有机和无机化合物之间的10个区别 - 化学

有机化合物和无机化合物之间的区别并不总是那么简单，也不是遵循不变的规则，因为在化学方面，有无数的例外情况与先前的知识相矛盾或质疑。但是，有些特征可以区分许多化合物是否是无机的。

根据定义，有机化学是涵盖碳化学所有分支的研究。因此，有理由认为它们的骨架是由碳原子组成的。另一方面，无机骨架（不进入聚合物）通常由周期表中除碳以外的任何其他元素组成。

各种规模和表现形式的生物实际上都是由碳和其他杂原子（H，O，N，P，S等）制成的。因此，围绕地壳的所有绿色植物以及在其上行走的生物都是复杂且动态混合的有机化合物的活生生的例子。

另一方面，在大地和山脉上钻探时，我们发现矿物质富含组成和几何形状，而这些矿物绝大多数是无机化合物。后者几乎还完全定义了我们呼吸的气氛以及海洋，河流和湖泊。

有机和无机化合物之间的主要区别

有机化合物	无机化合物
它们含有碳原子	它们由碳以外的元素组成
他们是众生的一部分	他们是惰性生物的一部分
它们的天然来源较少	他们的自然资源丰富
它们通常是分子	它们通常是离子性的
共价键	离子键
更大的摩尔质量	较低的摩尔质量
他们不那么多样化	它们是更多样化的元素
较低的熔点和沸点	更高的熔点和沸点

无机化合物比无机化合物更丰富的天然来源

在显微镜下观察到糖（右）和盐（左）的晶体。资料来源：Oleg Panichev

尽管可能会有例外，但无机化合物通常是从比有机化合物更丰富的自然资源中获得的。第一个差异导致一个间接的结论：无机化合物（在地球和宇宙中）比有机化合物含量更高。

当然，在油田中，作为有机化合物的碳氢化合物等将占主导地位。

返回本节，可以举出糖-盐对作为例子。上面显示的是糖晶体（更结实，更有刻面）和盐（更小且更圆）。

经过一系列过程后，糖可以从甘蔗种植园（晴天或热带地区）和甜菜中获得（在寒冷地区或冬季或秋季初）。都是天然原料和可再生原料，它们一直生长到应有的收成。

同时，盐来自更丰富的来源：海洋，湖泊或盐矿，例如矿物盐石（NaCl）。如果将所有的甘蔗田和甜菜田放在一起，就不可能与天然盐储量相等。

无机晶体通常是离子性的，而有机晶体则倾向于是分子性的

再次以糖-盐对为例，我们知道糖由称为蔗糖的二糖组成，其又分解为葡萄糖单元和果糖单元。因此，糖晶体是分子的，因为它们是由蔗糖及其分子间氢键定义的。

同时，盐晶体是由钠的网络的⁺和Cl ^-离子，其限定了面心立方结构（FCC）。

主要要点是无机化合物通常会形成离子晶体（或至少具有高离子特征）。然而，存在一些例外，例如CO ₂，H ₂ S，SO ₂和其他无机气体的晶体，它们在低温和高压下固化并且还是分子的。

关于这一点，水是最重要的例外：冰是一种无机分子晶体。

少量的雪或冰是水的晶体，是无机分子晶体的极好例子。资料来源：Pixabay上的Sieverschar。

矿物实质上是无机化合物，因此其晶体本质上主要是离子性的。这就是为什么认为第二点对多种无机化合物有效的原因，包括盐，硫化物，氧化物，碲化物等。

控制有机化合物的键的类型是共价键

相同的糖和盐晶体令人怀疑：前者包含共价键（定向），而后者则显示离子键（非定向）。

这一点与第二点直接相关：分子晶体必须具有多个共价键（两个原子之间的一对电子共享）。

再次，有机盐确立了某些例外，因为它们也具有强离子特性。例如，苯甲酸钠（C ₆ H ₅ COONa）是一种有机盐，但在苯甲酸酯及其芳环中存在共价键。即使这样，鉴于其静电相互作用：C ₆ H ₅ COO ^- Na ⁺仍被认为是离子晶体。

在有机化合物中，碳原子之间的共价键占主导

或者说相同的话：有机化合物由碳骨架组成。在它们中有一个以上的CC或CH键，该主链可以是直链，环或支链的，其不饱和度和取代基（杂原子或官能团）的类型各不相同。在糖中，CC，CH和C-OH键丰富。

让我们以CO，CH ₂ OCH ₂和H ₂ C ₂ O ₄的集合为例。这三种化合物中的哪一种是无机的？

在CH ₂ OCH ₂（二氧化碳）中，有四个CH键和两个CO键，而在H ₂ C ₂ O ₄（草酸）中，有一个CC，两个C-OH和两个C =O。H ₂ C ₂ O ₄的结构可以写为HOOC-COOH（两个连接的羧基）。同时，CO由通常由C ＝ O和C ＝ O之间的杂键表示的分子组成。

由于在CO（一氧化碳）中，只有一个碳原子与一个氧原子键合，因此该气体是无机气体；其他化合物是有机的。

有机化合物往往具有更大的摩尔质量

用棕榈酸线表示的结构。可以注意到，与较小的无机化合物相比，或与其盐的配方重量相比，它有多大。资料来源：Wolfgang Schaefer

例如，上述化合物的摩尔数为：28g / mol（CO），90g / mol（H ₂ C ₂ O ₄）和60g / mol（CH ₂ OCH ₂）。当然，摩尔质量为76 g / mol的无机化合物CS ₂（二硫化碳）比CH ₂ OCH ₂ “重”得多。

但是脂肪或脂肪酸呢？来自生物分子，例如DNA或蛋白质？还是具有长直链的碳氢化合物？还是沥青质？它们的摩尔质量很容易超过100 g / mol。棕榈酸（上图）的摩尔质量约为256 g / mol。

有机化合物数量更多

一些称为配位化合物的无机化合物确实表现出异构现象。但是，与有机异构现象相比，它的多样性较少。

即使我们将所有盐，氧化物（金属和非金属），硫化物，碲化物，碳化物，氢化物，氮化物等相加，我们也不会收集甚至可能存在于自然界中的一半有机化合物。因此，有机化合物的数量更丰富，结构更丰富。

无机化合物在本质上更多样化

但是，根据元素的多样性，无机化合物更加多样化。为什么？因为有了周期表，您可以制造任何类型的无机化合物。而作为有机化合物，则仅限于以下元素：C，H，O，P，S，N和X（卤素）。

我们有许多金属（碱金属，碱土金属，过渡金属，镧系金属，act系金属，p嵌段的金属），以及将它们与各种阴离子（通常是无机阴离子）结合的无限选择；如：CO ₃ ^2-（碳酸酯），氯^- （氯化物），P ^3-（磷化物），O ^2-（氧化物），OH ^- （氢氧化物），SO ₄ ^2-（硫酸酯），CN ^- （氰化物），SCN ^- （硫氰酸盐），等等。

请注意，CN ^-和SCN ^-阴离子似乎是有机的，但实际上却是无机物。草酸盐阴离子C ₂ O ₄ ^2-是有机的，而不是无机的，这是另一个困惑。

无机化合物具有较高的熔点和沸点

同样，该规则也有几个例外，因为这完全取决于要比较的化合物对。然而，前者倾向于附着无机盐和有机盐，而熔点和沸点却高于后者。

在这里，我们发现了另一个隐含的观点：有机盐易于分解，因为热量会破坏其共价键。即使如此，我们还是比较了酒石酸钙（CaC ₄ H ₄ O ₆）和碳酸钙（CaCO ₃）对。CaC ₄ H ₄ O ₆在600ºC时分解，而CaCO ₃在825ºC熔化。

而且，正如在CaC ₂（2160ºC）和CaS ₂（2525ºC）的情况下，CaCO ₃远不是熔点最高的盐之一：分别为碳化钙和硫化物。

有机化合物在宇宙中很少见

相较于氨水，二氧化碳，最简单，最原始的有机化合物（例如甲烷，CH ₄，尿素，CO（NH ₂）₂）或氨基酸甘氨酸NH ₂ CH ₂ COOH是非常稀有的物种。碳，氧化钛，碳等在宇宙中，甚至连生命的前体材料也很少被发现。

有机化合物比无机化合物对生命的支持更大

morrocoy的外壳由被角蛋白覆盖的骨骼混合物组成，而骨骼又由无机基质（羟基磷灰石和相关矿物质）和有机基质（胶原蛋白，软骨和神经）组成。来源：Morrocoy_（Geochelone_carbonaria）.jpg：摄影师衍生作品：摄影师

应用于理解代谢过程的碳有机化学已转化为生物化学（从金属阳离子的角度来看，已转化为生物无机物）。

有机化合物是生命的基石（如上图中的摩洛哥），这要归功于CC键和由这些键形成的巨大的团聚体以及它们与无机盐晶体的相互作用。

回到糖盐对，糖的天然来源仍然存在：它们是生长和死亡的农作物。但是盐的来源却不一样：海洋和盐矿都没有活着（从生理意义上来说）。

植物和动物合成了多种有机化合物，这些有机化合物构成了广泛的天然产物（维生素，酶，激素，脂肪，染料等）。

但是，我们不能忘记水是生命的溶剂（它是无机的）的事实。氧气对于细胞呼吸来说是必不可少的（更不用说金属辅因子，它不是无机化合物，而是阳离子）。因此，无机物在定义寿命中也起着至关重要的作用。

参考文献

颤抖和阿特金斯。（2008）。无机化学。（第四版）。Mc Graw Hill。
惠特顿，戴维斯，佩克和斯坦利。（2008）。化学（第8版）。圣智学习。
格雷厄姆·所罗门斯（TW），克雷格·弗莱尔（Craig B. Fryhle）。（2011）。有机化学。胺类（第10版）。Wiley Plus。
Helmenstine，Anne Marie博士（2019年7月3日）。有机和无机之间的区别。从以下资源中恢复：Thoughtco.com
德州教育局。（2019）。有机还是无机？从以下位置恢复：texasgateway.org
蔗糖。（科幻）。如何制作糖：简介。从以下网站恢复：sucrose.com
维基百科。（2019）。无机化合物列表。从以下位置恢复：en.wikipedia.org

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