На данном этапе эволюции ни один человек не может представить свою жизнь без химии. Ведь каждый день во всем мире происходят различные химические реакции, без которых просто невозможно существование всего живого. В целом в химии существует два раздела: неорганическая и органическая химия. Чтобы разобраться в основных их отличиях, в первую очередь необходимо понять, что эти разделы собой представляют.
Неорганическая химия
Известно, что эта область химии изучает все физические и химические свойства неорганических веществ , а так же их соединений, при этом берется во внимание их состав, структура, а так же способность к различным реакциям с применением реактивов и при их отсутствии.
Они бывают как простыми, так и сложными. С помощью неорганических веществ создаются новые технически важные материалы, которые пользуются спросом у населения. Если быть точными, то этот раздел химии занимается изучением тех элементов и соединений, которые не создаются живой природой и не являются биологическим материалом, а получаются путем синтеза из других веществ .
В ходе некоторых экспериментов, оказалось, что живые существа способны производить много неорганических веществ, а так же существует и возможность синтеза органических веществ в лаборатории. Но, несмотря на это, все же разделять между собой эти две области просто необходимо, так как по механизмам прохождения реакций, структуре и свойствам веществ этих областей существуют некие различия, не позволяющих все объединить в один раздел.
Выделяют простые и сложные неорганические вещества . К простым веществам относятся две группы соединений – это металлы и неметаллы. Металлы – это такие элементы, которым присущи все металлические свойства, а так же существует металлическая связь между ними. К этой группе относят такие виды элементов: щелочные металлы, щелочноземельные, переходные, легкие, полуметаллы, лантаноиды, актиноиды, а так же магний и бериллий. Из всех, официально признанных, элементов периодической системы к металлам относят девяносто шесть элементов из ста восьмидесяти одного возможного, то есть больше половины.
Самыми известными элементами из неметаллических групп являются кислород, кремний, и водород, а те, которые менее распространенные - это мышьяк, селен и йод. К простым неметаллам так же относят гелий и водород.
Сложные неорганические вещества подразделяют на четыре группы:
- Оксиды.
- Гидроксиды.
- Соли.
- Кислоты.
Органическая химия
Данная область химии исследует вещества, которые состоят из углерода и других элементов, тех, что вступают с ним в связь, то есть создают так называемые органические соединения. Это могут быть вещества и неорганической природы, так как углеводород может присоединять к себе много разных химических элементов.
Чаще всего, органическая химия занимается синтезом и обработкой веществ и их соединений из сырья растительного, животного или микробиологического происхождения, хотя, особенно в последнее время, эта наука выросла далеко за пределы обозначенных рамок.
К основным классам органических соединений относятся: углеводороды, спирты, фенолы, галогенсодержащие соединения, простые и сложные эфиры, альдегиды, кетоны, хиноны, азотсодержащие и серосодержащие соединения, карбоновые кислоты, гетероциклические, металлоорганические соединения и полимеры.
Вещества, изучаемые органической химией, отличаются огромным разнообразием, так как из-за наличия в их составе углеводорода они могут связываться с множеством других различных элементов. Безусловно, органические вещества так же входят в состав живых организмов в виде жиров, белков и углеводов, которые выполняют различные жизненно важные функции. Самыми главными с которых есть энергетическая, регуляторная, структурная, защитная и другие. Они входят в состав каждой клеточки, каждой ткани и органа любого живого существа. Без них невозможно нормальное функционирование организма в целом, нервной системы, репродуктивной и других. Значит, все органические вещества играют огромную роль в существовании всего живого на земле.
Основные отличия между ними
В принципе, эти два раздела связанны между собой, но так же и имеют некоторые отличия. Прежде всего, в состав органических веществ обязательно входит углерод , в отличие от неорганических, в состав которых он может и не входить. Так же существуют различия в структуре, в способности реагировать на различные реагенты и созданные условия, в строении, в основных физических и химических свойствах, в происхождении, в молекулярной массе и так далее.
В органических веществ молекулярная структура намного сложнее , чем у неорганических. Последние могут плавиться только при достаточно высоких температурах и крайне затрудненно поддаются разложению, в отличии от органических, которые имеют относительно не высокую температуру плавления. Органические вещества имеют достаточно объемную молекулярную массу.
Еще важным отличием является то, что только органические вещества имеют способность формировать соединения с одинаковым набором молекул и атомов , но которые имеют различные варианты расположения. Таким образом, получаются совершенно разные вещества, отличающиеся между собой по физическим и химическим свойствам. То есть органические вещества склонны к такому свойству как изомерия.
Если слово «продукты» относится к еде, то кажется, что в идеале они должны быть органические. Но на современном уровне бытия не всё так просто. Синтетические продукты так прочно внедрились в нашу жизнь, что появились такие понятия: органические продукты, эко- и биопродукты, органическая еда. Давайте разбираться вместе, что это такое.
Как выращивают биопродукты?
Представляем вашему вниманию ряд требований, соблюдение которых необходимо на первичной стадии сельскохозяйственных работ для получения экопродуктов:
- Выращивание сельскохозяйственных культур необходимо производить в экологически чистых районах. Это значит, что поля, где выращивается данная сельхозпродукция, должны находиться вдали от автострад, крупных промышленных предприятий, свалок и прочих объектов, загрязняющих окружающую среду.
- Земля для выращивания растений, которые в дальнейшем могут быть сертифицированы как органические продукты, должна как минимум 3 года не подвергаться обработке синтетическими удобрениями и другими агрохимическими способами.
- Для посева необходимо использовать чистые семена, не подвергавшиеся генетически модифицированной обработке.
На первый взгляд, кажется, что все вышеперечисленные 3 пункта легко выполнимы. Но это далеко не так. Многие современные сельскохозяйственные угодья плотно взяты в кольцо крупными промышленными центрами. А для выращивания органических продуктов для питания необходимо осваивать новые посевные площади, удаленные от объектов, загрязняющих экологию.
Чистый посевной материал стал тоже достаточно большой проблемой. Очень сложно без лабораторного анализа определить степень чистоты семян. Это сделать практически невозможно. Тем не менее похоже, что человечество очнулось и наконец-то задумалось, а что же мы едим? И то, что появилось понятие органические продукты, говорит, что эти размышления сдвинули нас с мёртвой точки бездумного потребления всего, что нам предлагают недобросовестные производители.
Какие переработанные продукты можно отнести к биопродуктам?
Конечно, замечательно есть овощи прямо с грядки собственного огорода, не подвергая вовсе или подвергая их лишь минимальной термической обработке. Это хорошо, но не всем доступно. Общество в основном урбанизировано, и собственного огорода многие не имеют.
Есть ли органическая еда в супермаркетах? И вообще, экопродукты – что это такое? Если говорить о переработанной еде, то биопродукты это те из них, в состав которых входит не менее 95% составляющих, произведённых органически сертифицированным способом. Перечислим основные особенности экопродуктов:
- Не содержат синтетических красителей, ароматизаторов, загустителей, усилителей вкуса.
- Производятся без использования вредных технологий (газации, химической консервации, атомного расщепления, радиационного облучения и т. д.)
- Практически все ингредиенты, из которых состоит переработанный продукт, это органические продукты, выращенные с соблюдением всех требований.
Кто сертифицирует экопродукты?
В мире существует Международная федерация экологического сельскохозяйственного движения (IFOAM), созданная в 1972 году. В её состав входят 760 организаций из 100 стран мира. Существуют выработанные годами базовые стандарты IFOAM, в соответствии с которыми продуктам питания присваивается или не присваивается статус органических продуктов. Существует так же ряд принципов, которыми руководствуется IFOAM в своей деятельности:
- Принцип здоровья – здоровой должна быть вся экосистема земли, в том числе и человек, как её неотъемлемая составляющая.
- Принцип справедливости – справедливое и бережное отношение к земле, природе, животным и людям.
- Принцип заботы – производство сельхозпродуктов не должно истощать почву, следует думать о последующих поколениях и оставить им в наследство плодородную и ухоженную почву, а не пустыню.
- Принцип экологичности – органическое сельское хозяйство работает с учётом природных циклов, не нарушая и не внося диссонанс в природу, а, напротив, сохраняя и улучшая среду обитания.
Исходя из этих принципов и стандартов, предприятиям и организациям, занимающимся производством экологически чистых продуктов питания и подавшим заявку на получение отличительного знака на органические продукты, после проверок условий производства присваивается такой знак. Это очень почётно и выгодно для любой торговой марки стать обладателем знака ORGANIC FARMING, если продукция произведена в странах ЕС, или знак USDA ORGANIC, если она произведена в США. Впрочем, на эко-еде, произведённой в странах ЕС, может стоять и национальный знак страны производителя. Япония тоже ввела стандарты производства органических сельхозпродуктов и так же присваивает свой знак достойным.
Ценовая политика производящих экопродукты предприятий
В странах ЕС и в США цена на биопродукты выше цен на обычные продукты на 40-60%. Это обусловлено рядом объективных причин:
- Обработка полей без гербицидов и пестицидов требует дополнительных рабочих рук, что сказывается на цене экопродукта.
- Без химической обработки увеличиваются сроки созревания и сокращаются сроки хранения, что тоже требует много затрат, усилий для сохранения и своевременной доставки органического продукта в торговую сеть.
- Сам процесс сертификации полей, семян, продукции не только сложный и длительный, но ещё и достаточно дорогостоящий, что тоже сказывается на конечной цене органических продуктов.
К чести правительств стран ЕС и США надо отметить, что они, понимая важность и перспективность органического земледелия, выделяют правительственные дотации в поддержку фермеров и покупателей. Иначе цена на экологически чистые продукты питания была бы ещё выше. К сожалению, на территории постсоветского пространства нет не только правительственных дотаций на развитие органического земледелия, но даже никаких стандартов, определяющих экологическую чистоту того и или иного продукта.
Вот и доставляется органическая еда из стран, где посевных площадей меньше, зато желание выращивать экологически чистый продукт больше. Учитывая затраты на доставку и таможню, эти продукты у нас стоят уже не на 40-60% дороже, а на 300-500%.
На территории стран постсоветского пространства маркировка продуктов питания «био», «эко», «натур» не несёт никакой смысловой нагрузки, а может рассматриваться только как маркетинговый ход. Поэтому довольно нелегко найти настоящие экопродукты от отечественного производителя.
Правда, существует ещё один замечательный источник органических продуктов. Это сельскохозяйственная продукция, выращенная на огородах дачных участков и сельских делянках для себя, а значит, без отравляющей химии. Излишки такой продукции вывозятся на рынки и достойны нашего внимания и питания. И пусть эта продукция не радует глаз муляжной красотой, зато и цена её доступная, и пользы от неё больше, чем от овощей с металлическим привкусом, привезённых из-за рубежа.
В химии традиционно принято выделять 2 типа веществ - органические и неорганические. В чем заключается их специфика?
Что представляют собой органические вещества?
Понятие «органические вещества » в химии соответствует соединениям, которые в большинстве своем характеризуются:
- относительно сложным молекулярным строением;
- невысокими температурами плавления;
- разлагаемостью при воздействии высоких температур (с образованием во многих случаях углекислого газа и воды);
- наличием углерода и водорода в молекулах;
- во многих случаях - очень большой молекулярной массой;
- биологическим происхождением.
Распространенные органические вещества - белки, углеводы, липиды. Всего в современной химии классифицировано порядка 18 млн соответствующих соединений. Как считают исследователи, именно по причине наличия в молекулах органических веществ углерода возможно столь огромное их разнообразие. Данный химический элемент способен образовывать самый широкий спектр связей с другими элементами.
Главным образом только органическим веществам свойственна изомерия - формирование соединений с одинаковым набором атомов в молекулах, но разным их расположением, вследствие чего образуются фактически различные вещества с точки зрения физических и химических свойств.
Так, в числе самых распространенных изомеров - глюкоза и фруктоза. Они состоят из молекул с одинаковым набором атомов, но с разным расположением. По основным свойствам глюкоза и фруктоза совпадают, но и различий между ними также довольно много, и потому они рассматриваются как 2 разных вещества.
Что представляют собой неорганические вещества?
Понятие «неорганические вещества» в химии соответствует соединениям, которые характеризуются, в свою очередь:
- относительно простым молекулярным строением;
- в ряде случаев - очень высокими температурами плавления;
- во многих случаях - крайне затрудненной разлагаемостью (например, в силу исходной простоты структуры);
- относительно небольшой молекулярной массой.
Углерод и водород присутствуют далеко не во всех неорганических соединениях. Не всегда соответствующие вещества имеют биологическое происхождение.
Неорганических соединений в современной химии классифицировано ощутимо меньше, чем органических, - порядка 100 тыс. Изомерия для данных веществ не свойственна.
Одно из самых распространенных в мире неорганических веществ - вода. Ее молекула состоит из атомов кислорода и водорода, которые по отдельности - как газы - также могут рассматриваться как неорганические вещества. Другие часто встречающиеся типы соответствующих веществ - металлы, соли, различные бинарные соединения.
Сравнение
Есть не одно отличие органических веществ от неорганических. Разницу между ними можно проследить с точки зрения:
- молекулярной структуры;
- температур плавления, разложения;
- молекулярной массы;
- наличия углерода и водорода в молекуле;
- происхождения.
Общее количество неорганических веществ - 100 тыс. - заметно уступает числу органических - 18 млн, если следовать распространенным в современной химии классификациям.
Определив, в чем разница между органическими и неорганическими веществами, отразим выводы в небольшой таблице.
Таблица
| Органические вещества | Неорганические вещества |
| Имеют относительно сложную молекулярную структуру | Имеют относительно простую молекулярную структуру |
| Отличаются сравнительно невысокой температурой плавления и разложения | Во многих случаях плавятся и разлагаются при очень высоких температурах |
| Имеют, как правило, большую молекулярную массу | Имеют, как правило, небольшую молекулярную массу |
| В большинстве случаев содержат в составе молекул углерод и водород | Могут не содержать углерода и водорода в составе молекул |
| Обычно имеют природное происхождение | Не всегда имеют природное происхождение |
| Представлены в 18 млн разновидностей | Представлены в 100 тыс. разновидностей |
В жизни нас окружают разнообразные тела и предметы. Например, в помещениях это окно, дверь, стол, лампочка, чашка, на улице - автомобиль, светофор, асфальт. Любые тела или предметы состоят из вещества. В данной статье пойдёт речь о том, что такое вещество.
Что такое химия?
Вода является незаменимым растворителем и стабилизатором. Она обладает сильной теплоёмкостью и теплопроводностью. Водная среда благоприятна для протекания основных химических реакций. Она характеризуется прозрачностью и практически устойчива к сжатию.
Чем отличаются неорганические и органические вещества?
Особо сильных внешних отличий между двумя этими группами веществ нет. Главное отличие заключается в строении, где неорганические вещества обладают немолекулярным строением, а органические - молекулярным.
Неорганические вещества имеют немолекулярное строение, поэтому для них характерны высокие температуры плавления и кипения. Они не содержат углерода. К ним можно отнести благородные газы (неон, аргон), металлы (кальций, кальций, натрий), амфотерные вещества (железо, алюминий) и неметаллы (кремний), гидроксиды, бинарные соединения, соли.
Органические вещества молекулярного строения. У них достаточно низкие температуры плавления, и они быстро разлагаются при нагревании. В основном состоят из углерода. Исключения: карбиды, карбонаты, оксиды углерода и цианиды. Углерод позволяет образовывать огромное количество непростых соединений (в природе их известно более 10 миллионов).
Большинство их классов принадлежит к биологическому рождению (углеводы, белки, липиды, нуклеиновые кислоты). Данные соединения включают в свой состав азот, водород, кислород, фосфор и серу.
Чтобы понять, что такое вещество, необходимо представить, какую роль оно играет в нашей жизни. Взаимодействуя с другими веществами, оно образует новые. Без них жизнедеятельность окружающего мира неотделима и немыслима. Все предметы состоят из определённых веществ, поэтому они играют важную роль в нашей жизни.
Результаты Стэндфордского исследования.
Недавно на просторах белорусского, украинского и российского Интернет-пространства появились статьи на тему “развенчания мифа о пользе органических продуктов”, основанного на открытии ученых Стэндфордского Университета. Что же за всем этим стоит? Обратившись к первоисточнику, мы выяснили, что исследования и приводимые выдержки из их результатов действительно имели место быть. Однако, к сожалению, многие из вышеупомянутых статей лишены объективного и полного освещения результатов исследования. Похоже на «испорченный телефон».
Данное исследование не носило экспериментального характера, но в ходе его были сконсолидированы и досконально изучены все имеющиеся по этой теме материалы исследований, проведенных до 2012 года.
Длительность всех исследований варьировалась от двух дней до двух лет. Видимо, поэтому в них не рассматривался аспект человеческого здоровья при потреблении органической либо обычной еды, а лишь химический состав продуктов. Предметом рассмотрения было содержание питательных веществ либо содержание бактерий, грибов, пестицидов в продуктах (под лупу попали фрукты, овощи, злаки, мясо, молоко, домашняя птица и яйца).
По результатам исследований ученые отметили небольшую разницу в пользе для здоровья при употреблении в пищу органических продуктов вместо конвенциональных. Никакого различия по содержанию витаминов. Единственный элемент, количество которого значительно выше в органических продуктах – это фосфор , что может иметь существенное значение для людей с дефицитом этого вещества. Количество протеина и жиров, в т.ч. омега-3 жирных кислот в органическом молоке – вопреки предположениям – оказалось сопоставимым с величиной этих показателей в обычном молоке. Вместе с тем руководитель исследования доктор Дена Бравата из Центра политики в области здравоохранения (Centre for Health Policy) Стэндфордского университета подчеркивает, что различие в потреблении органической и неорганической пищи действительно не существенно – лишь если это касается питания взрослого человека, руководствующегося исключительно своим здоровьем . Т.е. здесь не берутся в расчет никакие другие экологические факторы.
Ученым также не удалось выделить какие-то определенные фрукты и овощи, для которых органичность в плане полезности была бы принципиально решающей. Как прокомментировала результаты участница исследовательской группы доктор Кристал Смит-Спэнглер , “Некоторые считают, что органическая еда всегда более здоровая и питательная, и мы были немного удивлены, когда не обнаружили этого”.
Однако ученые констатировали, что конвенциональные продукты подвержены на 30% большему риску заражения пестицидами, нежели органические. Примечательно, что органическое происхождение овощей и фруктов, согласно их заключению, не гарантирует на 100% отсутствие в них пестицидов. Они отметили и то, что, в общем и целом, содержание пестицидов в продуктах не превышает допустимого уровня.
Два исследования влияния рациона питания на детей показали более высокий уровень пестицидов в моче детей, питающихся продукцией интенсивного сельского хозяйства, против тех, которые употребляли в пищу органическую еду. В то же время влияние этого фактора на здоровье детей исследовано не было. Такая же ситуация с содержанием в курином мясе и свинине бактерий, устойчивых к антибиотикам: разница в показателях значительна, но влияние на здоровье людей, питающимися такими продуктами, не изучалось.
Таким образом, ученые не обнаружили строгих доказательств того, что органические продукты более питательны, чем обычные, либо что потребление органической пищи снижает риски для здоровья, но вместе с тем потребление органических продуктов снижает риск интоксикации пестицидами .
Однако, как отмечает доктор Дена Бравата , озвучивание подобных результатов исследований не ставит перед собой целью отвадить людей от покупок органической продукции, их цель – информирование населения. В то же время она отмечает, что помимо вошедших в область исследования цифр, существуют множество других немаловажных факторов, влияющих на предпочтения потребителей (в пользу органических продуктов): это и вкусовые качества продуктов, и влияние интенсивного сельского хозяйства на изменения окружающей среды, биоразнообразие и т.д., что для многих является причиной, определяющей их выбор.
Сами исследователи подчеркивают неоднородность данных, которые они проработали (а это были более 200 исследований различными методами), а также неучтенность факторов физического воздействия на продукты (как погодные условия или тип почвы), а также огромное разнообразие в методах ведения органических фермерских хозяйств, также очень сильно влияющее на химический состав выращенных продуктов.
“В этом исследовании мне бросается в глаза одна основопологающая ошибка: “питательные вещества” и “польза для здоровья” – что это? У науки есть исчерпывающий список веществ, содержащихся в продуктах, который в совокупности и дает представление о питательности. Точно так же химический состав, однозначно определяемый, влияет и на вкусовые качества продукта. К сожалению, очень многие исследования проводятся без должной объективности. Они изучают отдельные вещества и их воздействие вместо того, чтобы изучить воздействие и синергию химических элементов в составе.” – коментирует исследование Дэвид Браун, эксперт по пермакультуре, Австралия.
Напомню также, что исследования проводились в США, и все те же показатели в других странах могут отличаться. А разнородность данных снижает объективность выводов. Хотя ввиду уровня развития органического земледелия в Беларуси, не исключено, что ситуация у нас в стране обстоит именно так.
В то же время, эти констатации вряд ли могут убедить нас в безальтернативности нашего выбора. Скорее они должны подстегивать нас к более интенсивному стремлению создать в Беларуси все необходимые условия для выращивания более экологически чистой, полезной продукции. Тем более, что интенсивное (традиционное) земледелие помимо продуктов «дарит» нам еще и ухудшающуюся экологическую ситуацию.