Concepto de
Química orgánica

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

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La materia orgánica está formada principalmente por carbono e hidrógeno.

¿Qué es la química orgánica?

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

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

Para la química moderna, los elementos que forman los compuestos orgánicos son aquellos que usualmente aparecen en los organismos vivientes y en 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 frecuentes, las sustancias orgánicas pueden estar compuestas también por otros elementos, tanto orgánicos como inorgánicos.

Ver también: Bioquímica

Origen de la química orgánica

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En el siglo XX se desarrollaron antibióticos utilizando la química orgánica y la medicina.

El origen del nombre “química orgánica” proviene de ciertas teorías científicas que estuvieron en boga hasta mediados del siglo XIX, y que proponían que los compuestos orgánicos eran, necesariamente, restos o residuos de antiguos seres vivos. Por lo tanto, sostenían 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) podían convertirse, mediante determinados procesos químicos, en una sustancia orgánica como es la urea, que forma parte de la orina de numerosos animales, por ejemplo.

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

La química orgánica empezó a ser una rama fundamental de la química moderna en pleno siglo XX, cuando nuevos métodos de investigación surgieron gracias a la tecnología. Así se logró comprender mejor los procesos propios de los compuestos orgánicos. En ello también jugaron un rol importante la biología y la medicina.

Clasificación de los compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos se clasifican, a groso modo, de la siguiente manera:

Según la forma en que se producen o sintetizan:

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

Según el tipo de estructura:

  • Hidrocarburos aromáticos. Son compuestos orgánicos cíclicos (con forma de anillo) que tienen la peculiaridad en su estructura de alternar un enlace simple con un enlace múltiple, generalmente un enlace doble. El hecho de que se alternen los enlaces provoca una deslocalización de los electrones sobre el anillo, lo que le confiere una gran estabilidad a este tipo de estructura. La mayoría son derivados del benceno. Por ejemplo:
    Química orgánica
  • Hidrocarburos alifáticos. Son hidrocarburos que no tienen carácter aromático. Pueden ser lineales o cíclicos. Por ejemplo:
    Química orgánica
  • Compuestos organometálicos. Son compuestos orgánicos conformados por átomos de carbono unidos covalentemente a uno o más átomos de un elemento metálico. Por ejemplo:
    Química orgánica

Según los grupos funcionales que tienen (-OH, O=C, -NH2, entre otros):

  • Alcanos, alquenos y alquinos. Son hidrocarburos que contienen estructuras basadas en carbono e hidrógeno, aunque también pueden tener otros átomos enlazados. En los alcanos los átomos de carbono están enlazados por enlaces simples, en los alquenos por enlaces dobles y en los alquinos por enlaces triples. Por ejemplo:
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  • Alcoholes. Son hidrocarburos que tienen sustituido un hidrógeno por un grupo hidroxilo (-OH). Si varios grupos hidroxilos sustituyen varios hidrógenos, se llaman polialcoholes. Por ejemplo:
    Química orgánica
  • Cetonas. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carbonilo (O=C=) enlazado a dos átomos de carbono. Por ejemplo:
    Química orgánica
  • Aldehídos. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carbonilo (O=C=) enlazado a un átomo de hidrógeno y a un átomo de carbono. Por ejemplo:
    Química orgánica
  • Ácidos carboxílicos. Son compuestos orgánicos que tienen en su estructura un grupo carboxilo (-COOH). Por ejemplo:
    Química orgánica
  • Aminas. Son compuestos orgánicos cuya estructura deviene de sustituir uno o varios hidrógenos de la molécula de amoníaco (NH3), por determinados sustituyentes. Por ejemplo:
    Química orgánica

Según su tamaño o su peso molecular:

  • Monómeros. Son unidades moleculares que se enlazan mediante enlaces químicos para formar macromoléculas denominadas polímeros. Por ejemplo: la glucosa.
  • Polímeros. Son macromoléculas compuestas por unidades moleculares de menor tamaño llamadas monómeros. Por ejemplo: la celulosa.
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Química orgánica y química inorgánica

La diferencia esencial entre la química orgánica y la inorgánica tiene que ver con el tipo de compuestos en los cuales se interesan. La química orgánica estudia los compuestos cuya estructura está basada en carbono e hidrógeno como componentes principales.

En cambio, la química inorgánica se ocupa por igual del resto de los elementos químicos, capaces de formar parte de las sustancias que sostienen la vida, pero no como elementos fundamentales y primordiales. Por ende, existen compuestos inorgánicos que contienen carbono e hidrógeno, pero no existen compuestos orgánicos sin carbono.

Así, la química inorgánica explora mayormente los compuestos formados por enlaces que involucran interacciones electrostáticas, así como también compuestos metálicos, que en su gran mayoría son buenos conductores del calor y la electricidad. En cambio, 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 en: Química inorgánica

Ejemplos de química orgánica

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El jabón se fabrica a partir de grasas animales y vegetales.

La química orgánica está muy presente en nuestro día a día en procesos químicos, tanto naturales como artificiales:

  • La fabricación del jabón. Se produce mediante el proceso llamado “saponificación”, a partir del uso de grasas animales y vegetales.
  • La fermentación y destilación de azúcares. Se lleva a cabo por microorganismos, para obtener alcoholes. Con ellos, el ser humano fabrica bebidas, solventes y diversos productos.
  • La síntesis de almidones. Es el proceso que llevan a cabo las plantas durante su fotosíntesis, y que les sirve para almacenar carbohidratos en algodones y otros materiales parecidos, aprovechables también por el ser humano.
  • La industria petroquímica. A partir del petróleo, se obtienen cadenas de polímeros que se utilizan para fabricar sustancias tan distintas como el plástico, la gasolina, el benceno, etc.
  • La creación de antibióticos. Ciertos hongos segregan estos compuestos capaces de matar ciertos tipos de bacterias. Además, existen antibióticos o que se sintetizan en laboratorios.

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Referencias:

¿Cómo citar?

"Química orgánica". Autor: María Estela Raffino. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/quimica-organica/. Última edición: 16 de julio de 2021. Consultado: 27 de julio de 2021.