các vật liệu vô cơ đặc biệt dẫn điện ở dạng lỏng. Trong bước này, các điện tử trong các hợp chất vô cơ sẽ chuyển động rất dễ dàng và sự chuyển động của điện tử này được nhận biết là điện.
Các hợp chất vô cơ liên kết với nhau rất chặt chẽ do liên kết ion thường có trong chúng và thể hiện nhiệt độ nóng chảy và sôi rất cao. Màu sắc là một đặc điểm phân biệt khác của các hợp chất vô cơ.
Các hợp chất vô cơ kim loại chuyển tiếp thường có màu mạnh, và điều này một lần nữa được cho là do sự sắp xếp các electron ‘khối d’.
Màu sắc sặc sỡ và sống động mà người ta nhìn thấy khi pháo hoa nổ được liên kết với kim loại vô cơ có trong hợp chất (thường là kiềm hoặc kiềm).
Vì các hợp chất vô cơ có màu đặc biệt khi đốt cháy, điều này có thể được sử dụng để phân loại kim loại tham gia. Trong trường hợp này, chúng được sử dụng như một "điểm đánh dấu".
Các vật liệu vô cơ thường dễ hòa tan trong nước. Có nghĩa là, khi cho vào nước, chúng có thể 'biến mất' vì chúng hòa tan. Khả năng hình thành tinh thể là một đặc điểm đáng ngạc nhiên khác của các hợp chất vô cơ.
Cấu trúc liên kết chứa trong các hợp chất vô cơ mang lại cho chúng tiềm năng tạo ra các tinh thể trong dung dịch bão hòa.
Sự khác biệt chính giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ
- Các chất hữu cơ là hydrocacbon vì chúng chỉ được tạo ra từ cacbon và hydro, trong khi các chất vô cơ không được tạo thành từ cacbon.
- Cacbon (II) oxit, nước và cacbon (IV) oxit là những sản phẩm được tạo ra khi các hợp chất hữu cơ cháy trong khi các hợp chất vô cơ thường không cháy nhưng khi cháy chúng thường tạo ra một cation oxit và một cation nitride.
- Các chất hữu cơ được tạo ra từ các cơ thể sống trong khi các hợp chất vô cơ được tạo ra bởi các cơ chế tự nhiên không sống hoặc do các hoạt động thí nghiệm của con người.
- Muối được tạo ra bởi các hợp chất vô cơ trong khi các hợp chất hữu cơ không thể tạo ra muối.
- Các chất hữu cơ được liên kết bằng liên kết cacbon-hydro trong khi các chất vô cơ được liên kết bằng liên kết ion, cộng hóa trị và kim loại.
- Chất vô cơ có đặc điểm là có n nguyên tử kim loại trong khi hợp chất hữu cơ không chứa nguyên tử kim loại.
Sự kết luận
Nhiều hợp chất hữu cơ được tạo ra tổng hợp chủ yếu được chiết xuất từ hóa dầu, bao gồm chủ yếu là hydrocacbon, chúng được tạo ra theo quy mô thời gian địa chất bởi sự phân hủy nhiệt độ và áp suất cao của các chất hữu cơ dưới lòng đất.
Bất chấp nguồn gốc cuối cùng này, các hợp chất hữu cơ như trước đây, không còn được phân loại là các hợp chất có nguồn gốc trong cơ thể sống.
Có rất nhiều hợp chất thuộc loại vô cơ. Thật vậy, trong vũ trụ này, phần lớn tất cả các hợp chất là vô cơ. Bất chấp lý do này, vật liệu vô cơ có vô số ứng dụng và chức năng sử dụng trong thế giới thực.
Vì hầu hết các chất trong vũ trụ này là vô cơ, những chất này có thể có nhiều dạng khác nhau và chứa một số đặc điểm cụ thể. Tất cả những gì bạn cần làm là xem kỹ toàn bộ phần ghi này và bạn sẽ không gặp bất kỳ vấn đề nào trong việc phân biệt hai hợp chất này. Chúc mừng!
- https://ebme.marine.rutgers.edu/HistoryEarthSystems/HistEarthSystems_Fall2008/Week2/Kwok_Nature_2004.pdf
- https://academic.oup.com/carcin/article-abstract/2/4/283/2389968
