有機(jī)物主要含碳、氫元素,是含碳化合物及其衍生物,多來(lái)自生物體或石油化工產(chǎn)物,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)慢、副產(chǎn)物多,如糖類、蛋白質(zhì);無(wú)機(jī)物一般不含碳,涵蓋酸堿鹽等,性質(zhì)與之相反,像氯化鈉、硫酸,二者在溶解性、熔點(diǎn)等方面也有諸多不同。
有機(jī)物和無(wú)機(jī)物存在多方面的顯著區(qū)別:
從組成元素看,有機(jī)物核心元素是碳,通常還含有氫、氧、氮、硫、磷等,像葡萄糖(C?H??O?)就含碳、氫、氧。而無(wú)機(jī)物一般不含碳,不過(guò)像一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO?)等少數(shù)含碳化合物,因性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相近,也歸為此類,常見(jiàn)無(wú)機(jī)物多含金屬離子與酸根離子,如氯化鈉(NaCl)。
結(jié)構(gòu)特性上,有機(jī)物分子中碳原子能以單鍵、雙鍵、三鍵彼此連接,形成鏈狀、環(huán)狀等復(fù)雜多樣的結(jié)構(gòu),這使其種類繁多。無(wú)機(jī)物結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、規(guī)整,如氯化鈉是典型的離子晶體結(jié)構(gòu)。
物理性質(zhì)方面,有機(jī)物大多熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低,常溫下許多呈氣態(tài)、液態(tài),如甲烷(CH?)是氣態(tài),乙醇(C?H?OH)是液態(tài),且難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑;無(wú)機(jī)物情況多樣,不少無(wú)機(jī)物熔點(diǎn)高,如氯化鈉熔點(diǎn)801℃,像氯化鈉、硝酸鉀(KNO?)等易溶于水。
化學(xué)性質(zhì)差異明顯,有機(jī)物反應(yīng)通常較緩慢,常需催化劑、加熱、光照等條件,還易發(fā)生副反應(yīng),產(chǎn)物復(fù)雜,如乙烯(C?H?)聚合反應(yīng);無(wú)機(jī)物反應(yīng)往往迅速劇烈,條件要求沒(méi)那么苛刻,反應(yīng)產(chǎn)物相對(duì)單一、明確,像酸堿中和瞬間完成。
在來(lái)源與用途上,有機(jī)物多源于生物體及石油、煤等化石燃料,廣泛用于制藥、食品、材料等領(lǐng)域;無(wú)機(jī)物大量存在于礦物中,是建筑、冶金、化工基礎(chǔ)原料,為工業(yè)生產(chǎn)筑牢根基。
(一)有機(jī)物的定義及來(lái)源
有機(jī)物通常是指含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、金屬碳化物、氰化物除外)或碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏目偡Q。多數(shù)有機(jī)化合物主要含有碳、氫兩種元素,此外也常含有氧、氮、硫、鹵素、磷等。
有機(jī)物可來(lái)自自然界,植物通過(guò)光合作用能產(chǎn)生糖類等有機(jī)物;動(dòng)物體內(nèi)也存在如脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)等大量有機(jī)物。
同時(shí),絕大多數(shù)有機(jī)物還可以通過(guò)對(duì)煤、石油、天然氣等進(jìn)行加工制得,像通過(guò)石油的煉制可以獲得乙烯、甲烷等常見(jiàn)的有機(jī)物,它們?cè)诨どa(chǎn)等諸多領(lǐng)域都有著重要的用途。
(二)無(wú)機(jī)物的定義及涵蓋范圍
無(wú)機(jī)物一般是指不含碳元素的化合物,但也包含部分含碳卻因性質(zhì)與無(wú)機(jī)物相似而歸入無(wú)機(jī)物研究的物質(zhì),一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鹽、碳化物、碳硼烷、烷基金屬、羰基金屬、金屬的有機(jī)配體配合物等。
在化學(xué)分類中,自然界絕大多數(shù)的無(wú)機(jī)物可以歸入氧化物、酸、堿和鹽4大類。氧化物是由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物,像三氧化硫、五氧化二磷等屬于酸性氧化物,而CaO、BaO等屬于堿性氧化物;
無(wú)機(jī)酸是一類在水溶液中能電離產(chǎn)生H?的化合物的總稱,像鹽酸、硫酸、硝酸等;堿則是在水溶液中電離出的陰離子全部是氫氧根離子,能與酸反應(yīng)形成鹽和水的物質(zhì),燒堿(氫氧化鈉)、熟石灰(氫氧化鈣)等;
鹽是酸與堿中和的產(chǎn)物,由金屬離子(包括銨根離子)與酸根離子構(gòu)成,可分為正鹽、酸式鹽、堿式鹽等類別,像氯化鈉屬于正鹽,碳酸氫鈉屬于酸式鹽等。
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