INTRODUCCION

Este blog está hecho con el propósito de mostrar y explicar de una manera clara y amena las principales funciones químicas orgánicas. Esto se hará por medio de imágenes  y algunos breves textos para la facilidad de la comprensión.

Esperamos que les sea de utilidad y puedan utilizarlo con sabiduría.

PRINCIPALES FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS

Hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos, hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos insaturados

• Haluros de alquilo
• Alcoholes
• Éteres
• Aminas
• Aldehídos y cetonas
• Ácidos carboxílicos
• Derivados de los ácidos carboxílicos: cloruros de acido, ésteres y amidas.
• Nitrilos

1. HIDROCARBUROS:

  Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por "átomos de carbono e hidrógeno". La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica.

Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son C_nH_2n+2, C_nH_2n y C_nH_2n-2, respectivamente.

• Alcanos o hidrocarburos saturados: son  compuestos que sólo contienen carbono e hidrógeno. La unión entre los átomos de carbono se realiza mediante enlaces simples  C-C.  Son los principales componentes de los combustibles (gas natural y gas licuado de petróleo), la gasolina, el aceite para motores y la parafina.

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 Heptano

CH3 CH3-CH2-CH-CH2-CH2-CH3 3-metilhexano

• Alquenos: son hidrocarburos que contienen al menos un enlace doble C-C. Se denominan también olefinas. Se puede decir que un alqueno no es más que un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.

CH3-CH2-CH=CH2

      1-buteno

              

CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3

           2-hexeno

• Alquinos: denominados también hidrocarburos acetilénicos, se caracterizan por poseer al menos un triple enlace entre dos átomos de carbono (C-C) en su estructura.

• Hidrocarburos aromáticos: son hidrocarburos que presentan en su estructura uno o varios anillos de aromáticos y por ellos recibe su nombre.

• Hidrocarburos insaturados: son los hidrocarburos que presentan algún enlace múltiple en su estructura. Es un hidrocarburo en que algún átomo de carbono no está saturado (es decir, unido a otros cuatro átomos exclusivamente por enlaces simples) sino que tiene algún enlace doble o triple. Los hidrocarburos insaturados pueden ser de dos tipos: alquenos (con dobles enlaces) y alquinos (con triples enlaces). Todos ellos hidrocarburos lineales no cíclicos.

2. HALUROS DE ALQUILO:

   Son compuestos que contienen átomos de halógeno como grupos funcionales. Por lo menos un átomo de hidrógeno de los hidrocarburos es reemplazado por un átomo de halógeno. Se clasifican en primarios, secundarios o terciarios según la posición del carbono al que está unido el halógeno. Cuando el átomo de carbono que lleva el halógeno está unido a un único átomo de carbono se denomina carbono primario y el haluro es un haluro de alquilo primario. Si el  carbono unido al halógeno está  a su vez unido a dos átomos de carbono más, se trata de un carbono secundario y el haluro es un haluro de alquilo secundario, y así sucesivamente
                      primario                secundario         terciario

3. ALCOHOLES:

Son compuestos orgánicos que poseen el grupo hidroxilo (-OH) en su estructura. Al igual que los haluros de alquilo, los alcoholes también pueden clasificarse en primarios, secundarios o terciarios, según el tipo de carbono al que se une el grupo hidroxilo. Se trata de compuestos  muy polares debido a la presencia del grupo hidroxilo. Son compuestos orgánicos muy comunes: el metanol, por ejemplo, se

emplea como disolvente industrial y combustible en los coches de carreras.

4. ÉTERES:

Es un grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos que contienen átomos de carbono, estando el átomo de oxígeno unido y se emplean pasos intermedios. poseen un átomo de oxígeno unido a dos cadenas alquílicas que pueden ser iguales o diferentes. Son compuestos polares. El más conocido es el éter dietílico que se empleaba para anestesia en cirugía.

5. AMINAS:

Son compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados del amoníaco y resultan de la sustitución de los hidrógenos de la molécula por los radicales alquilo. Según se sustituyan uno, dos o tres hidrógenos, las aminas serán primarios, secundarios o terciarios, respectivamente.

Las aminas son simples  cuando los grupos alquilo son iguales y mixtas si estos son diferentes.

Las aminas son compuestos muy polares. Las aminas primarias y secundarias pueden formar puentes de hidrógeno. Las aminas terciarias puras no pueden formar puentes de hidrógeno, sin embargo pueden aceptar enlaces de hidrógeno con moléculas que tengan enlaces O-H o N-H. Como el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, el enlace N-H es menos polar que el enlace O-H. Por lo tanto, las aminas forman puentes de hidrógeno más débiles que los alcoholes de pesos moleculares semejantes.

Las aminas primarias y secundarias tienen puntos de ebullición menores que los de los alcoholes, pero mayores que los de los éteres de peso molecular semejante. Las aminas terciarias, sin puentes de hidrógeno, tienen puntos de ebullición más bajos que las aminas primarias y secundarias de pesos moleculares semejantes.

El átomo de nitrógeno de una amina posee hibridación  sp³. Esto significa que el par de electrones no compartido  del  átomo de nitrógeno  ocupa un orbital  sp³, por tanto, se encuentra muy extendido en el espacio. Esto es importante puesto que este par de electrones participa en casi todas las reacciones de las aminas.

6. ALDEHÍDOS Y CETONAS:

El grupo funcional característico de los aldehídos y cetonas  es el grupo carbonilo. Para los aldehídos, el carbono carbonilo siempre es un carbono terminal y se encuentra enlazado a un hidrógeno, mientras que en las cetonas nunca será un carbono terminal ya que debe estar enlazado a otros dos átomos de carbono. Estos compuestos contienen el grupo funcional carbonilo, en el cual un átomo de oxígeno está unido a un átomo de carbono mediante un doble enlace (C=O).

En los aldehídos el grupo carbonilo está unido a un átomo de  carbono y a un átomo de  hidrógeno y  en las cetonas  el grupo carbonilo está unido  a dos átomos de carbono. El grupo carbonilo es muy polar de manera que la mayor parte de los aldehídos y cetonas son más solubles en agua que los correspondientes hidrocarburos análogos. De hecho, tanto la acetona como el acetaldehído son miscibles con agua.
                             
                                                   aldehidos 

cetona: 

7. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS:

 Estos compuestos se caracterizan por poseer en su estructura al grupo funcional carboxilo(carbonilo+hidroxilo).  Con frecuencia se usan nombres históricos para los ácidos carboxílicos: el ácido fórmico se aisló por primera vez de las hormigas del género Formica. El ácido acético que se encuentra en el vinagre, toma su nombre de la palabra acetum, “ácido”. El ácido propiónico da el aroma penetrante a algunos quesos y el ácido butírico da el olor repulsivo de la mantequilla rancia. Al igual que los aldehídos y cetonas, los ácidos carboxílicos son muy polares y mucho más solubles en agua que los hidrocarburos comparables.

Los derivados de los ácidos carboxílicos tienen como formula general R-COOH. Tiene propiedades ácidas; los dos átomos de oxígeno son electronegativos y tienden a atraer a los electrones del átomo de hidrógeno del grupo hidroxilo con lo que se debilita el enlace, produciéndose en ciertas condiciones, una ruptura heterolítica cediendo el correspondiente protón o hidrón, H⁺, y quedando el resto de la molécula con carga -1 debido al electrón que ha perdido el átomo de hidrógeno, por lo que la molécula queda como R-COO^-.

8. DERIVADOS DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS:

A partir de los ácidos carboxílicos, se pueden formar varios grupos funcionales relacionados que presentan el grupo carbonilo pero el hidroxilo, que junto al carbonilo conforma el grupo carboxilo, es reemplazado por un  elemento o grupo de elementos aceptores de hidrógeno. Los derivados de ácido más importantes son:

• Cloruros de acido: su grupo funcional está formado por un carbonilo + cloro
  
  
                                            cloruro de acetilo
  

  

  cloruro de etanoilo

  

  
  

  
  
• Esteres: su grupo funcional está formado por un carbonilo + O unido a una cadena alquílica (OR).
                                         
                                      acetato de etilo
  

  

  
  

  

  
  

  
  
  
  
• Amidas: su grupo funcional está formado por un carbonilo + NH₂  

                                               acetamida

Todos esos grupos pueden convertirse en ácidos carboxílicos mediante hidrólisis acida o básica.

9. NITRILOS

     El nitrilo es un compuesto químico en cuya molécula existe el grupo funcional cianuro o ciano, -CΞN. Los nitrilos se pueden considerar derivados orgánicos del cianuro de hidrógeno, en los que el hidrógeno ha sido sustituido por un radical alquilo. Se nombran añadiendo el sufijo nitrilo al nombre de la cadena principal; por ejemplo, etanonitrilo, CH₃CN.