Os compostos orgánicos diferéncianse dos inorgánicos en que nos primeiros está sempre presente o elemento químico CARBONO cunha configuración electrónica especial, e tamén por que só interveñen algúns elementos máis (H, O, N, S, halóxenos, e poucos máis). O número de compostos orgánicos é moitisimo maior que o de inorgánicos. A orixe de esta diversidade está na capacidade de combinación do carbono consigo mesmo, formando compostos moi estables en forma de cadeas e aneis. A configuración electrónica do átomo de carbono é (n=1)2 (n=2)4 , que como vemos posúe catro electróns na capa de valencia e para completar o último nivel é imposible que perda ou gañe catro e-, entón, deberá compartilos mediante catro enlaces covalentes.
Dous carbonos entre si poden compartir:
a) unha parella de electróns: formando un enlace simple, :·C-C·: , onde cada átomo pode formar despois tres enlaces máis.
b) duas parellas de electróns: formando un enlace dobre, : C=C: , aquí cada átomo pode formar dous enlaces máis.
c) tres parellas de electróns, formando un enlace triple, · C≡C· , neste caso cada átomo pode formar un enlace máis.
Nas combinacións entre o C e outros elementos: halóxenos e H → 1 enlace; O → 2 enlaces; N → 3 enlaces; etc.
Os compostos orgánicos pódense representar de diferentes formas. P.ex. butano
a) fórmula condensada: C4H10
b) fórmula estructural: CH3-CH2-CH2-CH3
destes dous tipos elixiremos b) que da unha información máis detallada e química da molécula.
A maioría de compostos orgánicos presentan algún átomo distinto do C e H, enlazado á cadea carbonada. A estes grupos de átomos presentes na molécula que lle dan un comportamento químico moi diferente ao hidrocarburo de orixe chamámolos grupos funcionais, podemos introducir a importancia dalgúns compostos polas aplicacións:
alcohois: disolventes e desinfectantes
ácidos orgánicos: plásticos, gomas (acético), acidificantes de bebidas (cítrico), etc.
ésteres: aceites, aromáticos, grasas, ceras, manteigas, margarinas, xabrón, tecidos, etc.
Son os compostos orgánicos máis sinxelos de todos porque están formados pola combinación soamente de carbono e hidróxeno e ímolos clasificar segundo o tipo de enlace en:
1. Saturados: cando só hai enlaces simples entre os átomos de carbono.
2. Insaturados: cando hai un dobre/triple enlace entre os átomos de carbono.
e segundo a ordenación dos átomos na molécula:
1. Cadea Lineal: cando só hai carbonos primarios e secundarios.
2. Cadea Ramificada: cando polo menos hai un carbono terciario.
3. Cíclicos: os que non teñen ningún carbono primario e forman estructuras pechadas.
A reactividade química depende dos enlaces. Os hidrocarburos saturados dan reaccións de substitución porque non hai asimetría electrónica: pódense obter derivados haloxenados (herbicidas, fungicidas, etc) que son importantes na agricultura, pero tamén perigosos contaminantes (CFC, etc). Os insaturados son moi reactivos e dan reaccións de adición ao dobre (ou triple) enlace.
As temperaturas de fusión e ebulición dependen das forzas intermoleculares (neste caso de tipo Van der Waals) que aumentan co número de electróns (co nº de átomos de C).
Os HC non son solubles en auga pero si entre eles mesmos porque para que unha substancia sexa soluble en outra deben formarse enlaces entre soluto e disolvente, polo que a natureza dos enlaces debe ser semellante.
As reaccións de combustión son moi exotérmicas e por eso se empregan como fontes de enerxía (combustibles). As consecuencias tamén son graves: chuvia ácida, deforestación, contaminación de rios, lagoas, etc.
Os hidrocarburos son materia prima que se emprega coma fonte de enerxía, pero tamén na fabricación de productos de consumo cotián: insecticidas, fibras textiles, productos farmacolóxicos, etc.
O petróleo é unha mestura de hidrocarburos, desde o metano ata C40 nunha molécula. Pénsase que a súa orixe foi a descomposición de restos animais e vexetais, procedentes dos antigos mares, cando foron sometidos a altas presións e á acción de microorganismos.
A gasolina é a fracción de petróleo que se emprega, maioritariamente, como combustible para motores, pero só un 20% do petróleo está formado por fraccións de baixa temperatura de ebulición que se empregan como gasolinas, o cal demostra unha clara insuficiencia para cubrir a demanda actual. Unha forma de resolver o problema é converter as fraccións pesadas en lixeiras (rompendo cadeas longas e obtendo cadeas curtas) mediante un proceso chamado "craking" a P e T⇈ e sen aire ou con catalizadores a P e T moderadas. Despois hai que evitar explosións parciais ramificando as cadeas ou empregando tetraetilo de Pb.
Hoxe coñécense máis de 3000 productos que se obteñen a partir do petróleo e do gas natural. Este feito orixinou unha industria petroquímica para fabricar plásticos, pinturas, fibras acrílicas, neumáticos, caucho, deterxentes, perfumes, disolventes, colorantes, fármacos, plaguicidas, explosivos, esencias, etc.
Anterior: REACCIÓNS QUÍMICAS ; Seguinte: CINEMÁTICA