Conceptos Fundamentales de Química Orgánica: Definiciones y Nomenclatura
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Química Orgánica: Conceptos Fundamentales
Definiciones Clave
Química Orgánica: Es la parte de la química que se encarga del estudio de los compuestos orgánicos.
Compuestos Orgánicos: Compuestos formados principalmente por carbono (C).
Nomenclatura
Tipos de Nomenclatura
Sistema Común: Es el que le da el nombre a los compuestos basándose en su origen.
IUPAC: Se basa en prefijos, sufijos y números que nos indican el nombre del compuesto, así como también la familia química a la que pertenece.
Sistema Derivado: Es aquel que nombra a los compuestos como derivados de otro.
Tipos de Compuestos Orgánicos
- Formados por C e H (Hidrocarburos): como alcanos, alquenos, alquinos, cicloalcanos, cicloalquenos, aromáticos.
- Formados por C, H y O: como los alcoholes (R-OH), éteres (R-O-R), cetonas (R-CO-R), aldehídos (R-CO-H), ácidos carboxílicos (R-COOH), ésteres (R-COO-R), anhídridos de ácido (R-CO-O-CO-R).
- Formados por C, H y X (Halógeno): Halogenuros de alquilo (R-X).
- Formados por C, H, N: Aminas (R-NH2).
- Formados por C, H, O y N: Amidas (R-CO-NH2).
- Formados por C, H, O y X: Halogenuros de ácido (R-CO-X).
Conceptos Adicionales
Radicales: Átomo o grupo de átomos que presentan deficiencia o exceso de electrones. Átomo o grupo de átomos pertenecientes a una función que perdió una de sus partes.
Función Química o Familia Química: Conjunto de compuestos que presentan el mismo grupo funcional, por lo tanto, sus propiedades químicas son similares y sus propiedades físicas varían gradualmente dependiendo del número de átomos de carbono.
Grupo Funcional: Átomo o grupo de átomos que le confiere propiedades químicas características a los compuestos que contiene.
Serie Homóloga: Conjunto de compuestos que pertenecen a una misma función, por lo tanto, sus propiedades químicas son idénticas y las físicas varían gradualmente. Se diferencian de un miembro a otro en un grupo metileno (-CH2-).
Compuestos Aromáticos: Compuestos cíclicos, generalmente de por lo menos 6 átomos de carbono, que presentan enlaces simples y dobles alternados (sistema de electrones pi deslocalizados).
Compuestos Heterocíclicos: Un compuesto cíclico donde existe al menos un átomo que no es de carbono dentro del anillo (ej. N, O, S).
Fórmulas Estructurales
Fórmula Condensada: Indica el número de átomos que contiene un compuesto, pero no refleja la ubicación ni los enlaces entre cada átomo que lo constituye.
Fórmula Estructural Semidesarrollada: Especifica los enlaces C-C, dejando sobreentendidos los enlaces C-H simples, pudiendo identificar los diferentes tipos de carbono y las ramificaciones en una cadena carbonada.
Fórmula Estructural Desarrollada: Indica cómo están unidos los átomos entre sí y cuántos átomos de H le corresponden a cada átomo de C.
Alcanos
Alcanos: Son hidrocarburos saturados (RH), cuya hibridación del átomo de C es SP3, su ángulo de enlace es 109°, su forma geométrica es tetraédrica y su fórmula general es CnH2n+2.
Alcanos y Radicales Alquilo
- Metano (CH4) → Metilo (CH3-)
- Etano (CH3-CH3) → Etilo (CH3-CH2-)
- Propano (CH3-CH2-CH3) → Propilo (CH3-CH2-CH2-)
- Butano (CH3-CH2-CH2-CH3) → Butilo (CH3-CH2-CH2-CH2-)
Radicales Alquilo Comunes Ramificados
- Isopropilo: -CH(CH3)2
- Isobutilo: -CH2-CH(CH3)2
- sec-Butilo: -CH(CH3)-CH2-CH3
- terc-Butilo: -C(CH3)3
- Isopentilo: -CH2-CH2-CH(CH3)2
- neo-Pentilo: -CH2-C(CH3)3
Nota: En el orden alfabético de los sustituyentes, no se toman en cuenta los prefijos di, tri, tetra, sec, y terc. Los prefijos iso y neo sí se consideran parte del nombre del radical para la ordenación alfabética.