طبقه بندی و مقایسه مواد شیمیایی از یکدیگر

ماده چیست ؟

ماده ، به هر چیزی که حجمی را اشغال کند و جرمی داشته باشد، اطلاق می‌شود. مواد شیمیایی به موادی اطلاق می‌گردد که معمولا از طریق سنتز شیمیایی تهیه می‌شوند و یا اینکه منشأ طبیعی داشته و مواد اولیه تهیه سایر مواد شیمیایی به حساب می‌آیند.

 طبقه بندی مواد شیمیایی

مواد شیمیایی بطور عمده به دو گروه بزرگ مواد معدنی و مواد آلی تقسیم بندی می‌شوند. هر یک از این دو گروه ، در دو مبحث شیمی آلی و شیمی معدنی بررسی می‌شوند. در این مطالعه ، خواص فیزیکی و شیمیایی مواد آلی و معدنی ، منابع ، طریقه سنتز و واکنش‌ها و ... مورد بررسی قرار می‌گیرند.

مواد شیمیایی آلی یا ترکیبات آلی (Organic Compounds)

ترکیبات آلی موادی هستند که عمدتاً از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند. این ترکیبات معمولاً شامل پیوندهای کربن-کربن و کربن-هیدروژن می‌باشند. ترکیبات آلی معمولاً در دمای پایین‌تر نسبت به ترکیبات معدنی می‌توانند به‌صورت مایع یا گاز وجود داشته باشند.

در قدیم ، ماده آلی به ماده‌ای اطلاق می‌گردید که بوسیله بدن موجودات زنده ساخته می‌شد. تا اینکه در سال 1828 ، "وهلر" (Wohler) دانشمند آلمانی ، برای اولین بار جسمی به نام اوره به فرمول CO(NH2)2 را در آزمایشگاه از یک ترکیب معدنی به نام ایزوسیانات تهیه نمود و از آن پس معلوم شد که می‌توان مواد آلی را نیز در آزمایشگاه ساخت.

امروزه بیش از یک میلیون نوع ماده آلی شناخته شده است که بسیاری از آنها را در آزمایشگاهها تهیه می‌کنند. مواد آلی ، به مواد غیر معدنی گفته می‌شود و با مواد معدنی تفاوتهای کلی در چند مورد دارند.

 انواع ترکیبات آلی:

1. هیدروکربن‌ها (Hydrocarbons):
   - ترکیباتی که فقط از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند.
   - هیدروکربن‌های اشباع (آلکان‌ها): متان (CH₄)، اتان (C₂H₆).
   - هیدروکربن‌های غیر اشباع (آلکن‌ها و آلکین‌ها): اتیلن (C₂H₄)، استیلن (C₂H₂).
   - آروماتیک‌ها: بنزن (C₆H₆).

2. الکل‌ها (Alcohols):
   - ترکیباتی که گروه هیدروکسیل (-OH) دارند.
   - مثال: اتانول (C₂H₅OH).

3. کربوکسیلیک اسیدها (Carboxylic Acids):
   - ترکیباتی که گروه کربوکسیل (-COOH) دارند.
   - مثال: اسید استیک (CH₃COOH).

4. آمین‌ها (Amines):
   - ترکیباتی که گروه آمین (-NH₂) دارند.
   - مثال: آمونیاک (NH₃)، متیل‌آمین (CH₃NH₂).

5. پلیمرها (Polymers):
   - ترکیباتی که از تکرار واحدهای مولکولی ساده به نام مونومرها ساخته شده‌اند.
   - مثال: پلی‌اتیلن (C₂H₄)n.

6. مواد طبیعی:
   - ترکیبات آلی که در طبیعت یافت می‌شوند.
   - مثال: پروتئین‌ها، قندها، DNA.

مواد شیمیایی معدنی یا ترکیبات معدنی (Inorganic Compounds)

اگر شیمی آلی به عنوان شیمی ترکیبات کربن ، عمدتا آنهایی که شامل هیدروژن یا هالوژنها به علاوه عناصر دیگر هستند، تعریف شود، شیمی معدنی را می‌توان بطور کلی به عنوان شیمی عناصر دیگر در نظر گرفت که شامل همه عناصر باقیمانده در جدول تناوبی و همینطور کربن ، که نقش عمده‌ای در بیشتر ترکیبات معدنی دارد، می‌گردد.

شیمی آلی - فلزی ، زمینه وسیعی که با سرعت زیاد رشد می‌کند، به علت اینکه ترکیبات شامل پیوندهای مستقیم فلز - کربن را بررسی می‌کند دو شاخه را بهم مرتبط می‌سازد. همانطوری که می‌توان حدس زد، قلمرو شیمی معدنی با فراهم کردن زمینه‌های تحقیقی اساسا نامحدود ، بسیار گسترده است.

 انواع ترکیبات معدنی:

1. اکسیدها (Oxides):
   - ترکیباتی که شامل اکسیژن و یک عنصر دیگر (غالباً فلز یا نافلز) هستند.
   - مثال: اکسید آهن (Fe₂O₃)، اکسید کربن (CO₂).

2. اسیدها (Acids):
   - ترکیباتی که در آب یون هیدروژن (H⁺) آزاد می‌کنند.
   - اسیدهای معدنی: اسید سولفوریک (H₂SO₄)، اسید هیدروکلریک (HCl).
   - اسیدهای آلی: اسید استیک (CH₃COOH).

3. بازها (Bases):
   - ترکیباتی که در آب یون هیدروکسیل (OH⁻) آزاد می‌کنند.
   - مثال: هیدروکسید سدیم (NaOH)، هیدروکسید آمونیوم (NH₄OH).

4. نمک‌ها (Salts):
   - ترکیباتی که از واکنش اسید و باز حاصل می‌شوند.
   - مثال: سدیم کلرید (NaCl)، کلسیم سولفات (CaSO₄).

5. کربنات‌ها (Carbonates):
   - ترکیباتی که شامل یون کربنات (CO₃²⁻) هستند.
   - مثال: کربنات سدیم (Na₂CO₃)، کربنات کلسیم (CaCO₃).

6. سیانیدها (Cyanides):
   - ترکیباتی که شامل یون سیانید (CN⁻) هستند.
   - مثال: سیانید سدیم (NaCN).

7. فلزات و آلیاژها (Metals and Alloys):
   - فلزات به‌طور طبیعی و آلیاژهایی که از ترکیب دو یا چند فلز ساخته می‌شوند.
   - مثال: مس (Cu)، آهن (Fe)، فولاد (آلیاژ آهن و کربن).

 تفاوت‌های بین ترکیبات آلی و معدنی

تفاوت در ساختار : ترکیبات آلی معمولاً دارای پیوندهای کربن-کربن و کربن-هیدروژن هستند، در حالی که ترکیبات معدنی فاقد این پیوندها هستند.
منبع: ترکیبات آلی بیشتر در موجودات زنده و مواد طبیعی یافت می‌شوند، در حالی که ترکیبات معدنی معمولاً از منابع غیر زنده مانند سنگ‌ها، معادن، و گازها به‌دست می‌آیند.
 میزان پایداری: ترکیبات آلی معمولاً در دماهای پایین‌تر پایدارتر هستند، در حالی که ترکیبات معدنی بیشتر در دماهای بالا پایدارند.

همچنین بخوانید :