Química orgánica: Definición, importancia y ejemplos

Publicado el 24 marzo, 2023 por Rodrigo Ricardo

¿Qué es la Química Orgánica?

La química es la rama de la ciencia que está interesada en identificar elementos, describir sus propiedades y explorar cómo las diferentes sustancias interactúan entre sí. La química orgánica es un subcampo de la química que está específicamente interesado en los compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos son aquellos que contienen átomos de carbono e hidrógeno (y potencialmente otros elementos). Los investigadores que practican la química orgánica a menudo están interesados ​​en comprender las diversas sustancias y reacciones que tienen lugar dentro de los organismos vivos. Por el contrario, la química inorgánica está interesada en compuestos que no contienen carbono, aunque hay algunos casos de superposición entre los dos campos.

Tipos de Química Orgánica

La definición de química orgánica no limita la versatilidad del campo. Los químicos orgánicos trabajan y contribuyen en múltiples campos, incluidos la medicina, la cosmética, la agricultura, la ecología ambiental y los biocombustibles. Los científicos practican muchos tipos de química orgánica, que incluyen:

  • Química médica
  • Química organometálica
  • Química de polímeros
  • Química orgánica física
  • Estereoquímica

Química Médica

También conocida como química farmacéutica, la química médica es una subrama de la química orgánica interesada en desarrollar compuestos para uso medicinal. Los químicos médicos a menudo se enfocan en desarrollar compuestos farmacéuticos para apoyar y mantener la salud. Si bien este subcampo a menudo investiga compuestos naturales, también se basa en compuestos sintéticos hechos por el hombre.

Química organometálica

La palabra “organometálico” se puede dividir en “orgánico”, en este caso, en referencia a los compuestos que contienen carbonos, y “metálico”, en referencia a los elementos metálicos. La química organometálica está interesada en compuestos que contienen enlaces entre átomos de carbono y átomos metálicos (o, en algunos casos, átomos metaloides). Los productos desarrollados con química organometálica se utilizan a menudo como catalizadores o reactivos en otras reacciones. La química organometálica también puede incluirse en la química inorgánica si se centra en los enlaces formados entre el metal y los elementos orgánicos adyacentes, como el nitrógeno, el oxígeno o el halógeno.

Química de polímeros

En química orgánica, la química de polímeros se centra en comprender y producir grandes cadenas de moléculas orgánicas repetitivas. El caucho natural es un polímero orgánico derivado del látex vegetal. Otros ejemplos de polímeros orgánicos incluyen lignina y resina.

Química Orgánica Física

Los químicos orgánicos físicos están interesados ​​​​en comprender las propiedades físicas de los compuestos orgánicos, las reacciones entre los compuestos orgánicos y los productos resultantes. La química orgánica física utiliza una multitud de herramientas para comprender estos productos, incluidos espectrofotómetros (que observan cómo las sustancias absorben la luz) y modelos computacionales.

Estereoquímica

La estereoquímica es otra subrama que se puede aplicar tanto a la química orgánica como a la inorgánica. En química orgánica, la estereoquímica está interesada en comprender las estructuras tridimensionales de las moléculas orgánicas. Además, los estereoquímicos están interesados ​​en cómo pueden cambiar las propiedades de una sustancia si se altera su forma tridimensional.

Historia de la Química Orgánica

El término “química orgánica” fue definido originalmente por Jöns Jacob Berzelius en 1806. Al principio, esta definición se aplicaba únicamente a sustancias extraídas de organismos vivos. Por ejemplo, los químicos orgánicos de principios del siglo XIX pueden haber estado interesados ​​en la composición elemental del cuerpo humano. Si bien la química orgánica no se definió formalmente como un término hasta 1806, los alquimistas practicaban la química orgánica ya en la Edad Media.

La química orgánica se ha convertido en un campo cada vez más popular desde su nombre original. Los químicos orgánicos crearon muchos de los materiales comunes que se usan en la actualidad. Por ejemplo, el petróleo se hizo cada vez más popular como producto de petróleo refinado a principios del siglo XX, cuando los automóviles se convirtieron en una forma popular de transporte.

Tipos de compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos se pueden clasificar de muchas maneras. En general, los compuestos orgánicos se clasifican en uno de dos grupos: Compuestos acíclicos y los compuestos acíclicos, también llamados compuestos de cadena abierta o compuestos alifáticos, aparecen como cadenas ramificadas o no ramificadas. El propano es un ejemplo de un compuesto acíclico.

Un diagrama que representa la estructura química del benceno cíclico y el propano acíclico.

Compuestos cíclicos

Por el contrario, los compuestos cíclicos tienen uno o más anillos. Los compuestos cíclicos pueden ser heterocíclicos, lo que significa que el anillo contiene un elemento que no es carbono, u homocíclicos, lo que significa que todos los átomos que componen el anillo son carbono.

Propiedades de los Compuestos Orgánicos

Los compuestos orgánicos son muy diversos y por lo tanto presentan una gran diversidad de propiedades. Primero, los compuestos orgánicos contienen carbono. Además, los compuestos orgánicos son a menudo:

  • No polar y soluble en sustancias no polares.
  • Insoluble en sustancias polares
  • Unidos por enlaces covalentes
  • Caracterizado por bajos puntos de fusión y ebullición.
  • Combustible

Aplicaciones de la Química Orgánica

La química orgánica tiene una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, los investigadores y fabricantes dependen de la química orgánica para producir:

Biotecnología

La biotecnología es una descripción amplia que abarca una variedad de productos. En pocas palabras, la biotecnología explora la tecnología que funciona en función de la información obtenida de los sistemas biológicos. Algunos ejemplos de biotecnología incluyen combustibles alternativos (biocombustibles), pesticidas mejorados y nuevos métodos de pasteurización. Debido a que los sistemas biológicos son diversos, los productos de la biotecnología también lo son.

Productos de consumo

Muchos productos de consumo dependen de la química orgánica para su producción. La mayoría de los cosméticos están formulados con compuestos orgánicos, incluidos péptidos y alcoholes.

Productos farmaceuticos

Los productos farmacéuticos también se producen con química orgánica. Las vacunas, los antibióticos y otros medicamentos suelen contener una variedad de compuestos orgánicos.

Ejemplos de química orgánica

Hay muchos ejemplos de productos fabricados con química orgánica. Ejemplos de materiales creados con compuestos orgánicos incluyen:

Etanol

El etanol (también llamado alcohol etílico o alcohol de grano) es un alcohol acíclico producido a partir de productos de cultivos molidos, incluidos almidones y azúcares. El etanol se usa como antiséptico y se puede encontrar en muchos productos de consumo, incluidos los cosméticos.

Acetona

La acetona (comúnmente utilizada como solución para quitar el esmalte de uñas) también es un compuesto acíclico.

Jabones

La producción de jabón se basa en un proceso llamado saponificación. Durante este proceso, las grasas se exponen a una base fuerte para producir jabón. La mayoría de las recetas de jabón se basan en una mezcla de aceites (como aceite de oliva, aceite de coco o aceite de cáñamo) e hidróxido de sodio. Si bien el hidróxido de sodio es peligroso y puede quemar la piel, no queda nada en el producto terminado.

Resumen de la lección

La química orgánica es un subcampo dentro de la química que está interesado en comprender los compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos son aquellos que contienen átomos de carbono e hidrógeno (ya veces otros elementos). Los compuestos orgánicos son muy diversos y pueden incluir materiales naturales y sintéticos. La química orgánica también se describe mediante muchas subramas. La química médica es la subrama de la química orgánica que está interesada en comprender y producir compuestos que proporcionen beneficios medicinales. La química organometálica investiga compuestos orgánicos que contienen átomos metálicos y metaloides. La química de polímeros explora los compuestos orgánicos que se componen de cadenas repetitivas. Química orgánica física explora las propiedades físicas de los compuestos orgánicos con una variedad de herramientas, mientras que la estereoquímica explora las propiedades tridimensionales de los compuestos orgánicos.

Los compuestos orgánicos se pueden clasificar de muchas maneras, pero generalmente se clasifican como compuestos acíclicos o compuestos cíclicos. Los compuestos acíclicos aparecen ramificados y los compuestos cíclicos parecen tener anillos. Ambas categorías se pueden dividir en subcategorías. Si bien el término “química orgánica” no se describió oficialmente hasta principios del siglo XIX, las mentes curiosas han explorado las propiedades de los compuestos orgánicos desde la Edad Media. La química orgánica es un campo importante que ha producido muchos materiales comunes que se utilizan en la actualidad, incluidos el etanol, la acetona, el propano y el petróleo.

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