Enlaces y grupos funcionales del carbono: tipos de cadenas y compuestos orgánicos

Enlace característico que establece el átomo de carbono en cada tipo de compuesto orgánico

El átomo de carbono es un no metal que tiene 4 electrones en su último nivel de energía; estos electrones son los responsables de los diferentes enlaces que el carbono establece, y por esto existe una gran cantidad de compuestos orgánicos. El átomo de carbono tiene la característica fundamental de unirse con otros átomos de carbono formando las llamadas cadenas carbonadas.

Tipos de enlaces que establece el átomo de carbono

• Enlaces sencillos: C-C
• Doble enlace: C=C
• Triple enlace: C≡C

Los compuestos orgánicos que están formados solo por enlaces simples se denominan saturados, y los que poseen dobles o triples enlaces se llaman insaturados.

Tipos de cadenas carbonadas

• Cadenas abiertas: también conocidas como acíclicas o alifáticas; pueden ser lineales o ramificadas.
  • Lineales: C-C-C-C
  • Ramificadas: C-C-(C)-C
• Cadenas cerradas: también llamadas cíclicas. Pueden ser homocíclicas (formadas solo por átomos de carbono) o heterocíclicas (formadas por átomos de carbono y por átomos de otros elementos).
  • Dentro de las homocíclicas se clasifican:
  • Alicíclicas: solo poseen enlaces sencillos.
  • Aromáticas: poseen enlaces sencillos y dobles alternados (sistemas conjugados en anillos de seis átomos de carbono, por ejemplo el benceno).

Clases de fórmula química

• Fórmula molecular: indica la proporción entre los diferentes átomos. Ejemplo: C4H10.
• Fórmula estructural semidesarrollada: muestra cómo está enlazada la cadena carbonada y cuáles y cuántos átomos de carbono hay. Ejemplo: CH3-CH2-CH2-CH3.
• Fórmula estructural desarrollada: además de la información de la semidesarrollada, muestra cuáles y cuántos átomos diferentes al carbono se unen a este y cómo están unidos.

Grupo funcional de cada tipo de compuesto orgánico

Grupo funcional: es un átomo o conjunto de átomos que presentan propiedades químicas características.

Función química

La función química es un conjunto de compuestos que poseen el mismo grupo funcional y, por lo tanto, tienen propiedades químicas similares.

Serie homóloga

Una serie homóloga es un conjunto de compuestos que pertenecen a la misma función química; sus propiedades físicas varían regularmente y difieren entre sí en un valor constante de -CH2- (grupo metílico).

Tipos de compuestos orgánicos

Según su función química:

• Hidrocarburos
• Halógenos de alquilo
• Alcoholes
• Ácidos
• Esteres

Hidrocarburos

Los hidrocarburos se caracterizan por estar formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, ya sea en cadenas abiertas o cerradas. Se dividen en:

• Saturadas:
  • Alcanos o parafinas: poseen enlaces sencillos, por lo cual se les llama saturados. Su nombre termina con el sufijo "ano" y cumplen con fórmulas generales según el número de átomos.
  • Radicales alquílicos: se obtienen al eliminar un hidrógeno de un alcano; se representan por R o por el símbolo -R.
• Insaturadas:
  • Alquenos u olefinas: se caracterizan por poseer doble enlace entre dos átomos de carbono. Su nombre termina con el sufijo "eno" y cumplen con la presencia del enlace C=C.
  • Alquinos o acetilénicos: se caracterizan por tener un triple enlace entre dos átomos de carbono. Su nombre termina con el sufijo "ino" y presentan el enlace C≡C.
• Cicloalcanos: la cadena carbonada forma un anillo y los átomos están unidos por enlaces simples. Para nombrarlos se usa el prefijo "ciclo" antes del nombre del alcano.
• Hidrocarburos aromáticos: presentan uno o varios anillos de seis átomos de carbono con enlaces sencillos y dobles alternados (sistemas aromáticos, por ejemplo el benceno).

Notas y aclaraciones

• Los sufijos comunes para nombrar las funciones mencionadas son: -ano (alcanos), -eno (alquenos), -ino (alquinos).
• En la nomenclatura y representación estructural, los ejemplos y fórmulas como C4H10 o CH3-CH2- sirven para ilustrar cómo se escriben las composiciones y las cadenas carbonadas.

Contenido corregido ortográfica y gramaticalmente. Se han ajustado mayúsculas, minúsculas y denominaciones para reflejar la terminología más adecuada en química orgánica, manteniendo la información original.