Ciencias naturales básicas



Clasificación de los compuestos orgánicos y su representación

La clasificación de los compuestos orgánicos se hace teniendo en cuenta la estructura de sus cadenas de carbono y la presencia de grupos funcionales. Adicionalmente, los compuestos orgánicos se representan mediante fórmulas estructurales, moleculares y empíricas.

El químico alemán Friedrich Konrad Beilstein fue el primero en presentar los compuestos orgánicos de forma sistemática.

Clasificación de los compuestos orgánicos según la cadena de carbono.

Clasificación de los compuestos orgánicos
Figura 1. Mapa conceptual de la clasificación de los compuestos orgánicos de acuerdo a su cadena de carbono.

El elemento más frecuente en los compuestos orgánicos es el carbono. Además, los átomos de carbono pueden unirse entre sí, formando cadenas de diverso tipo (figura 1).

1 – Compuestos de cadena abierta

También conocidos como compuestos acíclicos o alifáticos. En estos compuestos, los átomos de carbono se encuentran formando cadenas abiertas que pueden ser rectas (normales) o ramificadas. Por otro lado, dichas cadenas pueden ser saturadas o insaturadas. Una cadena saturada es aquella donde los átomos de carbono se unen a través de enlaces sencillos. Por el contrario, una cadena insaturada es aquella que tiene enlaces dobles o enlaces triples entre átomos de carbono. Sin embargo, las cadenas insaturadas tienen, también, enlaces sencillos.

Los compuestos con cadenas saturadas se llaman compuestos saturados. Del mismo modo, los compuestos con cadenas insaturadas se llaman compuestos insaturados.

2 – Compuestos de cadena cerrada

Los compuestos de cadena cerrada se conocen como compuestos cíclicos. Estos compuestos presentan uno o más anillos formados por átomos de carbono. Aun así, algunos compuestos presentan átomos de otros elementos en sus anillos. Los compuestos cíclicos pueden ser monocíclicos, bicíclicos o policíclicos, de acuerdo con el número de anillos que presenten.

Los compuestos cuyos anillos están formados únicamente por átomos de carbono, se llaman compuestos carbocíclicos. Entre ellos, los que tienen las mismas propiedades de los compuestos alifáticos, se denominan alicíclicos. Así mismo, hay compuestos carbocíclicos de la serie del benceno, que se conocen como compuestos aromáticos y tienen propiedades diferentes a los anteriores.

Por su parte, los compuestos que tienen otro tipo de elementos en sus anillos se conocen como heterocíclicos. En la figura 2, se muestran algunos ejemplos de compuestos, de acuerdo al tipo de cadena de carbono.

Clasificación de los compuestos orgánicos
Figura 2. Ejemplos de compuestos, de acuerdo al tipo de cadena de carbono.

Clasificación de los compuestos orgánicos según el grupo funcional.

Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que identifica a un tipo de compuestos. Además, determina buena parte de sus propiedades químicas. En consecuencia, los compuestos orgánicos se clasifican, por ejemplo, en hidrocarburos, ácidos, alcoholes, aminas, amidas, éteres, etc.,

La figura 3, muestra algunos de los principales grupos funcionales en compuestos orgánicos.

Figura 3. Algunos de los principales grupos funcionales en compuestos orgánicos.

Jerarquía de los grupos funcionales en compuestos orgánicos

Un compuesto orgánico puede tener más de un grupo funcional. Sin embargo, domina aquel de mayor importancia reactiva. Los grupos funcionales de mayor prioridad son los ácidos carboxílicos seguidos por sus derivados. Luego siguen aldehídos y cetonas. Después, alcoholes, fenoles y aminas. Por último, alquinos y alquenos.

Representación de los compuestos orgánicos

Como todos los compuestos químicos, los compuestos orgánicos se representan mediante fórmulas. Por un lado, las fórmulas empíricas que solo indican el número relativo de las distintas clases de átomos que constituyen una molécula. Por otro lado, las fórmulas moleculares que indican la cantidad y clase de elementos que forman una molécula. Sin embargo, para los compuestos orgánicos son más frecuentes las fórmulas estructurales. Las fórmulas estructurales indican las posiciones relativas de todos los átomos en la molécula. Adicionalmente, con este tipo de fórmula es más fácil predecir el comportamiento de los compuestos orgánicos. Las fórmulas estructurales son de 3 clases: desarrolladas, condensadas y fórmulas de líneas y ángulos. La figura 4 muestra ejemplos de estos tipos de fórmulas.

Figura 4. Ejemplos de fórmulas estructurales.

Taller de lectura 4

  1. ¿Cómo se hace la clasificación de los compuestos orgánicos?
  2. Copie la figura 1.
  3. ¿Qué otros nombres reciben los compuestos de cadena abierta?
  4. ¿Cuál es la diferencia entre un compuesto saturado u uno insaturado?
  5. ¿Cuál es la diferencia entre un compuesto carbocíclico y uno heterocíclico?
  6. Copie la figura 2.
  7. ¿Qué es un grupo funcional?
  8. Copie la figura 3.
  9. Haga una lista de los grupos funcionales de mayor prioridad en los compuestos orgánicos.
  10. Escriba en una columna, los tipos de fórmula (empírica, molecular y estructural). Después de eso, escriba frente a cada una su definición.
  11. ¿Cuáles son las 3 clases de fórmula estructural?
  12. Copie la figura 4.