Fundamentos y Clasificación de Compuestos Orgánicos e Inorgánicos

Introducción a las Sustancias Químicas

Sustancias Orgánicas

Las sustancias orgánicas son compuestos simples. Son moléculas con pocos átomos, pequeñas o medianas. Pueden encontrarse uniones entre diferentes elementos (metales, no metales, metaloides, tierras raras). Todas las uniones son químicas. Son física y químicamente **estables**. Ejemplos: óxidos, hidróxidos, hidruros, ácidos, sales. Son tecnoabiles, son solubles en agua cuando tienen hasta cinco carbonos, luego son solubles en cloro.

Sustancias Inorgánicas

Las sustancias inorgánicas son sustancias compuestas. Son **macromoléculas**. Se caracterizan por el átomo de **C** y también **H, O, N**. Son uniones **covalentes**. Son **inestables**.

Hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos formados por **carbono e hidrógeno**. Pueden presentarse en forma:

• **Lineal** (enlaces simples, dobles o triples).
• **Ramificada**.
• **Cíclica**.

Una **serie homóloga** es un conjunto de compuestos en los cuales cada uno difiere del resto por un grupo metileno.

Clasificación de Hidrocarburos

Se dividen en:

1. Alifáticos

Son de cadena abierta.

• **Saturados (Alcanos):** Con simples enlaces.
• **Insaturados (Alquenos y Alquinos):** Con doble y triple enlace.
• **Ramificados:** Terminadas en -il o -ilo.

2. Aromáticos

Están formados por anillos de 6 carbonos, con simple y doble enlaces alternados. Se representan con un **hexágono** y un círculo en el centro. Pueden tener funciones asociadas. Es muy conocido el **benceno** y el **tolueno**. Son solventes de lípidos y otras sustancias orgánicas.

Propiedades de los Alcanos

Los alcanos están compuestos por carbono e hidrógeno, y cada carbono forma **cuatro enlaces simples**.

• **Estado físico:** Los 4 primeros carbonos son **gases**, del 5 al 16 son **líquidos** y a partir del 17 son **sólidos**.
• **Solubilidad:** Son **insolubles en agua**. Pueden emplearse como disolventes en grasas, aceite y cera.
• **Uso principal:** El **combustible**.

Estructura de los Alcanos

La estructura consiste en cadenas de carbonos unidos por enlaces simples, y el resto de enlaces de carbono se realiza con hidrógeno. Son compuestos **saturados** al tener todos los enlaces simples con hidrógeno.

Alcanos Ramificados

Las ramificaciones son sustituciones de hidrógeno de la cadena principal por átomos de carbono y reciben el nombre de **radicales alquilo**.

Alcanos Cíclicos

Son de cadena cerrada, es decir, el primer y último carbono de la cadena se unen formando un **cicloalcano**.

Alquenos y Alquinos

Alquenos

Son hidrocarburos que poseen en su estructura **dobles enlaces** entre carbonos. Por lo tanto, hay alquenos desde una cadena de dos carbonos y su terminación es -eno.

Alquinos

Presentan al menos un **triple enlace** en la cadena carbonada.

Compuestos Orgánicos Funcionales

Derivados Halogenados de Alquilo

Es cuando en estas cadenas de carbono algún átomo de hidrógeno fue reemplazado por un átomo de **halógeno** (por ejemplo: cloro, flúor, bromo, yodo). En general, son **tóxicos**.

Alcoholes y Fenoles

Todos los alcoholes tienen en la cadena hidrocarbonada un **grupo hidroxilo** (ejemplo: etanol). Cuando el grupo hidroxilo se une a un hidrocarburo aromático, el alcohol se llama **fenol**.

Propiedades Generales de los Alcoholes

• **Estado físico:** Los de baja masa molecular son **líquidos**, y los de muchos átomos de carbono son **sólidos**.
• **Solubilidad:** Los de baja masa molecular son **solubles en agua** y se van haciendo más insolubles a medida que aumenta su masa.
• **Reacciones:** Pueden oxidarse para dar aldehídos, cetonas o ácidos carboxílicos.

Cuando varios grupos hidroxilo se unen a una misma cadena se forma un **polialcohol** (glicerol).

Aldehídos y Cetonas

Poseen un **grupo carbonilo**:

• Si está ubicado en el primer carbono de una cadena hidrocarbonada, se trata de un **aldehído**.
• Si está en otra posición, es una **cetona**.

Éteres

Cuando dos moléculas de alcohol reaccionan entre sí se obtiene un éter. Pueden ser simples o mixtos. Son sustancias muy **volátiles**.

Ácidos Carboxílicos y Ésteres

Ácidos Carboxílicos

Contienen un **grupo carboxilo**. Se encuentran en las grasas naturales. Tienen altos puntos de **fusión y ebullición**. Su solubilidad en agua es similar a la de los alcoholes.

Ésteres

Forman **esencias naturales** y grasas y ceras.

Aminas y Amidas

Aminas

Se forman al reemplazar 1, 2 o 3 átomos de hidrógeno del **amoníaco** (nitrógeno) por radicales hidrocarbonados de cadena abierta o cerrada.

Amidas

Cuando los átomos de hidrógeno del amoníaco son reemplazados por un ácido, se forma una amida.