Anorganske in organske snovi

Kaj se boste naučili v tem poglavju?

Spoznali boste, kaj so anorganske in organske snovi in kako razlikujemo med njimi. Seznanili se boste z Wöhlerjevo sintezo in njenim pomenom za razvoj kemije. Spoznali boste, kako dokažemo prisotnost ogljika in vodika v organskih spojinah. Slika desno: Jöns Jakob Berzelius (1779 – 1848) je prvi razdelil snovi na organske in anorganske. Vir: Wikipedia. |

Anorganske in organske snovi

Kemiki razvrstijo snovi, ki nas obdajajo, na dve skupini. V eno sodijo snovi, npr. papir, sladkor, škrob, svila, bombaž, čebelji vosek in les. To so organske snovi. V drugi skupini so snovi, npr. voda, zrak, sol, pesek, zlato, diamant, apnenec ter železo – te so anorganske snovi.

Anorganske snovi: 1. kalcij, 2. baker, 3. aluminij, 4. granit, 5. modra galica, 6. živo srebro, 7. natrijev klorid, 8. brom, 9. živosrebrov oksid. | Organske snovi: 1. metanol, 2. aceton, 3. etanol, 4. mleko, 5. kis, 6. parafin, 7. les, 8. krompir, 9. sladkor, 10. lateks, 11. polipropilen, 12. papir.

Razdelitev snovi na organske in anorganske je leta 1807 uvedel švedski kemik Jöns Jakob Berzelius, ko se je o zgradbi snovi vedelo razmeroma malo. Že takrat pa so opazili, da se anorganske in organske snovi med seboj, vsaj na prvi pogled, precej razlikujejo.

Nekatere snovi, npr. kamenje, voda, pesek, zlato so bile na svetu očitno že od nekdaj. Druge, npr. sladkor, les, bombaž pa so lahko nastale le iz živih organizmov. Rudnikov sladkorja ali lesa namreč ni, saj sladkor pridobivamo iz rastlinskega soka sladkorne pese ali sladkornega trsa, les pa iz dreves. Sladkor in ostale snovi, ki se jih je dalo dobiti iz živih organizmov (rastlin in živali), so zato poimenovali organske snovi, vse ostale pa anorganske.

Sladkor (slika zgoraj levo) pridobivamo iz sladkorne pese (desna slika) ali sladkornega trsa (slika spodaj levo). Viri (v smeri urinega kazalca):Lauri Andler, Markus Hagenlocher, Hannes Grobe.

Druga očitna razlika med organskimi in anorganskimi je, da so slednje precej obstojnejše. Vodo lahko segrevamo in uparimo, njene pare pa brez škode segrevamo do 1000 °C. Ko ohladimo vodno paro, zopet nastane voda. To lahko ponavljamo v nedogled. Po drugi strani pa sladkor pri segrevanju najprej porjavi, iz njega uhajajo pare, nato se prične kaditi ter na koncu počrni. Nikoli več se ne spremeni nazaj v prvotno obliko. | Sladkor po segrevanju.

Preverjanje znanja - snovi organskega izvora

Katere snovi so organskega izvora (pridobljene iz organizmov ali delov organizmov)?

| Sladkor.
| Pravilno Nepravilno

Kuhinjska sol.
Pravilno
Nepravilno
Kalcijev karbonat.
Pravilno
Nepravilno
Stiropor.
Pravilno
Nepravilno
Svila.
Pravilno
Nepravilno
Sladkor pridobivajo iz sladkorne pese ali sladkornega trsa. Kuhinjsko sol pridelujejo v solinah s sušenjem morske vode ali pa jo kopljejo v rudnikih soli. Kalcijev karbonat je sestavina kamenin, npr. apneneca. Stiropor izdelujejo v tovarnah, svilo pa pridobivajo iz kokonov sviloprejk.
Organska snov iz anorganske?

V 19. stol. je veljalo prepričanje, da organske snovi lahko spremenimo v anorganske (npr. s segrevanjem), obratno pa ne. Prevladovalo je namreč mišljenje, da je za pretvorbo anorganskih snovi v organske potrebna nekakšna neznana „življenjska sila“, ki je prisotna v živih organizmih. To prepričanje je ovrgel nemški kemik Wöhler, ko je 1828 iz anorganske snovi po naključju pridobil organsko snov – sečnino. Ko je objavil rezultate, je med kemiki povzročil silno začudenje. Wöhler je pri segrevanju amonijevega cianata NH4(CNO) dobil sečnino (NH2)2CO. Malo znano dejstvo pa je, da sečnina ni bila ravno prva organska snov, pridobljena iz anorganskih snovi. Štiri leta pred njo je Wöhler iz anorganske snovi pridobil organsko snov ocetno kislino. | Friderich Wöhler (1800 – 1882). Vir: Wikipedia.

3-D model sečnine. Sečnina ali urea je bela trdna snov, ki se iz telesa izloča raztopljena v seču. V odraslem človeku jo dnevno nastane do 30 g.

Wöhler je pri segrevanju amonijevega cianata NH4(CNO) dobil sečnino (NH2)2CO. Malo znano dejstvo pa je, da sečnina ni bila ravno prva organska snov, pridobljena iz anorganskih snovi. Štiri leta pred njo je Wöhler iz anorganske snovi pridobil organsko snov ocetno kislino. Čeprav organske snovi lahko pridobimo tudi neposredno iz anorganskih snovi, je razdelitev ostala, saj so se pokazale druge pomembne razlike med obema skupinama snovmi. | Pretvorba amonijevega cianata NH4(CNO) v sečnino (NH2)2CO. Vir: Wikipedia.

Naloga: pomen Wöhlerjevega poskusa
Kaj je pomen Wöhlerjevega poskusa, v katerem je pripravil sečnino iz anorganske snovi?

| Delitev snovi na organske in anorganske ni smiselna, saj med organskimi in anorganskimi snovmi ni razlike.
| Organske snovi lahko nastanejo iz anorganskih tudi izven organizmov.
| „Življenjska sila“ obstaja.

Napačno. Organske in anorganske snovi se med seboj razlikujejo v številnih lastnostih.
Pravilno.
Napačno. To trditev je ovrgla Wöhlerjeva sinteza sečnine.
Preverjanje znanja - nastanek sečnine
S pomočjo spodnje animacije, ki predstavlja pretvorbo amonijevega cianata v sečnino, dopolnite shemo reakcije tako, da na prazna mesta z miško prenesete ustrezne spojine.
Vir: Wikipedia.

Kako prepoznati organsko snov?

Kaj so torej organske snovi? Kako jih razlikujemo od anorganskih snovi? Oglejmo si posnetek preprostega poskusa.

Opazujte poskus in odgovorite!

Katere snovi pooglenijo pri poskusu, prikazanem na zgornjem posnetku?

| Sladkor.
| Pravilno Nepravilno

Kuhinjska sol.
Pravilno
Nepravilno
Kalcijev karbonat.
Pravilno
Nepravilno
Žveplo.
Pravilno
Nepravilno
Krompir.
Pravilno
Nepravilno
Katere snovi, pri opazovanem poskusu, zagorijo ob segrevanju?

| Sladkor.
| Pravilno Nepravilno
| Kuhinjska sol.
| Pravilno Nepravilno
| Kalcijev karbonat.
| Pravilno Nepravilno
| Žveplo.
| Pravilno Nepravilno
| Krompir.
| Pravilno Nepravilno

Sladkor, krompir in stiropor pri segrevanju počrnijo. Pravimo, da pooglenijo, saj je črni preostanek oglje. Vse snovi, ki pri segrevanju pooglenijo ali pri njihovem gorenju nastajajo saje, uvrščamo med organske snovi. To pomeni, da vse organske snovi vsebujejo ogljik. Nekatere anorganske snovi vsebujejo tudi ogljik; npr. CO, CO2, H2CO3, CaCO3, a te pri segrevanju ne pooglenijo.

Ali prepoznate organske snovi?
Katere snovi, uporabljene pri poskusu, uvrščamo med organske?

| Sladkor.
| Pravilno Nepravilno

Kuhinjska sol.
Pravilno
Nepravilno
Kalcijev karbonat.
Pravilno
Nepravilno
Žveplo.
Pravilno
Nepravilno
Krompir.
Pravilno
Nepravilno
Sladkor in krompir pooglenita pri segrevanju, zato ju uvrščamo med organske snovi.
Preverjanje znanja
Izberi pravilno trditev za organske snovi.

| Pridobivamo jih edino iz rastlin ali živali.
| Vse vsebujejo ogljik.
| Segrevanje nanje nima bistvenega vpliva.

Narobe. Spomnite se na Wöhlerjev poskus, pri katerem je sintetiziral sečnino.
Pravilno, zato tudi pravimo, da pooglenijo.
Narobe. Običajno so organske snovi precej bolj občutljive na segrevanje kot anorganske snovi, kar lahko vidite na zgornjem posnetku poskusa segrevanja različnih snovi.
Dokaz ogljika in vodika v organskih spojinah

Najpogostejša elementa, ki sestavljata organske snovi, sta ogljik in vodik. Oglejmo si poskusa, s katerima preverimo prisotnost ogljika in vodika v sveči.

Dokaz ogljika. | Dokaz vodika.

Pri gorenju sveče se na delu urnega stekla, ki ga pomikamo skozi plamen, naberejo saje, ki vsebujejo pretežno ogljik. Če poveznemo čez gorečo svečo čašo, se na stenah posode naberejo kapljice vode, kar pomeni, da sveča poleg ogljika vsebuje tudi vodik.

Preverjanje znanja - izvor vode pri gorenju sveče
Zakaj se na stenah čaše, s katero pokrijemo gorečo svečo, naberejo kapljice vode?

| Gorenje sveče sproži, da se kisik in vodik iz zraka spojita v vodo.
| Sveča vsebuje vlago, ki pri gorenju izhlapi in se nato spet kondenzira na hladnih stenah čaše.
| Snov, ki sestavlja svečo, vsebuje vodikove atome, ki se pri gorenju spajajo s kisikom iz zraka v vodo.

Narobe. Količina vodika v zraku je premajhna (vodik je v zraku prisoten le v sledovih), da bi bila lahko odgovorna za nastanek tolikšne količine vode pri gorenju sveče.

Narobe. Sveča ne vsebuje vode, poleg tega pa se voda nerada veže na površino sveče. Poskus bi lahko izvedli tudi tako, da bi površino sveče skrbno posušili in jo šele nato prižgali. Vendar tudi pri gorenju popolnoma osušene sveče, bi nastala voda.
Pravilno!
Preverjanje znanja - najpogostejša elementa v organskih spojinah
Katera dva elementa sta najpogostejša v organskih spojinah?

| Kisik.
| Pravilno Nepravilno

Silicij.
Pravilno
Nepravilno
Ogljik.
Pravilno
Nepravilno
Dušik.
Pravilno
Nepravilno
Vodik.
Pravilno
Nepravilno