Química Orgánica | Definición | Importancia | Historia | Esquemas
¿Quieres saber qué estudia química orgánica pero te has perdido en términos incomprensibles y fórmulas complejas?
La química determina directa o indirectamente el mundo material en el que vivimos o afecta a sus características.
Desde el papel para libros hasta el vidrio para botellas, la química es parte de nuestra vida cotidiana. Por lo tanto, se trata de un campo extremadamente vasto y en constante evolución, que entra en estrecho contacto con muchas otras disciplinas, como la física, la ingeniería, la astronomía y la biología.
La química se basa en la teoría de que todos los materiales que nos rodean y que componen nuestro cuerpo están formados por átomos (pequeñas partículas eléctricamente neutras) e iones (átomos cargados eléctricamente).
Los compuestos orgánicos más simples se componen únicamente de carbono e hidrógeno; los otros elementos típicos de las moléculas orgánicas son el oxígeno, el nitrógeno y, en menor porcentaje, también los halógenos, el azufre y el fósforo.
Los compuestos orgánicos tienen un papel fundamental para el hombre porque, además de ser la materia viva, son la base de su dieta o son materiales destinados a la producción de muchos bienes de uso diario, como el aceite, la madera, las fibras textiles, los medicamentos, los colores, el vino, los perfumes, los detergentes, el papel y muchos otros materiales que contienen sustancias orgánicas.
¿Que estudia la Química Orgánica?
Definición:
La química orgánica es la ciencia que estudia las características químicas y físicas de las moléculas orgánicas que contienen átomos de carbono, analiza las posibles reacciones y estudia las estructuras de estos compuestos, por lo tanto, también se la denomina Química del Carbono ya que los esqueletos de estos compuestos están formados por átomos de carbono.
La química orgánica es la química del carbono y sus compuestos, con la excepción de algunos compuestos de carbono inorgánicos. Los compuestos orgánicos acumulan materia viva y, por lo tanto, determinan procesos esenciales en nuestros cuerpos y en nuestro entorno.
Importancia de la Química Orgánica
La evolución de la vida ha comenzado a partir de los compuestos de carbono. Por esta razón, las moléculas orgánicas juegan un papel muy importante para aquellos que estudian la materia viva. Como hay tantos compuestos orgánicos, la química orgánica se utiliza en diferentes sectores.
En primer lugar, tiene una importancia relevante en el estudio de los sistemas vivos que están compuestos principalmente de moléculas orgánicas. Por lo tanto, gracias a esta ciencia, ha sido posible estudiar y comprender los diversos procesos biológicos.
También ha hecho posible la síntesis de drogas. Se presta especial atención a los compuestos de carbono obtenidos del petróleo que son muy importantes para la calefacción, la iluminación, el transporte y otras necesidades que corresponden a los recursos energéticas que todos nosotros utilizamos. Además, la química orgánica se aplica en la síntesis de plásticos.
¿De que se encarga la Química Orgánica?
Entre las aplicaciones de la Química Orgánica se encuentras algunas que son las más básicas:
- Estudios bioquímicos basándose en la base de las moléculas que constituyen la vida.
- Construir o “crear” compuestos orgánicos a partir de la síntesis orgánica.
- Se encarga de estudiar los tipos de reacciones y efectos que involucran a los compuestos Aromáticos y algunos polímeros.
- La absorcion de radiacion electromagnetica de compuestos orgánicos.
- También tiene vital importancia el estudio de las posiciones que ocupan los átomos en el espacio dentro de una molécula, aplicación de gran importancia ya que de acuerdo a la distribución espacial que adopte una molécula puede tener reactividades y propiedades distintas, esto se conoce como Estereoquímica Orgánica.
Diferencias entre la Quimica Organica e Inorganica
Existen dos ramas en las que se puede dividir la química: la orgánica y la inorgánica.
Como bien leímos anteriormente la química orgánica es la rama de la química que se ocupa de los compuestos que contienen átomos de carbono en sus moléculas. Precisamente porque el esqueleto de los compuestos orgánicos está formado por átomos de carbono, la química orgánica también se llama química del carbono.
Los compuestos orgánicos más simples se componen únicamente de carbono e hidrógeno; los otros elementos típicos de las moléculas orgánicas son el oxígeno, el nitrógeno y, en menor porcentaje, también los halógenos, el azufre y el fósforo.
En general, los compuestos orgánicos son fundamentales para el hombre: constituyen materia viva y, al mismo tiempo, constituyen la base de los alimentos; basta pensar en el hecho de que son materiales destinados a la producción de bienes de uso cotidiano (aceite, madera, fibras textiles, detergentes, el vino, los perfumes, medicamentos, papel, y muchos otros materiales que contienen sustancias orgánicas).
La química inorgánica se ocupa de todos los compuestos no formados por átomos de carbono (excepto el dióxido de carbono, el ácido carbónico y los carbonatos).
Esta rama abarca una amplia gama de temas en relación con los cuales se estudia la estructura de los átomos, los enlaces químicos, la simetría de las moléculas, la reacción de los compuestos y los intercambios de energía.
Se centra en la caracterización estructural y energética de sólidos cristalinos y metálicos.
La química de los elementos se describe sistemáticamente, agrupando los elementos químicos según los grupos de la tabla periódica.
La principal diferencia entre los compuestos orgánicos e inorgánicos es la presencia de un átomo de carbono.
Los compuestos orgánicos contienen un átomo de carbono y generalmente también tienen un átomo de hidrógeno para formar hidrocarburos. Por otro lado, casi ninguno de los compuestos inorgánicos contiene átomos de carbono y/o hidrógeno.
Aunque la gran mayoría de los compuestos inorgánicos no contienen carbono, hay algunas excepciones. Por ejemplo, el monóxido de carbono y el dióxido de carbono contienen átomos de carbono.
Sin embargo, la cantidad no es suficiente para formar fuertes enlaces con el oxígeno de la molécula. Por esta razón, los científicos siempre han considerado estos compuestos como inorgánicos. Por lo tanto, incluso si un compuesto contiene carbono, no se considera necesariamente orgánico.
Otra gran diferencia entre ambos compuestos es el tipo de molécula y su asociación con los seres vivos.
Los compuestos orgánicos incluyen cosas como los ácidos nucleicos que se encuentran en el ADN, los lípidos, los azúcares, los ácidos lípidos presentes en las células de los organismos vivos, las proteínas y las enzimas que se necesitan para realizar los procesos celulares. Los combustibles de hidrocarburos también se consideran biológicos.
Por su parte, los compuestos inorgánicos incluyen elementos como sales, metales y otros componentes esenciales. Las sustancias que consisten en elementos solitarios, y cualquier compuesto que no tenga átomos de carbono unidos con átomos de hidrógeno, también se consideran inorgánicas.
Los compuestos inorgánicos y orgánicos no sólo difieren en su origen, sino también en sus propiedades: las moléculas inorgánicas se descomponen con mayor dificultad, por ejemplo, es necesario alcanzar temperaturas muy altas antes de que se descompongan las sales; las moléculas orgánicas, por el contrario, se descomponen fácilmente, por ejemplo, el azúcar se degrada en carbono y agua cuando se sobrecalienta.
Historia de la Química Orgánica
A principios del siglo XIX se aislaron muchas sustancias orgánicas en estado puro y se determinó su composición.
El químico sueco J.J. Berzelius los catalogó por separado, y así nació la química orgánica.
Como en aquel entonces todavía no era posible preparar compuestos orgánicos en el laboratorio, se creía que sólo los organismos vivos eran capaces de reproducirlos.
Hasta el año 1828, los químicos estaban convencidos de que los compuestos se dividían en dos categorías o clases distintas: compuestos inorgánicos del mundo mineral, como la sal de mesa extraída de las minas o del agua de mar, cloruro de sodio, y compuestos orgánicos de organismos vivos, tanto animales como vegetales, como el azúcar obtenido de la remolacha o la caña de azúcar.
En el pasado, los químicos sabían, por ejemplo, cómo extraer alcohol de la fruta, algunos azúcares de las plantas, numerosas sustancias medicinales y numerosos colorantes. Sin embargo, nadie había pensado nunca en reproducir estas sustancias en el laboratorio, pero todos se habían limitado a utilizar lo que el mundo mineral viviente podía ofrecer. De hecho, una particularidad de la historia de la química es la dificultad que los primeros químicos encontraron al sintetizar compuestos orgánicos en el laboratorio. Por lo que la síntesis de compuestos orgánicos presenta más dificultades que muchos derivados inorgánicos que, por el contrario, pueden sintetizarse fácilmente.
Las dificultades en la síntesis orgánica y el hecho de que estos compuestos derivados de organismos vivos llevaron a los primeros químicos a asumir que era una fuerza vital (en latín vis vitalis) el poder místico o sobrenatural que permitía su síntesis. Esta teoría, conocida con el nombre de vitalismo, parece explicar la razón por la que los químicos del siglo XVIII fueron incapaces de sintetizar el material orgánico del laboratorio.
La teoría del vitalismo se derrumbó definitivamente gracias a un experimento realizado en Alemania en 1828 por el químico alemán Friedrich Wohler (1800-1882). En ese año Wohler logró obtener urea, un compuesto puramente orgánico presente en la orina animal, calentando cianato de amonio, un reactivo puramente inorgánico, según la reacción:
La urea era una molécula orgánica ya conocida, que en el pasado se había aislado de la orina que se produce en el
metabolismo de los animales. El simple experimento de Wohler fue un episodio clave en la historia de la química: había logrado demostrar que las sustancias orgánicas siguen las leyes normales de la ciencia y la química.
Esta síntesis fue seguida por muchas más y el número de compuestos orgánicos de origen no biológico llegó a ser tan alto que la palabra química orgánica comenzó a tener un significado diferente.
Se han dado muchos pasos adelante desde el experimento de Wohler, gracias a él que hoy en día la química orgánica es un vasto campo de investigación que incluye la producción de múltiples sustancias.
También se han obtenido sintéticamente numerosos compuestos naturales como, por ejemplo, la aspirina, que se extrajo de la corteza del sauce y por lo tanto se llama salicilato.
Hoy en día, la aspirina se produce por síntesis por la industria y se comercializa en cantidades de miles de toneladas.
Wohler dijo triunfalmente "Puedo producir urea sin necesidad de un riñón o incluso de un animal, hombre o perro".
Esquema de Química Orgánica
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