Química orgánica

Te explicamos qué es la química orgánica, su origen y su relación con la química inorgánica. Además, clasificación de compuestos orgánicos.

¿Qué es la Química Orgánica?

La química orgánica (también llamada química del carbono) es el estudio de sustancias y compuestos de tipo orgánico, lo que significa que tienen como base combinatoria de su estructura atómica los elementos carbono, hidrógeno y algunos otros como el azufre y el oxígeno. Además, los compuestos orgánicos componen las diferentes formas de seres vivos de nuestro planeta.

En este sentido, la química orgánica como campo de estudio se ocupa de la estructura, comportamiento, propiedades y usos de este tipo de compuestos químicos. Por eso, es fundamental entender cómo funciona la vida y los diversos procesos energéticos e industriales que ha desarrollado la especie humana a lo largo de su historia.

Para la química moderna, los elementos que forman los compuestos orgánicos son los que suelen aparecer en los organismos vivos y en sus compuestos derivados, como el carbono (C), el hidrógeno (H), el azufre (S), el oxígeno (O), el nitrógeno (N) y todos los elementos halógenos.

Aunque los elementos mencionados son los más comunes, las sustancias orgánicas también pueden estar compuestas por otros elementos, tanto orgánicos como inorgánicos.

Ver también: Bioquímica

Origen de la química orgánica.

El origen del nombre «química orgánica» proviene de ciertas teorías científicas en boga hasta mediados del siglo XIX, y que proponían que los compuestos orgánicos eran, necesariamente, remanentes o residuos de antiguos seres vivos. Por lo tanto, sostenían que toda la materia orgánica procedía de sus cuerpos.

Sin embargo, en 1828 el químico alemán Friedrich Wöhler se dio cuenta de que sustancias inorgánicas como el cianato de amonio (CH₄NO_{de ellos}O) podría convertirsepor ciertos procesos químicos, en una sustancia orgánica como la urea, que forma parte de la orina de muchos animales, por ejemplo.

Wöhler obtuvo la primera prueba de que la materia orgánica e inorgánica podían tener un origen común, no necesariamente relacionado con la vida.

Química Orgánica comenzó a ser una rama fundamental de la química moderna a mediados del siglo XX, cuando surgieron nuevos métodos de investigación a través de la tecnología. Así, fue posible comprender mejor los procesos de los compuestos orgánicos. La biología y la medicina también jugaron un papel importante en este sentido.

Clasificación de los compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos se clasifican aproximadamente de la siguiente manera:

Según su método de producción o síntesis:

• Compuestos naturales. Son sintetizados tanto por organismos vivos como por procesos naturales. En cualquiera de las dos variantes, el ser humano no interviene para sintetizarlos. Por ejemplo: los organismos vivos pueden sintetizar proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, mientras que el petróleo se puede producir como resultado de procesos geológicos que tardan miles de años.
• compuestos sintéticos. Son sintetizados artificialmente por humanos en laboratorios químicos. Por ejemplo: medicamentos, colorantes, plásticos, entre otros productos.

Según el tipo de trabajo:

• Hidrocarbonos aromáticos. Son compuestos orgánicos cíclicos (en forma de anillo) que tienen la particularidad en su estructura de alternar un enlace simple con un enlace múltiple, generalmente un enlace doble. El hecho de que los enlaces se alternen provoca una deslocalización de los electrones en el anillo, lo que da una gran estabilidad a este tipo de estructuras. La mayoría son derivados del benceno. Por ejemplo:
  
• Hidrocarburos alifáticos. Estos son hidrocarburos que no tienen carácter aromático. Pueden ser lineales o cíclicos. Por ejemplo:
  
• Compuestos organometálicos. Son compuestos orgánicos formados por átomos de carbono unidos covalentemente a uno o más átomos de un elemento metálico. Por ejemplo:
  

Según los grupos funcionales que posean (-OH, O=C, -NH_{de ellos}Entre otros):

• Alcanos, alquenos y alquinos. Son hidrocarburos que contienen estructuras a base de carbono e hidrógeno, aunque también pueden tener otros átomos unidos. En los alcanos los átomos de carbono están unidos por enlaces simples, en los alquenos por enlaces dobles y en los alquinos por enlaces triples. Por ejemplo:
  
• alcoholes. Estos son hidrocarburos que tienen un hidrógeno reemplazado por un grupo hidroxilo (-OH). Si varios grupos hidroxilo reemplazan a varios hidrógenos, se denominan polioles. Por ejemplo:
  
• Cetonas. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carbonilo (O=C=) unido a dos átomos de carbono. Por ejemplo:
  
• aldehídos. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carbonilo (O=C=) unido a un átomo de hidrógeno y un átomo de carbono. Por ejemplo:
  
• Ácidos carboxílicos. Estos son compuestos orgánicos que tienen un grupo carboxilo (-COOH) en su estructura. Por ejemplo:
  
• Aminas. Son compuestos orgánicos cuya estructura proviene de la sustitución de uno o más hidrógenos de la molécula de amoníaco (NH₃), por ciertos sustituyentes. Por ejemplo:
  

Según su tamaño o peso molecular:

• Monómeros. Son unidades moleculares que están unidas por enlaces químicos para formar macromoléculas llamadas polímeros. Por ejemplo: azúcar en la sangre.
• polímeros Son macromoléculas formadas por unidades moleculares más pequeñas llamadas monómeros. Por ejemplo: celulosa.
  

Quimica organica y quimica inorganica

La diferencia esencial entre la química orgánica e inorgánica se refiere al tipo de compuestos que les interesan. La química orgánica estudia compuestos cuya estructura se basa en el carbono y el hidrógeno. como componentes principales.

A cambio, la química inorgánica también se ocupa del resto de los elementos químicos, capaces de formar parte de las sustancias que sustentan la vida, pero no como elementos fundamentales y primordiales. Así, existen compuestos inorgánicos que contienen carbono e hidrógeno, pero no existen compuestos orgánicos sin carbono.

Así, la química inorgánica explora principalmente compuestos formados por enlaces que implican interacciones electrostáticas, así como compuestos metálicos, la gran mayoría de los cuales son buenos conductores del calor y la electricidad. En cambio, la química orgánica estudia compuestos formados por enlaces covalentes, que son enlaces formados cuando se comparten electrones de niveles de energía más bajos de los átomos.

Más en: Química Inorgánica

Ejemplos de quimica organica

La química orgánica está muy presente en nuestro día a día en los procesos químicos, tanto naturales como artificiales:

• Fabricación de jabón. Se produce por el proceso denominado «saponificación», a partir de la utilización de grasas animales y vegetales.
• Fermentación y destilación de azúcares. Se lleva a cabo por microorganismos, para obtener alcoholes. Con ellos, el ser humano elabora bebidas, solventes y diversos productos.
• La síntesis de almidones. Es el proceso que llevan a cabo las plantas durante su fotosíntesis, y que se utiliza para almacenar carbohidratos en el algodón y otros materiales similares, también aprovechables por los humanos.
• La industria petroquímica. Del petróleo obtenemos cadenas poliméricas que se utilizan para fabricar sustancias tan diversas como el plástico, la gasolina, el benceno, etc.
• La creación de antibióticos. Algunos hongos secretan estos compuestos capaces de matar ciertos tipos de bacterias. Además, existen antibióticos o que se sintetizan en el laboratorio.

Continuar con: Industria química

Referencias

• «Química orgánica» en Wikipedia.
• «Química Orgánica: Introducción» (video) en Educatina.
• «Química Orgánica» en Khan Academy.
• «Química Orgánica» en Encyclopaedia Britannica.