Hver er helsti munurinn á lífrænum og ólífrænum efnum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hver er helsti munurinn á lífrænum og ólífrænum efnum?
Lífræn efni eru einfaldlega allar þær sameindir sem innihalda kolefnisatóm (C) tengd vetnisatómum (H), það er innihalda C-H tengi. ^[1] Annað megineinkenni stærri lífrænna sameinda er að þær samanstanda af tengjum milli C-atóma,^[2] sem ýmist geta verið eitt (C-C), tvö (C=C) eða þrjú (C≡C) auk C-H tengja. Alls geta C-atómin myndað fjögur tengi á margvíslegan hátt en það er lykillinn að miklum fjölbreytileika lífrænna efna.

Næst algengust á eftir C- og H-atómum í lífrænum sameindum eru súrefnis- (O) og köfnunarefnisatóm (N). Meðal lífrænna efna má nefna mikilvægar sameindir í lífkerfi jarðarinnar á borð við fituefni, prótín og lífhvata (e. enzymes), sykrur (e. carbohydrates) og einnig sameindir erfðaefnis, það er DNA og RNA (sjá mynd 1).

Ólífræn efni eru á hinn bóginn öll þau efni sem ekki innihalda kolefnisatóm (C) tengd vetnisatómum (H), það er C-H tengi. Þar með talin eru fjölmörg efni sem innihalda C-atómið, eins og lofttegundirnar koleinildi (CO, einnig nefnt kolmónoxíð) og koltvíildi (CO₂, einnig nefnt koltvíoxíð) sem og grafít og demant, sem eru gerð úr kolefnisatómum með ólíkar kristalbyggingar (C(s)), svo nokkuð sé nefnt.

Í reynd eru flest efni jarðskorpunnar ólífræn efni.^[3] Algengust þeirra eru bergtegundir (grjót) sem nefnast silíköt (e. silicate), efni sem að megninu til innihalda atómin kísil (Si) og súrefni (O) í hlutföllunum Si:O = 1:2, það er sem kísiltvíildi (SiO₂, einnig nefnt kísiltvíoxíð). Þar mynda Si-atómin fjögur tengi við súrefnisatóm í kristöllum (sjá mynd 2).^[4]

Það er áhugavert að bera saman lífræn efni, þar sem meginuppistaða sameinda eru kolefniskeðjur með C-H tengjum (sjá mynd 1) og ólífræn efni með Si þar sem meginuppistaðan er SiO₂ (silíköt; sjá mynd 2). Þótt atómin C og Si, séu nágrannar í lotukerfinu^[5] og ættu þess að vegna hafa svipaða efnafræðilega eiginleika, þá eru efnasambönd þeirra mjög frábrugðin: Lífrænar sameindir kolefnisatóma eru mjög fjölbreyttar að lögun og möguleikar á tengingum við önnur atóm, einkum H, C, O og N margvíslegir (mynd 1) meðan efnasambönd Si mótast nær aðallega einvörðungu af tengingum við O-atómið og mynda sterkbyggða kristalla (mynd 2). Munurinn á efnunum sést best á því að bera saman efnisheim lífríkisins sem er að stórum hluta gerður úr lífrænum efnum (lífefnum) auk vatnssameinda og hinn ólífræna hluta jarðskorpunnar, sem mótast af ólífrænum efnum í formi bergtegunda sem silíköt.

Efnafræðilegur skyldleiki frumefnanna C og Si vísar fyrst og fremst til sama tengjafjölda (fjögur tengi) sem atómin geta myndað við önnur atóm, en segir ekkert til um eðli eða styrk tengjanna. Í reynd er tengi Si við O (Si-O) áberandi sterkast bæði borið saman við tengi Si við önnur atóm á borð við H, N, C og Si og borið saman við tengi C við H, O, C og N sem eru nokkuð sambærileg. Eðlismun lífrænna efna og silíkata má rekja til þessa mismunar í styrk efnatengja.

Tilvísanir:

1. ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Organic_compound. (Sótt 9.02.2024).
2. ^ Sama heimild og í nr. 1.
3. ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Inorganic_compound. (Sótt 9.02.2024).
4. ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Silicon. (Sótt 9.02.2024).
5. ^ Hvað er lotukerfið? (Sótt 9.02.2024).

...