- Millest koosneb elus ja millest eluta loodus?
- Millised ained on anorgaanilised?
Elus ja eluta
Väga pikalt usuti, et orgaanilised ained on erilised ja saavad tekkida vaid elusorganismis. Siis oli ainete vahel selge piir: elusloodus koosneb orgaanilistest ja eluta loodus anorgaanilistest ainetest. Kõik muutus, kui saksa keemikul F. Wöhleril õnnestus 1828. aastal saada laboris karbamiidi ehk uureat. See on teadaolevalt esimene kord, kui tehislikult saadi anorgaanilistest ainetest orgaanilist ainet.
Anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete eristamine
Keemilised elemendid on võimelised kombineeruma ja moodustama lõputult palju erinevaid ühendeid. Ühendid jaotatakse orgaanilisteks ja anorgaanilisteks, ent nendevaheline piir on kokkuleppeline. Ka Rahvusvaheline Puhta Keemia ja Rakenduskeemia Liit (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) pole kahe suure keemiaharu vahelist piiri selgelt sõnastanud.
Orgaanilised ühendid sisaldavad alati süsiniku aatomeid. Seetõttu nimetatakse orgaanilist keemiat ka süsinikuühendite keemiaks. Orgaanilisi ühendeid iseloomustavad harilikult C‒C- ja C‒H-sidemed.
Orgaaniliste ühendite arv küündib mitmetesse miljonitesse ja ületab oluliselt anorgaaniliste ühendite arvu (u 200 000). Orgaanilised ained hõlmavad Maa massist (6 ∙ 1024 kg) vaid väikese osa (4,5 ∙ 1015 kg) ja kuuluvad biosfääri ja fossiilsete maavarade koosseisu.
Anorgaanilised ühendid on tüüpiliselt need, millest moodustub eluta loodus, näiteks kivimid, vesi, õhu koostisosad. Süsinikku sisaldavad ained, mida kokkuleppeliselt peetakse anorgaanilisteks aineteks, on näiteks süsiniku lihtained (grafiit, teemant), süsiniku oksiidid (süsinikoksiid ja süsinikdioksiid) ja karbonaadid (kaltsiumkarbonaat).
Anorgaaniline keemia on teadusharu, mis uurib keemilisi elemente ja neist moodustunud liht- ja liitaineid (v.a orgaanilised ühendid).
Anorgaanilised ained
Suurema osa Maa massist moodustavad anorgaanilised ained, mis loovad aluse elu toimimisele. Nii näiteks on ligi kolmveerand meie planeedi pinnast kaetud veega ja maakoor koosneb peamiselt ränidioksiidi sisaldavatest mineraalidest.
Anorgaanilised ained jaotatakse liht- ja liitaineteks. Lihtaine on aine, mis koosneb vaid ühe ja sama keemilise elemendi aatomitest. Liitaine on aine, mis koosneb kahe või enama keemilise elemendi aatomitest. Liitaineid jaotatakse omakorda nelja suurde klassi: oksiidid, happed, alused ja soolad.
Anorgaaniliste ainete põhiklassid | ||||
LIHTAINED | LIITAINED | |||
koosnevad kahe või enama elemendi aatomitest | ||||
OKSIIDID | HAPPED | ALUSED | SOOLAD | |
koosnevad ühe elemendi aatomitest | koosnevad kahest elemendist, millest üks on hapnik o-a-ga –II | annavad vesilahusesse vesinikioone (H+) | annavad vesilahusesse hüdroksiidioone (OH–) | koosnevad katioonidest ja anioonidest |
näiteks C, Mg | näiteks CaO, Fe2O3 | näiteks HCl, H2SO4 | näiteks KOH, Ca(OH)2 | näiteks BaSO4, FeCl3 |
Mõtlemist
Milliseid anorgaanilisi aineid leiad enda ümbrusest? Milliseid anorgaaniliste ainete kasutamist kohtad igapäevaelus?
Lisalugemine. Anorgaanilise keemia uurimisobjekte
Mikrokiibid
Mikrokiibid on väikesed plaadid, mis moodustavad telerite, arvutite, autode ja mobiiltelefonide n-ö aju. Alates aastatuhande vahetusest on kiipide suurus vähenenud üle kümne korra. Praegu valmistatakse mikrokiipe ülipuhtast ränist, kuid pidevalt otsitakse paremaid materjale, et kiipide omadusi parandada. Näiteks molübdeniidi (MoS2) abil oleks võimalik kiipide mõõtmeid veelgi väiksemaks muuta.
Päikesepatareid
Päikeseenergia on üks tähtsamaid taastuvenergiaallikaid. Päikesepatareid muundavad valgusenergia elektrienergiaks. Praegu käib usin töö efektiivsemate ja odavamate päikesepatareide väljamõtlemise ja tootmise kallal. Näiteks töötab Tallinnas tegutsev ettevõte Crystalsol vase-, tina-, tsingi- ja seleenipõhiste päikesepatareide kallal.
Sulamid
Metallid ja sulamid etendavad inimeste elus väga tähtsat osa. Vaid väike muutus sulami koostises võib anda sellele märkimisväärse kõvaduse või tugevuse. Hiljuti leiti Los Angelese ülikoolis, et kui lisada magneesiumile (Mg) ränikarbiidi (SiC) nanoosakesi, saab sulami, mis on tugevam ja kergem kui lennukikere valmistamiseks kasutatav sulam duralumiinium.
Vastus. Kindlaks otstarbeks valmistatud väike plaadike, mis juhib erinevate seadmete tööd.
Ma tean, et ...
- Orgaaniline keemia on teadusharu, mis uurib orgaanilisi aineid ehk süsinikku sisaldavaid aineid (välja arvatud mõned süsinikuühendid ja süsiniku lihtained).
- Anorgaaniline keemia on teadusharu, mis uurib keemilisi elemente ja neist moodustunud liht- ja liitaineid (v.a orgaanilised ühendid).
- Anorgaanilised ained jaotatakse liht- ja liitaineteks. Liitained jagunevad nelja suurde klassi: oksiidid, happed, alused ja soolad.
Küsimused
- Mille poolest erinevad orgaanilised ja anorgaanilised ühendid?
- Iseloomusta orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete esinemist Maal.
- Kuidas jaotatakse anorgaanilisi aineid?
- Service provided by Star Cloud LLC