1. Sustancias orgánicas

Curiosidad

Imagende Edboas en Wikimedia. CC

La química orgánica es el conjunto de conocimientos relativos a la propiedades químicas y, en cierto grado, a las físicas, de los compuestos que contienen carbono. Si bien el elemento carbono no es el más abundante en la corteza terrestre (es el duodécimo en el ranking de abundancia) el número de sustancias orgánicas conocidas es mucho mayor que el de inorgánicas.

Así pues, el carbono es un elemento muy, pero que muy especial.

A continuación tienes una tabla de clasificación de las sustancias orgánicas, no todas son objetos de estudio de este curso.

Observa que para diferenciarlas no basta con la fórmula molecular, pues a veces se diferencian en el tipo de enlace entre los átomos, en la posición en que se encuentran, etc... 

 

Sustancias orgánicas: Tradicionalmente se definían como aquellas que formaban parte de los seres vivos, pero actualmente una sustancia orgánica es aquella en la que en su composición tiene carbono excepto unas pocas, como C, CO, CO2, CO32-, CN-, C4-...
  Hidrocarburos: Sustancias orgánicas que contiene exclusivamente carbono e hidrógeno
    Alcanos: Hidrocarburos que tienen todos los enlaces C-C sencillos  C2H6 etano
    Alquenos: Hidrocarburos que tienen algún doble enlace entre átomos de carbono  C2H4  eteno
    Alquinos: Hidrocarburos que tienen algún triple enlace entre átomos de carbono  C2H2  etino
    Aromáticos: Hidrocarburos que tienen, al menos tres dobles enlaces en carbonos alternos (los podemos considerar derivados del benceno)  C6H6  benceno
  Compuestos oxigenados: Sustancias orgánicas que además de carbono e hidrógeno, también tienen oxígeno.
    Alcoholes: Compuestos oxigenados que contienen, al menos, un grupo -OH unido a un átomo de carbono  CH4O  etanol
    Éteres: Compuestos oxigenados que tienen un átomo de oxígeno unidos a dos átomos de carbono  C2H6O  dimetiléter
    Aldehidos: Compuestos oxigenados que tienen un átomo de oxígeno, unido mediante doble enlace a un átomo de carbono terminal  CH2O  metanal
    Cetonas: Compuestos oxigenados que tienen un átomo de oxígeno unidos por doble enlace a un carbono no terminal  C3H6O    propanona
    Ácidos Carboxílicos: Compuestos oxigenados que tienen en un carbono terminal un átomo de oxígeno, unido mediante doble enlace y un grupo -OH.  C2H4O2    ácido etonoico
  Compuestos nitrogenados: Sustancias orgánicas que tienen también nitrógeno, pudiendo tener también oxígeno.
    Aminas: Compuestos nitrogenados que tienen un grupo -NH2 unido a un átomo de carbono  CH5N    metilamina
    Amidas: Compuestos oxigenados que tienen en un carbono terminal un oxígeno unido mediante doble enlace y un grupo -NH2  C2H5NO    etanamida
    Nitrocompuestos: Compuestos nitrogenados que tienen unido a un átomo de carbono el grupo nitro (-NO2)  CH3NO2    nitrometano
    Nitrilos: compuestos nitrogenados que tienen en un carbono terminal un átomo de nitrógeno unido mediante triple enlace al átomo de carbono  C2H3N    etanonitrilo

 

 

 

Como ves, las fórmulas de los compuestos orgánicos son bastante más complejas que las de los inorgánicos. Si para los compuestos inorgánicos, basta con saber el número de átomos de cada clase que contiene la sustancia, para los compuestos orgánicos además tenemos que saber cómo se unen unos a otros, por lo que en la formulación de los compuestos orgánicos no basta con la fórmula molecular, se usan otros tipos de fórmulas:

 

  • Fórmula condensada (molecular): Expresa el tipo y número de átomos de la molécula. Pero no informa de los enlaces que presenta la misma. por ejemplo, C6H6 es la fórmula de un compuesto formado por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno.
  • Fórmula semidesarrollada: En ella se representa, además de los átomos de cada clase que forman la molécula, los enlaces carbono-carbono, mediante una línea, dos o tres, según que se trate de enlace sencillo, doble o triple. Ejemplo: HC ≡ CH presenta un enlace triple carbono-carbono.
  • Fórmula desarrollada: Se representan todos los enlaces de la molécula. Por ejemplo, H - C ≡ C - H.

Así: las fórmulas de las moléculas orgánicas se pueden escribir indicando todos los enlaces que se forman o indicando sólo los enlaces entre los átomos de carbono. En este caso, los hidrógenos unidos a cada átomo de carbono se colocan a continuación del C utilizando subindices (2, 3 ó 4) para indicar su número. Cuando se utilizan las fórmulas semidesarrolladas, para simplificar, no suelen escribirse tampoco las barras de los enlaces C-C. Lo vas a entender mejor con un ejemplo:

 

Importante

Para los compuestos orgánicos, se utiliza la fórmula semidesarrollada, en la que se representa los enlaces entre átomos de carbono.

Se llama función química a cada grupo de compuestos con propiedades y comportamientos químicos característicos.

Cada función se caracteriza por poseer un conjunto de uno o varios átomos, al que se denomina grupo funcional.

Caso práctico

Identifica los grupos funcionales que aparecen en la siguiente fórmula:

CH3-CO-CHOH-CH2-COOH

Compuestos polifuncionales

Se denominan así a aquellos compuestos que tienen más de una función orgánica. En estos casos, hay que precisar cuál es la función principal y cuáles las se­cundarias, ya que el nombre del compuesto vendrá dado por la función principal. Las demás funciones no se tienen en cuenta y se nombran como sustituyentes.

La cadena principal es la que contiene la función principal.

El orden de preferencia para determinar cuál es la función principal esta fijado por la IUPAC.

Pregunta Verdadero-Falso

Pregunta 1

Los compuestos polifuncionales se nombran con la terminación de la función principal y las demás funciones (sustituyentes) se nombran con el prefijo correspondiente.

Para saber más

Sitios web con formulación y nomenclatura

En este tema vas a aprender a formular y nombrar los tipos de compuestos más habituales, y se te facilitan muchos ejemplos resueltos para facilitar tu trabajo.

De todos modos, en el sitio web del profesor Carlos Alonso puedes encontrar información que te ayude a resolver alguna duda que se te pueda plantear, ya que abarca muchos más contenidos de los que tú necesitas saber.