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Rodrigo Ricardo

Descripción general y clasificación de los compuestos orgánicos ¿Qué son los compuestos orgánicos?

Publicado el 20 octubre, 2021

¿Qué son los compuestos orgánicos?

Los compuestos orgánicos son compuestos químicos que contienen moléculas de carbono unidas a moléculas de hidrógeno a través de enlaces covalentes ( C – H ); también pueden contener otras moléculas como oxígeno, halógenos, azufre y nitrógeno. Los hidrocarburos son compuestos orgánicos naturales que están hechos exclusivamente de hidrógenos y carbonos.

Un compuesto orgánico bastante familiar es el metano, un hidrocarburo utilizado en fertilizantes y combustibles. Existe una presunción general de que los compuestos orgánicos se encuentran principalmente en laboratorios y grandes fábricas industriales. Sin embargo, los productos químicos orgánicos están en constante contacto con la vida. Su presencia es evidente en muchos productos utilizados y reconocibles. Por ejemplo, el tolueno y el benceno son los productos químicos presentes en el combustible utilizado en automóviles y estufas. La acetona es una sustancia química orgánica que se utiliza en quitaesmaltes. El etilenglicol es otro químico orgánico que se usa en bolígrafos, plásticos e incluso cosméticos.

¿Qué elementos contienen todas las moléculas orgánicas?

Todas las moléculas orgánicas son compuestos hechos de carbonos. Sin embargo, no todos los compuestos hechos de carbonos son moléculas orgánicas. Por ejemplo, el cianuro es un compuesto que contiene carbono, pero no es orgánico. ¿Cómo puede alguien distinguir entre compuestos orgánicos e inorgánicos? Una forma de hacerlo es comprobar la presencia de hidrocarburos porque todos los compuestos orgánicos contienen moléculas de carbono e hidrógeno unidas covalentemente. Los compuestos orgánicos que contienen carbonos e hidrógenos puramente se denominan hidrocarburos.

Clasificación de compuestos orgánicos

La categorización de compuestos orgánicos puede ocurrir de muchas formas, ya sea por su estructura, quiralidad o grupos funcionales. La siguiente sección ayudará a clasificar estos compuestos según su estructura.

Las moléculas orgánicas pueden ser moléculas de cadena abierta o de cadena cerrada . Como sugiere el nombre, las moléculas de cadena abierta son cadenas lineales o ramificadas de hidrocarburos , mientras que las moléculas de cadena cerrada son hidrocarburos cíclicos , tales moléculas tienen una estructura similar a un anillo. El benceno es un ejemplo popular de una sustancia química orgánica de cadena cerrada; 6 moléculas de carbono e hidrógeno comprenden benceno. El butano es un excelente ejemplo de un hidrocarburo lineal de cadena abierta, como se muestra a continuación.

Benceno: compuesto orgánico cíclico cerrado.
Compuesto cíclico
Butano: un compuesto orgánico de cadena abierta.
Compuesto orgánico de cadena abierta

Tipos de compuestos cíclicos: homocíclicos frente a heterocíclicos

Hay dos ramas principales de compuestos cíclicos, homocíclicos y heterocíclicos . Los compuestos homocíclicos están formados exclusivamente por moléculas de hidrógeno y carbono, mientras que los compuestos heterocíclicos están formados por hidrocarburos y otros elementos, como oxígeno, halógenos, amoniaco, etcétera. Una molécula orgánica cíclica que contiene cualquier cosa que no sean hidrógenos y carbonos puede clasificarse automáticamente como un compuesto heterocíclico.

Para resumir:

  • Compuestos homocíclicos: están formados puramente por hidrocarburos.
  • Compuestos heterocíclicos: además de los hidrocarburos, están compuestos por otros elementos como oxígeno, azufre, nitrógeno y halógenos.
Compuestos orgánicos heterocíclicos y homocíclicos.
Compuestos heterocíclicos y homocíclicos

Compuestos aromáticos frente a compuestos alicíclicos

Los compuestos orgánicos cíclicos se pueden ramificar en compuestos aromáticos y alicíclicos . Los compuestos aromáticos son hidrocarburos insaturados con anillos conjugados. Su estructura anular y su insaturación los caracterizan. La razón por la que estos compuestos son insaturados es que contienen enlaces dobles y sencillos alternos.

Los compuestos alicíclicos son compuestos alifáticos de estructura cíclica; Los compuestos alifáticos son hidrocarburos de cadena abierta. Los compuestos alicíclicos pueden ser saturados o insaturados.

La similitud clave entre los compuestos aromáticos y alicíclicos es que ambos son compuestos de cadena cerrada que poseen una estructura similar a un anillo. La principal diferencia es que el primero es insaturado y tiene enlaces dobles y sencillos alternos, mientras que el último puede ser saturado o insaturado.

Compuestos aromáticos :

  • Generalmente insaturado debido a la presencia de dobles enlaces.
  • Posee una estructura anular conjugada.
  • Contienen enlaces dobles y sencillos alternados.
  • Ejemplos: benceno, fenol, naftaleno.
Compuesto aromático: tolueno.
Ejemplo de compuesto aromático

Compuestos alicíclicos :

  • Posee una estructura de anillo cerrado.
  • El anillo puede estar insaturado o no.
  • Comparte las mismas propiedades que los compuestos alifáticos (la principal diferencia es que los compuestos alifáticos son de cadena abierta).
  • Ejemplos: ciclohexano, ciclopropano, ciclobuteno.
Compuesto alicíclico: ciclobuteno.
Ejemplo de compuesto alicíclico

Series homólogas

La serie homóloga es una rama de los hidrocarburos que posee la misma fórmula, grupo funcional y propiedades similares. Los compuestos orgánicos se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos. También se pueden clasificar según sus grupos funcionales. Si contuvieran un grupo hidroxilo, podrían clasificarse como alcoholes. Si contienen un grupo carbonilo, se pueden clasificar como cetonas.

La utilidad de la serie homóloga es que puede organizar los hidrocarburos según su nivel de similitud; los compuestos que contienen dobles enlaces se colocan en la categoría de “alquenos”, y los compuestos que contienen triples enlaces se colocan en las categorías de “alquinos”, etcétera. Los hidrocarburos con enlaces saturados, como el etano, se clasifican como alcanos. La acetona, menos conocida como propanona, tiene un grupo funcional carbonilo, lo que la coloca en la categoría de cetonas. El nombre de los hidrocarburos ayuda a predecir a qué serie homóloga pertenecen. Por ejemplo, el metano, el etano y el propano terminan con el sufijo -ane, lo que sugiere que pertenecen a los alcanos. Mientras que el metanol, el etanol y el propanol terminan con el sufijo -ol, lo que sugiere que son alcoholes.

El metano, el etano y el propano son alcanos.
Ejemplos de alcanos
El metanol, el etanol y el propanol son alcoholes.
Ejemplos de alcoholes

Resumen de la lección

Los compuestos orgánicos están presentes en las cosas más utilizadas. Están presentes en los fertilizantes como metano, en el combustible como benceno y tolueno, y en el quitaesmalte de uñas como acetona. Están compuestos principalmente por hidrocarburos , que son moléculas de carbono unidas a moléculas de hidrógeno a través de un enlace covalente; también pueden contener otros elementos como halógenos, oxígeno, nitrógeno, azufre, etcétera. Los compuestos orgánicos que están hechos exclusivamente de carbonos e hidrógenos se denominan hidrocarburos.

Los compuestos orgánicos se pueden clasificar de varias formas diferentes, y se pueden clasificar según su estructura, grupo funcional, grado de saturación y propiedades. Se pueden categorizar ampliamente segregando compuestos de cadena abierta y compuestos de cadena cerrada .

Los compuestos alifáticos lineales o ramificados se consideran moléculas de cadena abierta; Los compuestos de cadena cerrada son moléculas cíclicas que tienen una estructura similar a un anillo. Los compuestos cíclicos se clasifican además en los siguientes:

  • Homocíclico , compuesto de hidrocarburos puros.
  • Heterocíclico , formado por hidrocarburos y otros elementos (oxígeno, nitrógeno, halógenos).
  • Compuestos cíclicos aromáticos insaturados con anillos conjugados.
  • Compuestos cíclicos alicíclicos con propiedades alifáticas

Los compuestos orgánicos se pueden organizar en series homólogas , donde las moléculas con estructuras, propiedades y grupos funcionales similares se clasifican en la misma clase.

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