Introducción a la Química Orgánica

El carbono es un elemento no metálico que tiene cuatro electrones de valencia, lo que le permite formar cuatro enlaces covalentes con otros átomos.

Los compuestos orgánicos son moléculas que contienen carbono y otros elementos como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y halógenos.

La química orgánica se define por la presencia de carbono y sus enlaces covalentes, mientras que la química inorgánica se centra en la formación de compuestos con otros elementos.

La concatenación es la capacidad del carbono para unirse a otros átomos de carbono formando cadenas o estructuras complejas.

Un polímero es una macromolécula formada por la unión de muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros.

Un orbital s y tres orbitales p se fusionan para formar cuatro orbitales híbridos iguales, llamados sp3. Estos orbitales forman un tetraedro con un ángulo de 109.5° y enlaces sigma (σ).

Un orbital s y dos orbitales p se fusionan para formar tres orbitales híbridos iguales (sp2) y un orbital p "libre". Estos orbitales forman un triángulo con un ángulo de 120° con dos enlaces sigma (σ) y un enlace pi (π) doble.

Un orbital s se fusiona con un orbital p, creando dos orbitales sp y dos orbitales p "libres". Estos orbitales forman una línea con un ángulo de 180° con enlaces sigma (σ) fuertes en los sp y enlaces pi (π) débiles en los p.

Los enlaces sigma (σ) son enlaces fuertes formados por la superposición directa de orbitales atómicos.

Los enlaces pi (π) son enlaces más débiles formados por la superposición lateral de orbitales atómicos.

Los compuestos orgánicos se pueden clasificar en función de su estructura. Los compuestos acíclicos son cadenas de átomos de carbono que no forman anillos. Los compuestos cíclicos contienen al menos un anillo de átomos de carbono. Dentro de cada una de estas categorías, los compuestos pueden ser saturados (solo enlaces simples), insaturados (contienen al menos un doble o triple enlace) o aromáticos (contienen un anillo bencénico).

Los compuestos alifáticos son aquellos que no tienen un anillo bencénico. Pueden ser cíclicos o acíclicos.

Los compuestos aromáticos son aquellos que tienen un anillo bencénico en su estructura. Se caracterizan por tener un sistema de electrones deslocalizados que les proporciona una gran estabilidad.

Los compuestos homocíclicos solo contienen átomos de carbono dentro de su estructura cíclica. Los compuestos heterocíclicos tienen al menos un átomo distinto del carbono dentro del anillo.

Los compuestos lineales tienen una estructura no ramificada. Los compuestos ramificados tienen al menos un átomo de carbono conectado a más de dos átomos de carbono.

Los compuestos saturados tienen solo enlaces simples entre los átomos de carbono. Los compuestos insaturados tienen al menos un doble o triple enlace entre los átomos de carbono.

El ácido carbónico es un ácido diprótico que tiene la fórmula molecular H₂CO₃. Es un ácido oxácido que contiene hidrógeno, oxígeno y carbono. Se caracteriza por tener al menos un hidrógeno unido a oxígeno (grupo hidroxilo -OH).

Los orbitales atómicos son regiones del espacio 3D donde existe una alta probabilidad de encontrar un electrón. Hay cuatro tipos de orbitales: s, p, d y f. Cada orbital puede contener hasta dos electrones.