- 有機化合物と無機化合物の主な違い
- 無機化合物は無機化合物よりも豊富な天然資源から得られます
- 無機結晶は通常イオン性ですが、有機結晶は分子である傾向があります
- 有機化合物を支配する結合のタイプは共有です
- 有機化合物では、炭素原子間の共有結合が優勢
- 有機化合物はより大きなモル質量を持つ傾向があります
- 有機化合物の数が多い
- 無機化合物は元素的により多様です
- 無機化合物はより高い融点と沸点を持っています
- 有機化合物は宇宙ではまれです
- 有機化合物は、無機化合物よりもはるかに大きな生命をサポートします
- 参考文献
有機化合物と無機化合物の違いは常に単純であるとは限らず、不変のルールに従うこともありません。化学に関しては、以前の知識と矛盾または疑問を投げかける例外が無数にあるためです。しかしながら、無機化合物であるか否かを多くの化合物の中から識別することを可能にする特徴があります。
定義により、有機化学は炭素化学のすべての分野を含む研究です。したがって、それらの骨格は炭素原子で構成されていると考えるのが論理的です。一方、無機骨格（ポリマーには含まれない）は通常、炭素以外の周期表のその他の元素で構成されます。
生物は、そのすべてのスケールと表現において、実際には炭素と他のヘテロ原子（H、O、N、P、Sなど）でできています。したがって、地球の地殻を覆う緑とその上を歩く生き物はすべて、複雑で動的に混在する有機化合物の生きた例です。
一方、地球や山を掘削すると、組成や幾何学的形状が豊富なミネラル体が見つかります。その大部分は無機化合物です。後者はまた、ほぼ完全に私たちが呼吸する大気、および海、川、湖を定義します。
有機化合物と無機化合物の主な違い
| 有機化合物 | 無機化合物 |
|---|---|
| 彼らは炭素原子を含んでいます | 彼らは炭素以外の要素で構成されています |
| 彼らは生き物の一部です | 彼らは不活性な存在の一部です |
| 天然資源が少ない | 彼らは自然の源でより豊富です |
| 彼らは通常分子です | それらは通常イオン性です |
| 共有結合 | イオン結合 |
| より大きなモル質量 | より低いモル質量 |
| 彼らはそれほど多様ではありません | それらはより多様な要素です |
| 融点と沸点が低い | より高い融点と沸点 |
無機化合物は無機化合物よりも豊富な天然資源から得られます
砂糖の結晶（右）と塩の結晶（左）を顕微鏡で見たところ。出典：Oleg Panichev
例外はあるかもしれませんが、無機化合物は通常、有機化合物よりも豊富な天然資源から得られます。この最初の違いは間接的な声明につながります：無機化合物は有機化合物よりも（地球上および宇宙で）豊富です。
もちろん、油田では有機化合物である炭化水素などが支配的です。
セクションに戻ると、砂糖と塩のペアが例として挙げられます。上に示したのは、砂糖の結晶（より堅牢でファセット）と塩（小さくて丸い）です。
砂糖は、一連のプロセスの後で、サトウキビのプランテーション（日当たりの良い地域または熱帯地域）とテンサイ（寒い地域、または冬や秋の初め）から得られます。どちらも天然で再生可能な原料であり、適期に収穫されるまで栽培されます。
一方、塩ははるかに豊富なソースから発生します。海、または湖、および鉱物の岩塩（NaCl）などの塩の堆積物です。サトウキビとサトウダイコンのすべてのフィールドが集まった場合、それらは塩の自然の埋蔵量と同等になることはできません。
無機結晶は通常イオン性ですが、有機結晶は分子である傾向があります
もう一度砂糖と塩のペアを例にとると、砂糖はスクロースと呼ばれる二糖類で構成されており、それがグルコースユニットとフルクトースユニットに分解されます。したがって、砂糖の結晶は、スクロースとその分子間水素結合によって定義されるため、分子結晶です。
一方、塩結晶をNaのネットワークで構成されてい+およびCl -イオン面心立方構造（FCC）を定義します。
主なポイントは、無機化合物は通常イオン結晶を形成する（または少なくとも、高いイオン特性を有する）ことです。ただし、CO 2、H 2 S、SO 2およびその他の無機ガスの結晶など、いくつかの例外があり、低温および高圧で凝固し、分子でもあります。
この点で最も重要な例外は水です。氷は無機および分子の結晶です。
いくつかの雪や氷は、無機分子結晶の優れた例である水の結晶です。出典：PixelのSieverschar。
ミネラルは本質的に無機化合物であり、そのため、その結晶は主にイオン性です。このため、この2番目のポイントは、塩、硫化物、酸化物、テルライドなどの幅広い無機化合物に有効であると考えられています。
有機化合物を支配する結合のタイプは共有です
同じ砂糖と塩の結晶には疑問が残ります。前者は共有（方向性）結合を含み、後者はイオン性（非方向性）結合を示します。
この点は、2番目の点と直接相関しています。分子結晶には、必ず複数の共有結合（2つの原子間での電子のペアの共有）が必要です。
繰り返しになりますが、有機塩は強いイオン特性も持っているため、特定の例外があります。たとえば、安息香酸ナトリウム（C 6 H 5 COONa）は有機塩ですが、安息香酸塩とその芳香環内には共有結合があります。そうであっても、その結晶は静電相互作用を考えるとイオン性であると言われています：C 6 H 5 COO - Na +。
有機化合物では、炭素原子間の共有結合が優勢
あるいは、同じことを言うと、有機化合物は炭素骨格で構成されています。それらには複数のCCまたはCH結合があり、このバックボーンは、その不飽和度と置換基のタイプ（ヘテロ原子または官能基）が異なる、直鎖、環、または分岐のいずれでもかまいません。砂糖では、CC、CH、C-OH結合が豊富です。
例として、CO、CH 2 OCH 2およびH 2 C 2 O 4のセットを考えてみましょう。これら3つの化合物のどれが無機物ですか？
CH 2 OCH 2（二酸化エチレン）では4つのCH結合と2つのCO結合があり、H 2 C 2 O 4（シュウ酸）では1つのCC、2つのC-OH、2つのC = Oがあります。H 2 C 2 O 4の構造は、HOOC-COOH（2つのリンクされたカルボキシル基）として記述できます。一方、COは通常、C = OとC≡Oの間のハイブリッド結合で表される分子で構成されます。
CO（一酸化炭素）では、酸素の1つに結合している炭素原子は1つだけなので、このガスは無機物です。他の化合物は有機物です。
有機化合物はより大きなモル質量を持つ傾向があります
パルミチン酸の線で表された構造。それがより小さな無機化合物、またはその塩の式量と比較してどれほど大きいかに注目することができます。出典：Wolfgang Schaefer
例えば、上記の化合物のモルは、28 g / mol（CO）、90 g / mol（H 2 C 2 O 4）および60 g / mol（CH 2 OCH 2）です。もちろん、モル質量が76 g / molの無機化合物であるCS 2（二硫化炭素）は、CH 2 OCH 2よりも「重量」が大きくなります。
しかし、脂肪や脂肪酸はどうですか？DNAやタンパク質のような生体分子から？または長い直鎖を持つ炭化水素？またはアスファルテン？それらのモル質量は容易に100 g / molを超えます。たとえば、パルミチン酸（上の画像）のモル質量は約256 g / molです。
有機化合物の数が多い
配位錯体と呼ばれるいくつかの無機化合物は異性を示します。ただし、有機異性と比較して多様性は低くなります。
すべての塩、酸化物（金属および非金属）、硫化物、テルル化物、炭化物、水素化物、窒化物などを合計しても、自然界に存在する可能性のある有機化合物の半分も収集しないでしょう。したがって、有機化合物は数が多く、構造が豊富です。
無機化合物は元素的により多様です
ただし、元素の多様性によれば、無機化合物はより多様です。どうして？周期表が手元にあると、あらゆるタイプの無機化合物を作成できるからです。有機化合物ですが、C、H、O、P、S、N、X（ハロゲン）の元素に限定されます。
多くの金属（アルカリ、アルカリ土類、遷移、ランタニド、アクチニド、pブロックの金属）と、さまざまなアニオン（通常は無機）と組み合わせるための無限のオプションがあります。例えば：CO 3 2-（炭酸塩）のCl - （塩化物）、P 3-（リン）、O 2-（酸化物）、OH - （水酸化物）、SO 4 2-（硫酸塩）、CN - （シアン） 、SCN - （チオシアン酸塩）、および多く。
注CNその-及びSCN -アニオンは有機であるように見えるが、実際に無機です。もう1つの混乱は、シュウ酸アニオンC 2 O 4 2-によって特徴付けられます。C2 O 4 2-は、有機ではなく無機です。
無機化合物はより高い融点と沸点を持っています
繰り返しますが、このルールにはいくつかの例外があります。それはすべて、比較する化合物のペアに依存するためです。しかし、無機塩と有機塩にこだわると、前者は後者よりも融点と沸点が高くなる傾向があります。
ここで、別の暗黙のポイントを見つけます。有機塩は、熱が共有結合を破壊するため、分解の影響を受けやすくなります。それでも、酒石酸カルシウム（CaC 4 H 4 O 6）と炭酸カルシウム（CaCO 3）のペアを比較しました。CaC 4 H 4 O 6は600℃で分解し、CaCO 3は825 ℃で溶融します。
そして、CaCO 3は、CaC 2（2160ºC）およびCaS 2（2525ºC ）の場合のように、最高の融点を持つ塩の1つとはほど遠く、それぞれ炭化カルシウムと硫化物です。
有機化合物は宇宙ではまれです
メタン、CH 4、尿素、CO（NH 2）2、またはアミノ酸のグリシンNH 2 CH 2 COOH などの最も単純で最も原始的な有機化合物は、アンモニア、二酸化炭素に比べて非常に珍しい種です。カーボン、酸化チタン、カーボンなど 宇宙では、生命の前駆物質でさえ頻繁に検出されません。
有機化合物は、無機化合物よりもはるかに大きな生命をサポートします
モロコイの殻は、ケラチンで覆われた骨の混合物で構成され、骨は無機基質（ヒドロキシアパタイトと関連ミネラル）と有機基質（コラーゲン、軟骨、神経）で構成されています。出典：Morrocoy_（Geochelone_carbonaria）.jpg：写真家派生作品：写真家
代謝プロセスの理解に適用される炭素の有機化学は、生化学に（そして金属カチオンの観点から、生物無機に）変換されます。
有機化合物は、CC結合と、これらの結合から生じる構造の巨大な集まり、および無機塩結晶との相互作用のおかげで、（上の画像のmorrocoyのように）生命の基礎です。
砂糖と塩のペアに戻ると、天然の砂糖の供給源は生きています。それらは成長して死ぬ作物です。しかし、それは塩の供給源と同じではありません。海も塩類の堆積物も（生理学的な意味で）生きていません。
植物や動物は、無数の有機化合物を合成します。これらは、広範囲の天然物（ビタミン、酵素、ホルモン、脂肪、染料など）を構成します。
しかし、水は生命の溶媒である（そしてそれは無機物である）という事実を除外することはできません。また、その酸素は細胞呼吸に必須ではありません（無機化合物ではなくカチオンである金属補因子は言うまでもありません）。したがって、無機物も生命を定義する上で重要な役割を果たします。
参考文献
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