Qué son los compuestos orgánicos (Características, clasificación y ejemplos)

Los compuestos orgánicos son moléculas formadas por la combinación del átomo de carbono con otros elementos como el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno.

El nombre "orgánico" se debe a que estos compuestos predominan entre los seres vivos: animales, plantas, hongos y bacterias. El petróleo y sus derivados, como la gasolina, son también compuestos orgánicos, ya que se formaron a partir de animales muertos, plantas y microorganismos enterrados bajo las altas presiones y calor de la corteza terrestre.

También se encuentran compuestos orgánicos de origen artificial. En los laboratorios químicos se pueden sintetizar plásticos y tejidos sintéticos como el nailon.

La química orgánica es la rama de la química que se dedica al estudio de los compuestos del carbono y a sus aplicaciones.

Existen millones de compuestos orgánicos gracias a la capacidad del carbono de combinarse consigo mismo y con otros átomos. El carbono en los compuestos orgánicos se une a los otros elementos a través de enlaces covalentes, esto es, los electrones son compartidos entre los átomos. Por ejemplo, en el metano CH₄, el carbono comparte un electrón con cada uno de los hidrógenos, formando cuatro enlaces simples.

Características de los compuestos orgánicos

• Se encuentran en todos los seres vivos: la característica fundamental de los compuestos orgánicos es que están presentes en todos los seres vivos.
• Presentan carbono e hidrógeno: todos los compuestos orgánicos están formados principalmente por carbono e hidrógeno. Elementos como el oxígeno, el nitrógeno, el azufre y el fósforo, entre otros, se encuentran en menor proporción.
• Forman enlaces covalentes: los átomos en los compuestos orgánicos comparten sus electrones formando enlaces covalentes entre ellos.
• Son combustibles: los compuestos orgánicos liberan dióxido de carbono, agua y energía. Por eso, ciertos compuestos orgánicos se usan como combustibles.

Propiedades de los compuestos orgánicos

• Polaridad: es la propiedad de los compuestos orgánicos que presentan una distribución dispareja de electrones entre los átomos. Por ejemplo, el metanol H₃C-OH es una molécula polar porque el oxígeno atrae con más fuerza los electrones que comparte con el carbono. Mientras el metano CH₄ es una molécula no polar, pues los electrones se distribuyen equitativamente entre el carbono y los hidrógenos.
• Isomería: es la propiedad de los compuestos orgánicos donde con el mismo número de átomos se pueden formar diferentes compuestos. Por ejemplo, con seis átomos de carbono, doce átomos de hidrógeno y seis átomos de oxígeno se pueden formar la glucosa, la fructosa, la galactosa y el inositol, entre otros.
• Punto de ebullición: la temperatura a la que los compuestos pasan del estado líquido al estado sólido. Por ejemplo, el punto de ebullición del etanol es 78,37 °C y el del ácido acético es 118 ºC.
• Punto de fusión: la temperatura a la que los compuestos pasan del estado sólido al estado líquido. Por ejemplo, el etanol se solidifica por debajo de los -114 ºC; el ácido acético pasa de sólido a líquido a una temperatura de 16,6 °C
• Solubilidad: los compuestos orgánicos son solubles en diferentes solventes. Por ejemplo, el azúcar se disuelve en agua, las grasas se disuelven en el hexano.
• Aromaticidad: es la propiedad de algunos compuestos orgánicos que presentan un olor característico. Es propia de los compuestos que forman anillos con enlaces dobles y simples intercalados. Es lo que le da el olor característico a la gasolina.

Clasificación de los compuestos orgánicos

Existe una infinidad de compuestos orgánicos. Para poder estudiarlos mejor, se han hecho varias clasificaciones tomando en cuenta diversos aspectos. A continuación, se presentan tres clasificaciones que facilitan la agrupación de los compuestos orgánicos.

1. Compuestos orgánicos según su origen

La clasificación más simple de los compuestos orgánicos los agrupa según su proveniencia en:

• Origen natural: proceden de los seres vivos o de sus restos, como la glucosa y la gasolina.
• Origen artificial: en los laboratorios se pueden sintetizar algunos compuestos orgánicos, como los plásticos y los tejidos sintéticos como el nailon.

2. Compuestos orgánicos según su estructura

La clasificación general más usada de los compuestos orgánicos se basa en la forma cómo los carbonos se unen entre sí, que puede ser lineal, ramificada o en anillos. Así tenemos:

• Compuestos alifáticos: son los compuestos orgánicos donde los carbonos forman cadenas. Las cadenas pueden ser lineales como el butano o ramificado como el metil-propano, ambos con cuatro carbonos.
• Compuestos aromáticos: reciben este nombre por poseer olores característicos y formar estructuras en anillos, como por ejemplo la naftalina y el benceno.
• Compuestos heterocíclicos: son compuestos orgánicos con anillos de carbono y otro elemento, como el nitrógeno. Estos compuestos heterocíclicos se encuentran en las purinas y pirimidinas en los ácidos nucleicos, la vitamina B2 o riboflavina y el aminoácido triptófano en las proteínas.

3. Compuestos orgánicos según sus grupos funcionales

Algunos compuestos orgánicos presentan uno o varios grupos funcionales. Un grupo funcional es un conjunto de átomos dentro del compuesto orgánico que permite definir la forma como pueden reaccionar los mismos. Así podemos agruparlos en:

• Alcoholes: son los compuestos orgánicos donde un carbono se une a un grupo hidroxilo OH, como el etanol H₃C-H₂C-OH.
• Aminas: son los compuestos donde el carbono se une a un grupo amina -NH₃, como la metilamina H₃C-NH₃.
• Aldehídos: son los compuestos donde el carbono está unido a un grupo carbonilo C=O formado por un carbono y un oxígeno, como el metanal o formaldehído H₂C=O.
• Ácidos orgánicos: son los compuestos orgánicos donde el carbono está unido a un grupo carboxilo O=C-OH, como el ácido acético H₃C-COOH.
• Éteres: los éteres se forman cuando hay un átomo de oxígeno intermedio en la cadena de carbonos -C-O-C-, como el éter dimetílico H₃C-O-CH_3.
• Ésteres: los ésteres son compuestos formados por la combinación de un alcohol y un ácido orgánico, R-C(=O)-O-R, como el butirato de metilo H₃C-CH₂-CH₂C-C(=O)O-CH₃ que le otorga el olor a manzana.

Vea también Química orgánica.

12 ejemplos de compuestos orgánicos

1. Metano CH₄: es el compuesto orgánico más simple formado por un carbono unido a cuatro hidrógenos.
2. Metanol CH₃OH: es el alcohol más simple, donde un carbono está unido a tres átomos de hidrógeno y un oxígeno del grupo funcional hidroxilo (OH).
3. Metanal CH₂O: mejor conocido como formaldehído, es un aldehído donde un carbono está unido a dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
4. Ácido metanoico CH₂O₂: su nombre común es ácido fórmico porque las hormigas los producen como mecanismo de defensa.
5. Metilamina CH₃NH₂: es un compuesto orgánico donde un carbono está unido a tres átomos de hidrógeno y un nitrógeno de un grupo amino (-NH₂).
6. Hidrocarburos: son compuestos formados por carbonos unidos a otros carbonos e hidrógenos, formando cadenas, que son los constituyentes principales del petróleo y sus derivados.
7. Carbohidratos: como la glucosa, la fructosa y la sacarosa, conocidos también como azúcares.
8. Lípidos: como el colesterol de la sangre, el ácido butanoico de la mantequilla y el ácido oleico del aceite de oliva.
9. Aminoácidos: son los compuestos orgánicos que forman las proteínas, por ejemplo, la alanina, la glicina y la lisina.
10. Miricil palmitato C₄₆H₉₂O₂: es el principal componente de la cera de abeja.
11. Policaproamida C₆H₉NO: es la molécula de seis carbonos que al unirse a otras moléculas iguales, esto es, al polimerizar, forma el nailon o nylon, una tela sintética.
12. Etileno CH₂=CH₂: es un alqueno, un compuesto orgánico donde existe un enlace doble entre dos o más átomos de carbono. El etileno o eteno es la molécula base para la producción del polietileno, una clase de plástico.

Vea también ¿Qué son los hidrocarburos?

Diferencias entre compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos

Los compuestos orgánicos y los compuestos inorgánicos se diferencian por:

• Tipo de enlace químico: en los compuestos orgánicos prevalece el enlace covalente, mientras el enlace iónico prevalece en los compuestos inorgánicos.
• Elementos constituyentes: el principal elemento de los compuestos orgánicos es el carbono, mientras que los compuestos inorgánicos están formados por la combinación de elementos metálicos y no metálicos.
• Procedencia: los compuestos orgánicos proceden de los seres vivos o los restos de los mismos; los compuestos inorgánicos proceden en su mayoría de la corteza terrestre.
• Punto de ebullición: los compuestos orgánicos tienen punto de ebullición mucho más bajo que los compuestos inorgánicos. Por ejemplo, el punto de ebullición del cloroformo CHCl₃ es de 61,2 ºC mientras el de la sal común o cloruro de sodio es 1465 ºC.
• Conducción de electricidad: los compuestos orgánicos son malos conductores de la electricidad; los compuestos inorgánicos cuando están disueltos en agua son buenos conductores de electricidad.
• Abundancia: los compuestos orgánicos son más abundantes y variados con menos elementos involucrados que los compuestos inorgánicos.

Vea también:

• Enlace covalente: características y tipos (con ejemplos)
• Carbohidratos.
• Lípidos.

Referencias

Commons, C., Commons, P. (2016) Heinemann Chemistry 1. 5th edition. Pearson Australia. Melbourne.

Classes of Organic compounds (sin fecha). Boundless Chemistry. Recuperado de: https://courses.lumenlearning.com/boundless-chemistry/chapter/classes-of-organic-compounds/

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Ana Zita Fernandes

Doctora en Bioquímica por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), con licenciatura en Bioanálisis de la Universidad Central de Venezuela.