25.1: Química Orgánica

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¿Cuántas moléculas que contienen carbono hay? La estimación actual es de alrededor de 20 millones de diferentes compuestos orgánicos conocidos. ¿Por qué la incertidumbre? Todos los días, a los científicos se les ocurren nuevos compuestos. Algunos de estos materiales son de interés para un proyecto de investigación, mientras que otros están destinados a ser desarrollados para un mercado comercial. Tan pronto como pensamos que sabemos cuántos compuestos orgánicos existen, se descubren más y nuestro número rápidamente se vuelve desactualizado.

Química Orgánica

En un momento de la historia, se pensó que solo los seres vivos eran capaces de sintetizar los compuestos que contenían carbono presentes en las células. Por esa razón, se aplicó el término orgánico a esos compuestos. Finalmente se demostró que los compuestos que contienen carbono podrían sintetizarse a partir de sustancias inorgánicas, pero el término “orgánico” se ha mantenido. Actualmente, los compuestos orgánicos se definen como compuestos unidos covalentemente que contienen carbono, excluyendo carbonatos y óxidos. Por esta definición, compuestos como el dióxido de carbono\(\left( \ce{CO_2} \right)\) y el carbonato de sodio se\(\left( \ce{Na_2CO_3} \right)\) consideran inorgánicos. La química orgánica es el estudio de todos los compuestos orgánicos.

La química orgánica es un tema muy vasto y complejo. Hay millones de compuestos orgánicos conocidos, mucho más que el número de compuestos inorgánicos. La razón radica en la singularidad de la estructura del carbono y las capacidades de unión. El carbono tiene cuatro electrones de valencia, y por lo tanto forma cuatro enlaces covalentes separados en los compuestos. El carbono tiene la capacidad de enlazarse a sí mismo repetidamente, haciendo largas cadenas de átomos de carbono, así como estructuras anilladas. Estos enlaces pueden ser enlaces simples, dobles o triples covalentes. El carbono hace fácilmente enlaces covalentes con otros elementos, principalmente hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, halógenos y varios otros no metales. Las siguientes figuras muestran modelos de bola y varilla de dos de los muchos compuestos orgánicos.

Figura\(\PageIndex{1}\): El ácido esteárico está compuesto por muchos átomos de carbono (negro) e hidrógeno (blanco), junto con dos átomos de oxígeno (rojo).

El campo relacionado de la bioquímica se superpone en cierta medida con la química orgánica. La bioquímica es el estudio de la química de los sistemas vivos. Muchos compuestos bioquímicos se consideran químicos orgánicos. Ambas moléculas mostradas anteriormente son materiales bioquímicos en términos de su uso en el cuerpo, pero químicos orgánicos en términos de su estructura y reactividad química.

Figura\(\PageIndex{2}\): La metionina está compuesta por átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno (azul) y azufre (amarillo).

Resumen

Los compuestos orgánicos se definen como compuestos unidos covalentemente que contienen carbono, excluyendo carbonatos y óxidos. (Por esta definición, compuestos como el dióxido de carbono\(\left( \ce{CO_2} \right)\) y el carbonato de sodio se\(\left( \ce{Na_2CO_3} \right)\) consideran inorgánicos).
La química orgánica es el estudio de todos los compuestos orgánicos.
La bioquímica es el estudio de la química de los sistemas vivos.