تعریف شیمی آلی و شیمی معدنی

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

مواد شیمیایی به طور 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.

مواد شیمیایی آلی

در قدیم ، ماده آلی به ماده‌ای اطلاق می‌گردید که به وسیله 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.

مواد شیمیایی معدنی

اگر شیمی آلی به عنوان شیمی ترکیبات کربن ، عمدتاً آنهایی که شامل هیدروژن یا هالوژن‌ها به علاوه عناصر دیگر هستند، تعریف شود، شیمی معدنی را می‌توان به طور 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 به هم مرتبط می‌سازد. همانطوری که می‌توان حدس زد، قلمرو شیمی معدنی با فراهم کردن زمینه‌های تحقیقی اساساً نامحدود ، بسیار گسترده است.

بیشتر بخوانید: شیمی و استفاده آن در زندگی روزمره

مقایسه مواد آلی و مواد معدنی

مواد شیمیایی آلی و معدنی با همدیگر تفاوت‌های کلی دارند که عبارتند از:

در تمام مواد آلی حتماً کربن وجود دارد، در صورتی که مواد معدنی بدون کربن بسیارند. ضمناً در ترکیبات آلی، اتمهای کربن می‌توانند با یکدیگر ترکیب شوند و زنجیرهای طویل تشکیل دهند، در حالی‌ که این خاصیت در عناصر دیگر خیلی کمتر دیده می‌شود.

مقاومت مواد آلی در برابر حرارت از مواد معدنی کمتر است.

اغلب واکنش‌های میان مواد آلی کند و دو جانبه یا تعادلی هستند، در صورتی‌ که اغلب واکنش‌های معدنی تند می‌باشند.

در ترکیبات آلی ، ممکن است 2 یا چند جسم مختلف با فرمولهای ساختمانی مختلف ، دارای یک فرمول مولکولی باشند که در این صورت به آنها ایزومر یا هم فرمول گفته می‌شود. مثلاً الکل معمولی C2H5OH با جسمی به نام اتر اکسید متیل CH3OCH3 هم فرمول یا ایزومر است. زیرا هر دو دارای فرمول بسته یا مولکولی C2H6O هستند، در صورتی که پدیده ایزومری در ترکیبات معدنی وجود ندارد.

تقسیم بندی مواد شیمیایی آلی 

عناصر تشکیل دهنده ترکیبات شیمیایی آلی به ترتیب فراوانی مطابق زیر است:

فلزات , هالوژنها , C , H , O , N , S , P , As . فراوان‌ترین چهار عنصر N , O , H , C عناصر اصلی سازنده مواد آلی به حساب می‌آیند. زیرا اغلب اجسام آلی از این چهار عنصر تشکیل یافته‌اند و با توجه به همین مطلب ، مواد آلی را به چهار دسته کلی تقسیم می‌کنیم:

هیدروکربن‌های ساده

ترکیباتی هستند که فقط از H , C درست شده‌اند و به همین دلیل ، هیدروکربن شده‌اند. آنها با فرمول کلی CxHy نمایش می‌دهند. بسته به اینکه y , x چه اعدادی باشند، هیدروکربنهای گوناگون یافت می‌شوند.

هیدروکربن‌های اکسیژن‌ دار

ترکیباتی هستند که از O , H , C درست شده اند و با فرمول کلی CxHyOz نشان داده می‌شوند.

هیدروکربن‌های نیتروژن‌ دار

ترکیباتی هستند که از N , H , C درست شده‌اند و با فرمول کلی CxHyNt نشان داده می‌شوند.

همچنین بخوانید: جدول اسامی مواد شیمیایی در قدیم و صنعت

هیدروکربن‌های اکسیژن و نیتروژن دار

ترکیباتی هستند که علاوه بر H ، C ، اکسیژن و نیتروژن و با فرمول کلی CxHyOzNt نمایش داده می‌شوند.

مواد شیمیایی، موادی‌اند که ترکیبی خاص دارند. شیمی‌دانی به نام جوزف پراست این مفهوم را در سده ۱۸ پس از آزمایش‌ها و کار روی ترکیباتی مانند مس کربنیت بکار برد. او نتیجه گرفت همهٔ نمونه‌ها از یک ترکیب، یک نوع ساختمان دارند و این نمونه‌ها از همهٔ ابعاد مانند یکدیگرند و این ابعاد مطابق با میزان عناصر موجود در ترکیب، متغیرند. این قضیه اکنون به قانون ثابت ترکیب مشهور است.

بعدها با پیشرفت روش‌ها برای ترکیب شیمیایی، مخصوصاً در شیمی آلی، کشف شمار بیشتری از عناصر شیمیایی و فراگیری فنون نو در تجزیه شیمیایی که از آن برای تصفیه عناصر و ترکیبات از مواد شیمیایی بکار می‌بردند، راهنمایی برای پایه‌گذاری شیمی نوین بود. این مفاهیم در بسیاری از کتاب‌های شیمی تعریف شده‌اند.

یک نمونهٔ رایج در تعریف مواد شیمیایی، آب است. این ماده همه جا ویژگی یکسان دارد و نسبت هیدروژن به اکسیژن آن همیشه به یک اندازه است؛ یعنی نمونه آن چه از رودخانه گرفته شود و چه در آزمایشگاه ساخته‌ شود، یک ویژگی دارد. مواد شیمیایی که در یک فرآیند با هم واکنش می‌دهند دیگر نمی‌توانند از هم جدا شوند و در طبیعت مواد شیمیایی که خالص یافت شوند بسیار نادر هستند.

شماری از این نوع مواد شیمیایی عبارتند از: الماس، طلا، سدیم کلرید و شکر (ساکارز). به طور کلی مواد شیمیایی از سه نوع جامد، مایع و گاز تشکیل می‌شوند و ممکن است که مواد شیمیایی با تغییر فشار و حرارت به شکل‌های مختلف خود درآید.

انبار کردن مواد شیمیایی

شیوه صحیح نگهداری مواد شیمیایی همیشه یکی از مطالب بسیار با اهمیت است.

مواد شیمیایی که به شیوه ناصحیح در کنار همدیگر نگهداری می شوند ممکن است با همدیگر واکنش داده و محصولات خطرناک تولید کنند.

گاهی اوقات نگهداری ناصحیح مواد شیمیایی علاوه بر آلودگی، باعث هدر رفتن مواد و کاهش خواص و اثرات مواد شیمیایی می شود.

رعایت نکات ذیل می توان خطرات ناشی از ناسازگاری مواد را حذف کند:

• از نگهداری اسیدها در مجاورت بازها یا فلزات فعال مانند سدیم- پتاسیم و منیزیم خودداری کنید.
• از نگهداری جامدات یا اسیدهای اکسیدکننده در مجاورت اسیدهای آلی و مواد قابل اشتعال اجتناب نمائید
• از نگهداری موادی که با آب واکنش می دهند در اطراف سینک دستشویی یا نزدیکی محلول‌های آبی خودداری کنید
• از نگهداری اسیدها در مجاورت موادی که در تماس با آنها گازهای سمی تولید می کنند اجتناب کنید ( مانند سدیم سیانید- سولفید آهن )