- Principais diferenças entre compostos orgânicos e inorgânicos
- Os compostos inorgânicos são obtidos de fontes naturais mais abundantes do que os compostos inorgânicos
- Os cristais inorgânicos são geralmente iônicos, enquanto os cristais orgânicos tendem a ser moleculares
- O tipo de ligação que rege os compostos orgânicos é covalente
- Em compostos orgânicos, as ligações covalentes entre os átomos de carbono predominam
- Os compostos orgânicos tendem a ter massas molares maiores
- Os compostos orgânicos são mais abundantes em número
- Os compostos inorgânicos são fundamentalmente mais diversos
- Os compostos inorgânicos têm pontos de fusão e ebulição mais altos
- Compostos orgânicos são mais raros no Universo
- Os compostos orgânicos sustentam a vida em um grau muito maior do que os inorgânicos
- Referências
As diferenças entre os compostos orgânicos e inorgânicos nem sempre são simples, nem obedecem a uma regra imutável, pois quando se trata de química existem inúmeras exceções que contradizem ou questionam conhecimentos prévios. No entanto, existem características que permitem distinguir entre muitos compostos inorgânicos ou não.
Por definição, a química orgânica é o estudo que inclui todos os ramos da química do carbono; portanto, é lógico pensar que seus esqueletos são feitos de átomos de carbono. Por outro lado, esqueletos inorgânicos (sem entrar em polímeros) são geralmente feitos de qualquer outro elemento da tabela periódica que não seja carbono.
Os seres vivos, em todas as suas escalas e expressões, são praticamente feitos de carbono e outros heteroátomos (H, O, N, P, S, etc.). Portanto, toda a vegetação que reveste a crosta terrestre, bem como as criaturas que nela andam, são exemplos vivos de compostos orgânicos complexos e dinamicamente misturados.
Por outro lado, perfurando a terra e nas montanhas encontramos corpos minerais ricos em composição e formas geométricas, a grande maioria dos quais são compostos inorgânicos. Este último também define quase inteiramente a atmosfera que respiramos e os oceanos, rios e lagos.
Principais diferenças entre compostos orgânicos e inorgânicos
| Compostos orgânicos | Compostos inorgânicos |
|---|---|
| Eles contêm átomos de carbono | Eles são feitos de outros elementos além do carbono |
| Eles fazem parte de seres vivos | Eles fazem parte de seres inertes |
| Eles são menos abundantes em fontes naturais | Eles são mais abundantes em fontes naturais |
| Eles são geralmente moleculares | Eles são geralmente iônicos |
| Ligações covalentes | Ligações ionicas |
| Massas molares maiores | Massas molares inferiores |
| Eles são menos diversos | São elementos mais diversos |
| Pontos de fusão e ebulição mais baixos | Pontos de fusão e ebulição mais altos |
Os compostos inorgânicos são obtidos de fontes naturais mais abundantes do que os compostos inorgânicos
Cristais de açúcar (direita) e sal (esquerda) vistos sob um microscópio. Fonte: Oleg Panichev
Embora possa haver exceções, os compostos inorgânicos são geralmente obtidos de fontes naturais mais abundantes do que os compostos orgânicos. Esta primeira diferença leva a uma afirmação indireta: os compostos inorgânicos são mais abundantes (na Terra e no Cosmos) do que os compostos orgânicos.
Obviamente, em um campo de petróleo, os hidrocarbonetos e semelhantes, que são compostos orgânicos, irão predominar.
Voltando à seção, o par açúcar-sal pode ser citado como exemplo. Acima estão os cristais de açúcar (mais robustos e facetados) e o sal (menores e arredondados).
O açúcar é obtido, após uma série de processos, nas plantações de cana-de-açúcar (nas regiões ensolaradas ou tropicais) e na beterraba (nas regiões frias ou no início do inverno ou outono). Ambos são matérias-primas naturais e renováveis, que são cultivadas até a devida colheita.
Enquanto isso, o sal vem de uma fonte muito mais abundante: o mar, ou lagos e depósitos de sal como a halita mineral (NaCl). Se todos os campos de cana-de-açúcar e beterraba fossem reunidos, jamais poderiam ser igualados às reservas naturais de sal.
Os cristais inorgânicos são geralmente iônicos, enquanto os cristais orgânicos tendem a ser moleculares
Tomando novamente o par açúcar-sal como exemplo, sabemos que o açúcar consiste em um dissacarídeo chamado sacarose, que por sua vez se divide em uma unidade de glicose e uma unidade de frutose. Cristais de açúcar são, portanto, moleculares, uma vez que são definidos pela sacarose e suas ligações de hidrogênio intermoleculares.
Enquanto isso, os cristais de sal são formados por uma rede de íons Na + e Cl -, que definem uma estrutura cúbica centrada na face (fcc).
O ponto principal é que os compostos inorgânicos geralmente formam cristais iônicos (ou, pelo menos, possuindo um alto caráter iônico). No entanto, existem várias exceções, como os cristais de CO 2, H 2 S, SO 2 e outros gases inorgânicos, que se solidificam em baixas temperaturas e altas pressões, além de serem moleculares.
A água representa a exceção mais importante a este ponto: o gelo é um cristal inorgânico e molecular.
A pouca neve ou gelo são cristais de água, excelentes exemplos de cristais moleculares inorgânicos. Fonte: Sieverschar da Pixabay.
Os minerais são compostos essencialmente inorgânicos, e seus cristais são, portanto, de natureza predominantemente iônica. É por isso que este segundo ponto é considerado válido para um amplo espectro de compostos inorgânicos, incluindo sais, sulfetos, óxidos, telidos, etc.
O tipo de ligação que rege os compostos orgânicos é covalente
Os mesmos cristais de açúcar e sal deixam algo em dúvida: os primeiros contêm ligações covalentes (direcionais), enquanto os últimos exibem ligações iônicas (não direcionais).
Este ponto está diretamente correlacionado com o segundo: um cristal molecular deve necessariamente ter várias ligações covalentes (compartilhamento de um par de elétrons entre dois átomos).
Novamente, os sais orgânicos estabelecem certas exceções, uma vez que também possuem um caráter fortemente iônico; por exemplo, o benzoato de sódio (C 6 H 5 COONa) é um sal orgânico, mas dentro do benzoato e seu anel aromático existem ligações covalentes. Mesmo assim, seus cristais são ditos iônicos devido à interação eletrostática: C 6 H 5 COO - Na +.
Em compostos orgânicos, as ligações covalentes entre os átomos de carbono predominam
Ou o mesmo que dizer: os compostos orgânicos consistem em esqueletos de carbono. Neles existe mais de uma ligação CC ou CH, e esta estrutura pode ser linear, em anel ou ramificada, variando no grau de suas insaturações e no tipo de substituinte (heteroátomos ou grupos funcionais). No açúcar, as ligações CC, CH e C-OH são abundantes.
Vamos tomar como exemplo o conjunto CO, CH 2 OCH 2 e H 2 C 2 O 4. Quais desses três compostos são inorgânicos?
Em CH 2 OCH 2 (dióxido de etileno) há quatro ligações CH e duas ligações CO, enquanto em H 2 C 2 O 4 (ácido oxálico) há um CC, dois C-OH e dois C = O. A estrutura de H 2 C 2 O 4 pode ser escrita como HOOC-COOH (dois grupos carboxila ligados). Enquanto isso, CO consiste em uma molécula geralmente representada por uma ligação híbrida entre C = O e C≡O.
Como no CO (monóxido de carbono) há apenas um átomo de carbono ligado a um de oxigênio, esse gás é inorgânico; os outros compostos são orgânicos.
Os compostos orgânicos tendem a ter massas molares maiores
Estrutura representada por linhas para ácido palmítico. Pode-se notar o quão grande é em comparação com compostos inorgânicos menores, ou com o peso da fórmula de seus sais. Fonte: Wolfgang Schaefer
Por exemplo, os molares dos compostos acima referidos são os seguintes: 28 g / mol (CO), 90 g / mol (H 2 C 2 O 4) e 60 g / mol (CH 2 OCH 2). Obviamente, CS 2 (dissulfeto de carbono), um composto inorgânico cuja massa molar é 76 g / mol, "pesa" mais do que CH 2 OCH 2.
Mas e quanto às gorduras ou ácidos graxos? De biomoléculas como DNA ou proteínas? Ou hidrocarbonetos com longas cadeias lineares? Ou os asfaltenos? Suas massas molares facilmente excedem 100 g / mol. O ácido palmítico (imagem superior), por exemplo, tem uma massa molar de cerca de 256 g / mol.
Os compostos orgânicos são mais abundantes em número
Alguns compostos inorgânicos, chamados complexos de coordenação, exibem isomerismo. No entanto, é menos diversificado em comparação com o isomerismo orgânico.
Mesmo se somarmos todos os sais, óxidos (metálicos e não metálicos), sulfetos, teluretos, carbonetos, hidretos, nitretos, etc., não reuniríamos talvez nem a metade dos compostos orgânicos que podem existir na natureza. Portanto, os compostos orgânicos são mais abundantes em número e mais ricos em estruturas.
Os compostos inorgânicos são fundamentalmente mais diversos
No entanto, de acordo com a diversidade elementar, os compostos inorgânicos são mais diversos. Por quê? Porque com a tabela periódica em mãos você pode construir qualquer tipo de composto inorgânico; enquanto um composto orgânico, é limitado apenas aos elementos: C, H, O, P, S, N e X (halogênios).
Temos muitos metais (alcalinos, alcalino-terrosos, de transição, lantanídeos, actinídeos, aqueles do bloco p) e infinitas opções para combiná-los com vários ânions (geralmente inorgânicos); tais como: CO 3 2- (carbonatos), Cl - (cloretos), P 3- (fosfetos), O 2- (óxidos), OH - (hidróxidos), SO 4 2- (sulfatos), CN - (cianetos), SCN - (tiocianatos) e muitos mais.
Note-se que a NC - e SCN - aniões parecem ser orgânicos, mas são realmente inorgânico. Outra confusão é marcada pelo ânion oxalato, C 2 O 4 2-, que é orgânico e não inorgânico.
Os compostos inorgânicos têm pontos de fusão e ebulição mais altos
Novamente, há várias exceções a essa regra, pois tudo depende de qual par de compostos está sendo comparado. No entanto, aderindo aos sais inorgânicos e orgânicos, os primeiros tendem a ter pontos de fusão e ebulição mais elevados do que os últimos.
Aqui encontramos outro ponto implícito: os sais orgânicos são suscetíveis à decomposição, pois o calor rompe suas ligações covalentes. Mesmo assim, comparamos o par tartarato de cálcio (CaC 4 H 4 O 6) e carbonato de cálcio (CaCO 3). O CaC 4 H 4 O 6 se decompõe a 600ºC, enquanto o CaCO 3 derrete a 825ºC.
E que o CaCO 3 está longe de ser um dos sais com maiores pontos de fusão, como nos casos do CaC 2 (2160 ºC) e do CaS 2 (2525 ºC): carboneto e sulfeto de cálcio, respectivamente.
Compostos orgânicos são mais raros no Universo
Os compostos orgânicos mais simples e primitivos, como metano, CH 4, ureia, CO (NH 2) 2 ou o aminoácido glicina, NH 2 CH 2 COOH, são espécies muito raras no Cosmos em comparação com a amônia, dióxido de carbono. carbono, óxidos de titânio, carbono, etc. No Universo, mesmo os materiais precursores da vida não são detectados com frequência.
Os compostos orgânicos sustentam a vida em um grau muito maior do que os inorgânicos
A casca de um morrocoy consiste em uma mistura de ossos recobertos por queratina, que por sua vez são compostos de uma matriz inorgânica (hidroxiapatita e minerais relacionados) e uma matriz orgânica (colágeno, cartilagem e nervos). Fonte: Morrocoy_ (Geochelone_carbonaria).jpg: O fotógrafotrabalho derivado: O fotógrafo
A química orgânica do carbono, aplicada na compreensão dos processos metabólicos, é transformada em bioquímica (e do ponto de vista dos cátions metálicos, em bioinorgânica).
Os compostos orgânicos são a pedra angular da vida (como o morrocoy na imagem acima), graças às ligações CC e ao enorme conglomerado de estruturas resultante dessas ligações e sua interação com os cristais de sal inorgânicos.
Voltando ao par açúcar-sal, as fontes naturais de açúcar estão vivas: são colheitas que crescem e morrem; mas não é o mesmo com as fontes de sal: nem os mares nem os depósitos salinos estão vivos (no sentido fisiológico).
As plantas e os animais sintetizam uma infinidade de compostos orgânicos, que constituem uma extensa gama de produtos naturais (vitaminas, enzimas, hormônios, gorduras, corantes, etc.).
No entanto, não podemos deixar de lado o fato de que a água é o solvente da vida (e é inorgânica); e nem que o oxigênio seja essencial para a respiração celular (sem falar nos cofatores metálicos, que não são compostos inorgânicos, mas cátions). Portanto, o inorgânico também desempenha um papel crucial na definição da vida.
Referências
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química (8ª ed.). CENGAGE Learning.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. Aminas. (10ª edição). Wiley Plus.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (03 de julho de 2019). A diferença entre orgânicos e inorgânicos. Recuperado de: Thoughtco.com
- Agência de Educação do Texas. (2019). Orgânico ou inorgânico? Recuperado de: texasgateway.org
- Sacarose. (sf). Como o açúcar é feito: uma introdução. Recuperado de: sacarose.com
- Wikipedia. (2019). Lista de compostos inorgânicos. Recuperado de: en.wikipedia.org