Conceptos esenciales de química orgánica: funciones, fórmulas y reacciones

1. Fórmulas generales y definiciones

Alquinos

Alquinos: Hidrocarburos insaturados con al menos un triple enlace carbono‑carbono.
Fórmula general: C_nH_2n-2

Ésteres

Ésteres: Derivados de los ácidos carboxílicos en los que el H del grupo –COOH se reemplaza por un radical alquilo.
Fórmula general: R–COO–R'

Alcoholes

Alcoholes: Compuestos que contienen el grupo hidroxilo (–OH) unido a un carbono saturado.
Fórmula general: R–OH
Se forman cuando, en los hidrocarburos, se sustituye uno o más átomos de hidrógeno por uno o más grupos hidroxilo.

Cetonas

Cetonas: Compuestos que presentan un grupo carbonilo (C=O) entre dos radicales alquilo.
Fórmula general: R–CO–R'

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2. Ejemplos y usos

Éteres

Éteres: Etóxietano, metoxipropano, metoximetano – Usos: disolventes y anestésicos.

Ésteres

Ésteres: Etanoato de pentilo, butanoato de etilo, etanoato de bencilo – Usos: perfumes y saborizantes.

Alquenos

Alquenos: Eteno, polipropileno, poliestireno – Usos: maduración (etano para la maduración de frutas), plásticos, aislamiento.
Son hidrocarburos insaturados con doble ligadura e hibridación sp².

Alcoholes

Alcoholes: Etanol, 2‑propanol, glicerina – Usos: desinfectantes, cosméticos.
Se forman cuando, en los hidrocarburos, se sustituye uno o más átomos de hidrógeno por uno o más grupos hidroxilo (–OH).

Amidas

Amidas: Urea, sacarina, barbitúricos – Usos: fertilizantes, medicamentos.
Resultan al sustituir uno, dos o los tres átomos del amoniaco por el mismo número de grupos acilo.

Aldehídos

Aldehídos: Formaldehído, benzaldehído, cinamaldehído – Usos: conservadores, aromas.
El término indica, etimológicamente, ‘alcohol deshidrogenado’.

Ácidos carboxílicos

Ácidos carboxílicos: Ácido fórmico, acético, cítrico – Usos: textiles, alimentos.
Grupo funcional: carboxilo (–COOH).

3. Teoría y reacciones

Configuración electrónica del carbono

Configuración electrónica: 1s² 2s² 2p² (estado basal) / 1s² 2s¹ 2p³ (estado excitado) – El carbono es tetravalente.

¿Qué son los hidrocarburos y cuál es su fuente principal?

Son compuestos formados por carbono (C) e hidrógeno (H).
Fuente principal: petróleo.

Grupos funcionales

• Alcoholes: –OH (hidroxilo).
• Éteres: –O– (oxi).
• Ésteres: –COO– (grupo éster, ligado a un ácido carboxílico y un radical alcoxi).
• Aldehídos: –CHO.
• Cetonas: –CO– (carbonilo entre dos radicales).

Radicales alquilo

Radicales alquilo: Fragmentos derivados de alcanos al perder un H (ej.: –CH₃, –C₂H₅).
Derivan su estructura de un hidrocarburo saturado que ha perdido un átomo de hidrógeno.

Oxidación de alcoholes

Oxidación: Alcohol primario → Aldehído; Alcohol secundario → Cetona; Alcohol terciario → No se oxidan fácilmente en condiciones suaves.

Nomenclatura

Terminaciones comunes: aldehídos (-al), cetonas (-ona), ácidos (-ico), alcoholes (-ol), ésteres (-ato de -ilo), éteres (éter + radicales), alcanos (-ano), alquinos (-ino), aminas (-amina).

Reacción de Fischer (esterificación de Fischer)

Reacción de Fischer: Ácido + alcohol → Éster + agua (requiere catalizador ácido).