Minerale organice, anorganice şi spinul electronic. Calciu organic şi anorganic, carbon organic şi anorganic

Am auzit de multe ori discutându-se despre minerale organice şi anorganice, făcându-se confuzia între minerale şi elementele simple care le compun. Mineralele organice sunt, în fapt, compuşi organici care conţin mineralele necesare organismului (magneziu, fier, calciu, zinc, etc.)

O idee folosită de mulţi amatori este că elementele simple de mai sus pot fi organice sau anorganice în funcţie de direcţia de rotire a electronilor în jurul lor însăşi (spinul electronului)

Prin încorporarea spinului electronilor în funcția de undă a electronilor, oamenii de ştiinţă au descoperit că al patrulea număr cuantic, cunoscut sub numele de numărul cuantic de spin, m_s, ar putea avea două valori diferite – m_s = +1/2 și m_s = -1/2.

Aceste valori au tentant pe unii nespecialişti să atribuie m_s = +1/2 pentru o direcţie de rotire a electronului în jurul axei sale, și m_s = -1/2 pentru cealaltă direcție. Dar când vorbeşti de direcţii de rotaţie vorbeşti de particule, pe când aici e vorba de funcţia de undă. Practic, la anivel cuantic nu se vorbeşte despre o rotație în sensul acelor de ceasornic, sau o rotație  în sensul invers acelor de ceasornic, oamenii de ştiinţă numesc aceste stări ale electronilor ca „spin-up” şi „spin-down”.

Starea de spin a electronilor poate fi arbitrară aliniată, astfel încât există infinite posibile stări de spin, nu doar în sus și în jos. Dar toate aceste stări se găsesc într-un spațiu vectorial bidimensional, și stările sus şi jos sunt seturi de vectori de bază ale acestui spațiu. Cu alte cuvinte, orice stare de spin poate fi scris ca combinație liniară de stări sus și jos (sau stânga și dreapta). Desemnarea sus şi jos ca stări de bază este analoagă cu alegerea unui sistem de coordonate; ele sunt arbitrare și nu stabilesc o orientare preferențială în spațiu.

Dar, chiar dacă neglijăm argumentele de mai sus şi considerăm electronii ca nişte particule pure care se rotesc în jurul acxelor lor, să luăm un exemplu: imaginaţi-vă electronul ca o minge de fotbal. Consideraţi că aceasta se roteşte în aer, să zicem la un metru înalţime faţă de pământ. Dacă o priviţi de jos în sus, ea se va roti în sensul acelor de ceasornic. Dacă o priviţi de sus, ea se va roti în sens invers acelor de ceasornic. Care ar fi sistemul de referinţă care să spună sensul corect al rotaţiei? Cine îl stabileşte?

Revenind la mineralele organice şi anorganice, iată câteva exemple:

Calciul

Calciul organic este calciul derivate din surse vegetale, cum ar fi algele, în comparație cu calciu derivat din calcar sau alte surse minerale. Deși tehnic calciul este un mineral anorganic indiferent de sursa acestora, suplimentele de calciu se bazează pe compuși de calciu, nu pe elementul pur. În acest sens, calciul anorganic din calcar este de fapt carbonat de calciu, iar calciul organic este de obicei fosfat de calciu sau citrat de calciu.

Suplimentele de calciu care sunt etichetate drept calciu organic sunt adesea sub formă de chelați de calciu. Un chelat este un compus organic cu legături de hidrogen, care este legat la un ion metalic cum ar fi calciul. Un chelat de calciu obişnuit, care este comercializat drept calciu organic, este citratul de calciu.

Carbon

Compușii organici de carbon („carbonul organic”) sunt derivaţi din plante sau animale. Aceştia conțin, de obicei de carbon și hidrogen. De exemplu, carbohidrații (cum ar fi glucoza), proteinele și uleiul de palmier. Aceştia au punct de topire și punctul de fierbere scăzute și sunt izolatori din punct de vedere electric. Se pot dizolva în solvent organic (cum ar fi metanolul, eterul și cloroformul), dar nu în solvent anorganic (cum ar fi apa, acizii și bazele).

Compușii anorganici de carbon („carbonul anorganic”) provin din minerale aflate pe pământ. De obicei carbonul vine împreună cu un element nemetalic (de exemplu dioxidul de carbon sau/și monoxidul de carbon), sau un element metalic (bicarbonat de sodiu, de exemplu). Contrar compuși organici ai carbonului, aceştia se dizolvă într-un solvent anorganic, dar nu în solvent organic.