Te explicamos qué es la química orgánica, su origen y su relación con la química inorgánica. Además, la clasificación de los compuestos orgánicos.

química orgánica
La materia orgánica consiste principalmente en carbono e hidrógeno.

¿Qué es la química orgánica?

La química orgánica (también llamada química del carbono) es el estudio de sustancias y compuestos orgánicos, lo que significa que los elementos carbono, hidrógeno y algunos otros como el azufre y el oxígeno tienen como base combinatoria de su estructura atómica. Además, los compuestos orgánicos constituyen las diferentes formas de seres vivos en nuestro planeta.

En este sentido, la química orgánica como campo de estudio se ocupa de la estructura, comportamiento, propiedades y usos de este tipo de compuestos químicos. Es por eso que, es esencial para entender cómo funciona la vida y los diversos procesos energéticos e industriales que la especie humana ha desarrollado a lo largo de su historia.

Para la química moderna, los elementos que forman compuestos orgánicos son los que suelen aparecer en los organismos vivos y sus compuestos derivados, como el carbono (C), el hidrógeno (H), el azufre (S), el oxígeno (O), el nitrógeno (N) y todos los elementos halógenos.

Aunque los elementos mencionados son los más comunes, las sustancias orgánicas también pueden estar compuestas por otros elementos, tanto orgánicos como inorgánicos.

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Origen de la química orgánica

la química organiza la historia de los antibióticos
En el siglo XX, los antibióticos se desarrollaron utilizando la química orgánica y la medicina.

El origen del nombre "química orgánica" proviene de algunas teorías científicas que estuvieron de moda hasta mediados del siglo XIX, y que proponía que los compuestos orgánicos eran necesariamente restos o residuos de seres vivos antiguos. Así que argumentaron que toda la materia orgánica provenía de sus cuerpos.

Sin embargo, en 1828, el químico alemán Friedrich Wöhler se dio cuenta de que sustancias inorgánicas como el cianato de amonio (CH4N2O) podría convertirse en, por ciertos procesos químicos, en una sustancia orgánica como la urea, que forma parte de la orina de muchos animales, por ejemplo.

Wöhler obtuvo la primera evidencia de que la materia orgánica e inorgánica podían tener un origen común, no necesariamente relacionado con la vida.

química orgánica comenzó a convertirse en una rama fundamental de la química moderna a mediados del siglo XX, cuando han surgido nuevos métodos de investigación gracias a la tecnología. Esto condujo a una mejor comprensión de los procesos específicos de los compuestos orgánicos. La biología y la medicina también desempeñaron un papel importante.

Clasificación de compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos se clasifican, a grandes rasgos, de la siguiente manera:

Dependiendo de cómo se producen o sintetizan:

  • Compuestos naturales. Estos son los sintetizados tanto por organismos vivos como por procesos naturales. En cualquiera de las dos variantes, el ser humano no interviene para sintetizarlos. Por ejemplo: las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos pueden ser sintetizados por organismos vivos, mientras que el petróleo puede ser producido como resultado de procesos geológicos que toman miles de años.
  • Compuestos sintéticos. Son sintetizados artificialmente por los seres humanos en laboratorios químicos. Por ejemplo: medicamentos, colorantes, plásticos, entre otros productos.

Dependiendo del tipo de estructura:

  • aromático. Son compuestos orgánicos cíclicos (en forma de anillo) que tienen la particularidad en su estructura de alternar un enlace único con un enlace múltiple, generalmente un enlace doble. El hecho de que los enlaces se alternen hace que los electrones se trasladen al anillo, lo que da una gran estabilidad a este tipo de estructura. La mayoría se derivan del benceno. Como qué:
    química orgánica
  • Hidrocarburos alifáticos. Se trata de hidrocarburos que no tienen carácter aromático. Pueden ser lineales o cíclicos. por ejemplople:
    química orgánica
  • Compuestos organometálicos. Son compuestos orgánicos que consisten en átomos de carbono unidos covalentemente a uno o más átomos de un elemento metálico. Como qué:
    química orgánica

Dependiendo de los grupos funcionales que tengan (-OH, O=C, -NH2, entre otros):

  • Alcanos, alquenos y alquinos. Se trata de hidrocarburos que contienen estructuras basadas en carbono e hidrógeno, aunque también pueden tener otros átomos unidos. En los alcanos, los átomos de carbono están conectados por enlaces simples, en los alcanos por enlaces dobles y en los alquinos por enlaces triples. Como qué:
    química orgánica
  • alcoholes. Se trata de hidrocarburos que han sustituido un hidrógeno por un grupo hidroxilo (-OH). Si varios grupos hidroxilo reemplazan a varios hidrógenos, se llaman polialcohols. Como qué:
    química orgánica
  • cetonas. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carbonilo (O =C =) unido a dos átomos de carbono. Como qué:
    química orgánica
  • aldehídos. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carbonilo (O=C=) unido a un átomo de hidrógeno y un átomo de carbono. Como qué:
    química orgánica
  • Ácidos carboxílicos. Se trata de compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carboxilo (-COOH). Como qué:
    química orgánica
  • aminas. Son compuestos orgánicos cuya estructura resulta de la sustitución de uno o más hidrógenos de la molécula de amoníaco (NH3), por algunos reemplazos. Como qué:
    química orgánica

Dependiendo de su altura o peso molecular:

  • Monómeros. Estas son unidades moleculares que están conectadas por enlaces químicos para formar macromoléculas llamadas polímeros. Por ejemplo: glucosa.
  • polimeros. Estas son macromoléculas compuestas de unidades moleculares más pequeñas llamadas monómeros. Por ejemplo: celulosa.
    química orgánica

Química orgánica y química inorgánica

La diferencia esencial entre la química orgánica y la química inorgánica se refiere al tipo de compuestos que les interesan. La química orgánica estudia compuestos con estructura a base de carbono e hidrógeno como componentes principales.

Por otro lado la química inorgánica también se ocupa del resto de elementos químicos, capaz de formar parte de las sustancias que sustentan la vida, pero no como elementos fundamentales y primordiales. Así que hay compuestos inorgánicos que contienen carbono e hidrógeno, pero no hay compuestos orgánicos sin carbono.

Así, la química inorgánica explora principalmente compuestos formados por enlaces que implican interacciones electrostáticas, así como compuestos metálicos, que son en su mayoría buenos conductores de calor y electricidad. En contraste, la química orgánica estudia los compuestos formados por enlaces covalentes, que son enlaces formados cuando se comparten electrones de los últimos niveles de energía de los átomos.

Más información sobre: Química inorgánica

Ejemplos de química orgánica

química organiza ejemplos de jabón
El jabón está hecho de grasas animales y vegetales.

La química orgánica está muy presente en nuestros procesos químicos diarios, tanto naturales como artificiales:

  • La fabricación de jabón. Se produce por el proceso llamado "saponificación", a partir del uso de grasas animales y vegetales.
  • Fermentación y destilación de azúcares. Se lleva a cabo por microorganismos, para obtener alcoholes. Con ellos, los seres humanos hacen bebidas, disolventes y diversos productos.
  • La síntesis de almidones. Este es el proceso que las plantas llevan a cabo durante su fotosíntesis, y que les sirve para almacenar hidratos de carbono en algodones y otros materiales similares, que también pueden ser explotados por elre humano.
  • La industria petroquímica. A partir del aceite, obtenemos cadenas poliméricas que se utilizan para fabricar sustancias tan diferentes como plástico, gasolina, benceno, etc.
  • La creación de antibióticos. Algunos hongos secretan estos compuestos que pueden matar ciertos tipos de bacterias. Además, exiantibióticos o sintetizados en el laboratorio.

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Referencias: