Fundamentos de la Química Orgánica: Historia, Crisis del Vitalismo y Estructura del Carbono

Origen de la Química Orgánica y la Crisis del Vitalismo

Desde la antigüedad, el ser humano distinguía entre sustancias que ardían (como madera o grasa) y las que no (como el agua o la arena). Con el tiempo, esta distinción se asoció a si las sustancias provenían de seres vivos o no. Así nació la idea de clasificar los compuestos en orgánicos (de origen biológico) e inorgánicos (del mundo no vivo).

En 1807, **Berzelius** propuso el término "química orgánica" para referirse a las sustancias características de los organismos vivos. Se creía que estas sustancias solo podían formarse mediante una "*fuerza vital*", un principio conocido como **vitalismo**. Según esta teoría, solo los seres vivos podían producir compuestos orgánicos, lo que hacía imposible su síntesis en laboratorio a partir de compuestos inorgánicos.

El Colapso del Vitalismo: La Síntesis de Wöhler

Esta teoría comenzó a derrumbarse en 1828, cuando **Friedrich Wöhler** logró sintetizar **urea** (compuesto orgánico presente en la orina) a partir del cianato de amonio (un compuesto inorgánico). Este experimento marcó el inicio de la crisis del vitalismo.

Aunque inicialmente algunos dudaron de la importancia del descubrimiento, este abrió el camino para la síntesis artificial de compuestos orgánicos. Otros químicos como **Kolbe** (que sintetizó ácido acético en 1845) y **Berthelot** (quien sintetizó compuestos como alcoholes y grasas) demostraron que no era necesaria ninguna fuerza vital para producir sustancias orgánicas.

Así, hacia la segunda mitad del siglo XIX, la idea del vitalismo fue abandonada, y la química orgánica pasó a definirse como la química de los compuestos del carbono, gracias a la propuesta de **Kekulé** en 1861.

Características Generales de los Compuestos

Compuestos Orgánicos (Química del Carbono)

• Bajo punto de ebullición y de fusión (en muchos casos).
• Malos conductores de la electricidad.
• Malos conductores del calor.
• Solubles en agua en algunos casos (dependiendo de la polaridad).

Compuestos Inorgánicos

• Elevado punto de ebullición y fusión.
• Las sales son conductoras de electricidad en medio acuoso.
• Malos conductores del calor (en estado sólido).
• Solubles en agua a temperatura ambiente en muchos casos.

El Átomo de Carbono: Estructura y Enlaces

El carbono es el elemento central de la química orgánica debido a su capacidad única para formar cadenas y anillos estables.

Configuración Electrónica

1s² 2s² 2p²

Tipos de Hibridación y Geometría Molecular

Formulación en Química Orgánica

Existen diferentes maneras de representar la estructura de los compuestos orgánicos:

• Fórmula Desarrollada: Muestra todos los átomos y todos los enlaces presentes en la molécula.
• Fórmula Semidesarrollada: Agrupa los átomos de hidrógeno unidos a cada carbono, simplificando la representación.
• Fórmula Taquigráfica (o de Esqueletos): Representa solo los enlaces carbono-carbono, asumiendo que los átomos de carbono se encuentran en los vértices y extremos, y que los hidrógenos necesarios para completar la valencia están implícitos.

Familias Orgánicas y Grupos Funcionales

Definición de Grupo Funcional

El **Grupo Funcional** es un átomo o grupo de átomos que está presente en una molécula orgánica y es el responsable de las características y el comportamiento físico y químico de todos los compuestos que lo contengan.

Si una molécula solo contiene Carbono (C) e Hidrógeno (H), los compuestos se denominan **hidrocarburos**.

Clasificación de Hidrocarburos

Alcanos (Saturados)

Todos los enlaces Carbono-Carbono (C-C) son simples (σ).

<dt><strong>Alquenos</strong> (Insaturados)</dt>
<dd>Poseen como mínimo un enlace doble (C=C).</dd>

<dt><strong>Alquinos</strong> (Insaturados)</dt>
<dd>Poseen como mínimo un enlace triple (C&equiv;C).</dd>

<dt><strong>Aromáticos</strong> (Insaturados)</dt>
<dd>Poseen como mínimo un anillo de benceno (estructura cíclica conjugada).</dd>