Хімія — це природнича і, одночасно, точна наука, яка описує походження, форми та моделі поведінки речовин, а також те, як матерія може переходити з одного стану в інший.
Коли ми починаємо вивчати хімію, одним із важливих завдань є розуміти різницю між органічною і неорганічною хімією. Це дві різні підгалузі одного предмета. Те, йдеться про органічну чи неорганічну хімію, залежить від складу речовини.
Органічна хімія вивчає органічні сполуки, тоді як неорганічна хімія знайомить нас з неорганічними речовинами.
Як органічна, так і неорганічна хімія мають справу з численними молекулами, хімічними процесами та різними підходами, стратегіями та концепціями.
Основна відмінність між цими органічними молекулами та неорганічними сполуками полягає в тому, що більшість неорганічних сполук не містять атомів вуглецю, в той час як органічні сполуки мають його в своєму складі.
Це вам доведе репетитор з хімії Івано-Франківськ!
Вуглець-водень або зв’язок CH можна знайти майже в усіх органічних молекулах.
Однією з найпоширеніших відмінностей між органічними та неорганічними молекулами є також те, що перші в основному отримують із побічних продуктів біологічної діяльності.
Неорганічні ж хімічні речовини утворюються природними процесами, які не мають нічого спільного з формами життя на Землі. Вони утворені процесами, в яких жива речовина не бере участі (продукти тектонічної діяльності, метеорити тощо).
Якщо ви плануєте обрати органічну або неорганічну хімію для навчання у вищих навчальних закладах, то повинні розуміти основні відмінності цих піддисциплін. Пропонуємо вам детальніше ознайомитись з ними.
Найпростіші способи освоїти неорганічну хімію шукайте тут.
Історія хімії: коротко
За останні 3000 років людські знання про цю стародавню дисципліну суттєво змінились. Але вивчення хімічних речовин — це сфера, де наука лише нещодавно досягла деяких із своїх найважливіших успіхів.
Хімія існує з давніх давен. Саме тому, щоб краще описати її становлення, ми умовно поділили її історію на наступні етапи:
- Доісторичні часи до ранньої християнської ери (чорна магія);
- Ранньохристиянський період до кінця 17 століття (алхімія);
- З рубежу 17 століття до середини 19 століття (звичайна хімія);
- Сучасна епоха (сучасна хімія).
Цікаво трохи більше дізнатися про кожен з цих етапів? Тоді почнімо!
Що таке неорганічна хімія? Читайте більше тут.
Або нехай вам розкаже репетитор з хімії Луцьк...
Чорна магія та ранні уявлення про хімію
У давні часи існувала віра в особливі зв’язки між металами й небесними тілами. В епоху, коли розвивалися перші хімічні уявлення, Арістотель визначив лише чотири елементи, з яких складається все навколо. Це: вогонь, повітря, вода і земля. Кожен із цих елементів мав свої властивості: гаряче, холодне, сухе та вологе.
Демокріт у цей період формулює ідею про те, що найменшою, неподільною частинкою матерії є атом, який є основою для всіх матеріальних речей навколо нас.
Алхімія
Епоха алхімії стала важливим періодом у розвитку хімічних знань. Алхіміки прагнули досягти двох основних цілей:
- Перетворити дешеві метали на золото з використанням ідеї Арістотеля.
- Створити еліксир життя — універсальну формулу для продовження життя та лікування всіх хвороб.
Попри намагання Папи Івана XXII обмежити виробництво золота, алхімічні дослідження продовжувалися. Однак алхімікам так і не вдалося досягти трансмутації звичайних металів у золото.
Кінцем цього періоду стає поява наукової роботи «Скептичний хімік» Роберта Бойля, яка спростувала теорію чотирьох елементів Арістотеля.
Звичайна/традиційна хімія
У цей період пропонуються та затверджуються різні концепції, теорії, моделі та закони.
Одним із визначних відкріттів цієї епохи є закон Кулона. За словами Чарльза Кулона, сила притягання або відштовхування між двома частинками, розділеними певною відстанню, прямо пропорційна добутку двох зарядів і обернено пропорційна відстані між цими двома зарядами.
Джон Далтон в цей період представляє свою атомну теорію, яка стверджує, що вся матерія складається з крихітних неподільних одиниць, які називаються атомами. Ця теорія була схвалена науковим товариством і була названа Атомною теорією Дальтона.
Сучасна хімія
Сучасна хімія збирає докупи всю інформацію з попередніх епох, що призводить до нових, масштабних відкриттів і відкриває шляхи до нових досліджень.
В цей період зроблено наступні відкриття:
- створення вакуумної трубки;
- відкриття катодних променів;
- виявлення електрона та визначення його властивостей і маси;
- відкриття протонів та нейтронів;
- радіоактивність;
- ядерний поділ;
- синтез.
Особливо важливим стало відкриття процесу ядерного поділу, що мало значний вплив на історію ХХ століття. Енріко Фермі та Альберт Ейнштейн попередили уряд Сполучених Штатів про прогрес у дослідженні ядерної реакції в Німеччині. Це стало поштовхом до створення Манхеттенського проекту, під час якого у Чиказькому університеті під футбольним полем було збудовано перший діючий ядерний реактор.
Методи застосування хімічних знань
Коли ви чуєте слово «хімія», ви, мабуть, уявляєте, як використовуєте різні наукові прилади, коли стоїте в хімічній лабораторії. Чи ні? Якщо б ви поспостерігали, то помітили б, що хімічні реакції навколо відбувають постійно, без зупину.
Застосування хімії в різних сферах нашого життя призвело до відкриттів і розробок, які так чи інакше принесли користь людству.
З початку існування людської цивілізації хімія була пов’язана з металами, видобутком корисних копалин, створенням кольорів, медициною та деякими технологічними галузями, зокрема дубленням, фарбуванням одягу та виробництвом скла.
Стародавні єгиптяни використовували різні хімічні речовини, щоб зберегти мертвих.
Фотокаталізатори, барвники, фарби, парфуми та багато інших можна віднести до категорії неорганічної хімії, яка відіграє важливу роль у повсякденному житті людини. Це одна з причин, чому варто вивчати цю науку.
Будь-яка їжа, навіть органічно вирощена, містить хімікати. Паливо та всі компоненти автомобіля складаються з хімікатів. Фармацевтична промисловість стала одним з найбільш значущих застосувань хімії.
Де працюють хіміки-неорганіки? Читайте тут.
Різниця між неорганічною та органічною хімією
Органічна та неорганічна хімія є основними будівельними блоками хімії.
Обидві галузі мають справу з багатьма сполуками та аналізують широкий спектр речовин, хімічних реакцій і структур. Однак органічна та неорганічна хімія – це не одне й те саме.
Як ми вже зазначили, ці розділи хімії відрізняються насамперед наявністю або відсутністю елементів, які використовуються для переробки та синтезу органічних і неорганічних сполук. Неорганічна хімія займається сполуками, що не містять вуглецю, тоді як сполуки органічної хімії завжди його мають у складі.
Які ще є відмінності між цими підгалузями? Давайте поговоримо про це далі.
Структура
Будова сполук в обох видах хімії зазвичай виражається формулами.
У неорганічній хімії сполуки не містять вуглецю і, таким чином, не мають вуглець-водневого зв’язку. Ці сполуки не походять від живих організмів.
З іншого боку, органічні сполуки складаються з атомів вуглецю та водню, які часто поєднуються з азотом і деякими іншими елементами, такими як фосфор, сірка, кремній і галогени.
Зазвичай вони мають біологічне походження.
Фізичні властивості
Фізичні властивості речовини можна описати без виконання будь-яких дій над нею. Колір, щільність і твердість є прикладами фізичних властивостей.
Неорганічні матеріали, як правило, товсті та гнучкі, мають високу термостійкість та високу жорсткість.
З іншого боку, органічні матеріали мають високу пружності, низьку щільність і не мають термостабільності.
Хімічні властивості
Під час хімічного процесу можна визначити хімічні властивості певної сполуки. До найважливіших хімічних властивостей належать горючість, теплоємність, значення рН тощо.
Органічні сполуки можуть існувати у вигляді твердих речовин, газів або рідин. Неорганічні сполуки – це переважно тверді речовини.
Реактивні властивості
Неорганічна хімія вивчає та описує різні типи неорганічних реакцій. Це кислотно-основні, окисно-відновні процеси, процеси заміщення та інші.
У той час як органічна хімія займається механізмами, які дозволяють відбуватися органічним реакціям, вона описує реакції, що пов’язані з функціональною групою сполуки, наприклад реакції на основі кристалів і солей.
Температури плавлення і кипіння
Неорганічні сполуки переважно мають міцні іонні зв’язки, що забезпечує їм високі точки плавлення та кипіння.
З іншого боку, органічні сполуки утворюються з відносно слабких хімічних зв’язків, що пояснює їх низьку температуру плавлення та кипіння.
Сполуки
Органічні сполуки — це полімери, що складаються з довгих ланцюгів основних компонентів.
Будівельними блоками цих сполук є прості молекули, які утворюють за допомогою ковалентних зв’язків складні сполуки на основі вуглецю.
Крім того, неорганічні сполуки складаються з атомів кількох елементів, таких як кисень або азот, і різних металів, таких як оксид заліза або алюмінію.
Переважна більшість цих сполук відноситься до категорії солі.
Неорганічні сполуки утворюються завдяки хімічним зв’язкам, які мають іонну природу. Іонні зв’язки утворюються завдяки твердій електростатичній взаємодії, коли один атом захоплює електрон іншого атома.
У результаті утворюються позитивно заряджені катіони та негативно заряджені аніони, які притягуються один до одного.
Натомість в органічних сполуках зустрічаються ковалентні зв’язки. У ковалентних зв’язках атоми поділяють пару електронів і утворюють слабку електростатичну силу. Ці типи зв’язків мають важливе значення для визначення хімічних властивостей.
Диференціація
Органічна хімія – це широка область, яка складається з різних галузей. Ось деякі її підгалузі:
- Стереохімія
- Медична хімія
- Металоорганічна хімія
- Фізико-органічна хімія
- Хімія полімерів
- Розділами неорганічної ж хімії є:
- Біонеорганічна хімія
- Геохімія
- Хімічна технологія
- Ядерна енергетика
- Хімія твердого тіла
- Синтетична неорганічна хімія
Вивчення та дослідження
Органічна хімія дозволяє досліджувати переважно біологічні компоненти. Сфера її досліджень охоплює всю живу матерію та переважну більшість неживих матеріалів, але що були створені живою сутністю.
Неорганічна хімія вивчає неживі матеріали, таким чином, сфера її дослідження полягає в реакційних процесах неживих елементів.
Область застосування
Органічна хімія відкриває широкий спектр можливостей для студентів та фахівців. Хіміки-органіки користуються великим попитом у компаніях, що займаються:
- виробництвом фармацевтичних препаратів,
- створенням споживчих товарів,
- розробкою інших продуктів, які безпосередньо впливають на якість життя.
Завдяки ключовій ролі у розробці нових матеріалів і ліків органічна хімія є однією з найбільш затребуваних та перспективних галузей.
Неорганічна хімія, своєю чергою, фокусується на:
- процесах полімеризації,
- дослідженні структурних каркасів,
- моделюванні поведінки неорганічних і металоорганічних сполук.
Хоча сфера застосування неорганічної хімії є вужчою порівняно з органічною, вона залишається важливою для створення нових матеріалів, каталізаторів та у дослідженні властивостей металів і їхніх сполук, що робить її незамінною у сучасній науці та технологіях.
Характеристика неорганічних і органічних сполук
Давайте узагальнимо основні характеритики органічних та неорганічних сполук у таблиці:
| Властивість | Органічні сполуки | Неорганічні сполуки |
| Провідність | Непровідні | Провідні |
| Займистість | Зазвичай горючі | Негорючі |
| Волатильність (летючість) | Більш леткі | Менш леткі |
| Розчинність в органічних розчинниках | Зазвичай розчинні | Нерозчинні |
| Розчинність у неорганічних розчинниках | Зазвичай нерозчинні | Розчинні |
Хімія лежить в основі майже кожної науки, техніки та галузі промисловості. Ця наука відіграє важливу роль у нашому житті та надає нам багато можливостей, а отже її необхідно вивчати.
Хімія корисна, оскільки хімічні технології значно покращують якість нашого життя, допомагають вирішувати важливі проблеми у сфері охорони здоров’я, екології, промисловості та енергетики, створюючи нові матеріали, ліки, екологічні рішення та інноваційні джерела енергії.
Вивчайте хімію разом із Superprof.
Більше про неорганічну хімію читайте в нашій статті.
Вам сподобалась ця стаття? Оцініть її!
Loading...
