Compuestos orgánicos: solubilidad, estabilidad, reactividad y geometría del carbono

Resumen

El texto describe las características generales de los compuestos orgánicos, como su solubilidad, estabilidad y reactividad. Explica por qué el carbono está presente en más del 80% de los compuestos conocidos, a partir de su tetravalencia y su capacidad de encadenamiento, y clasifica las cadenas carbonadas. Incluye también las propiedades básicas de los alcanos y los alquenos.

Puntos clave

Los compuestos orgánicos se disuelven preferentemente en disolventes orgánicos y con más dificultad en agua.
Suelen descomponerse a temperaturas relativamente bajas y tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
Las reacciones orgánicas son lentas y complejas, y suelen necesitar catalizadores.
Más del 80% de los compuestos químicos conocidos contienen carbono.
El carbono es tetravalente y puede formar cadenas estables, propiedad que no presenta ningún otro elemento del sistema periódico.
Las cadenas carbonadas pueden ser lineales, ramificadas o cerradas (cíclicas).
Los alcanos dan reacciones de sustitución; los alquenos son más reactivos y dan reacciones de adición y polimerización.

Ponte a prueba

Características Generales de los Compuestos Orgánicos

Solubilidad

Se disuelven preferentemente en disolventes orgánicos (alcohol, tetracloruro de carbono, ciclohexano, etc.) y con más dificultades en agua.

Estabilidad

Se descomponen a temperaturas relativamente bajas y suelen tener puntos de fusión y ebullición bajos.

Reactividad

Las reacciones entre los componentes orgánicos se producen por la ruptura inicial de los enlaces covalentes y la posterior formación de nuevos enlaces. Son lentas y bastante complejas, necesitando la presencia de catalizadores y un gran control de las mismas.

Geometría de los Compuestos de Carbono

Más del 80% de los compuestos químicos conocidos contienen carbono. La razón se encuentra en dos propiedades fundamentales de este elemento:

1. Tetravalencia

La capacidad de compartir cuatro pares de electrones con otros átomos.

Para unirse a cuatro átomos: Los cuatro enlaces covalentes son simples y se distribuyen tetraédricamente en el espacio alrededor del carbono.
Para unirse a tres átomos: Los tres enlaces (dos simples y uno doble) se sitúan en un plano y se dirigen hacia los vértices de un triángulo hipotético cuyo centro ocupa el carbono.
Para unirse a dos átomos: Los enlaces (uno simple y otro triple) se disponen en línea recta a ambos lados del carbono.

2. Capacidad de encadenamiento

La posibilidad de formar uniones covalentes simples, dobles o triples con otros átomos de carbono, formando cadenas estables que pueden contener desde unos pocos hasta miles de átomos. Esta propiedad no la presenta ningún otro elemento del sistema periódico.

Tipos de Cadenas Carbonadas

Lineal: Todos los átomos de carbono, excepto los de los extremos, están unidos a dos vecinos.
Ramificada: Existe algún carbono de la cadena unido a tres o cuatro átomos de carbono vecinos.
Cerrada: No existen carbonos extremos, es decir, todos los carbonos de la cadena están unidos al menos a dos vecinos formando una estructura cíclica.

Alcanos

Se obtienen a partir del petróleo, del gas natural y de la destilación de la hulla.
Se utilizan como combustibles ya que son muy inflamables.
Son insolubles en agua pero se disuelven bien en disolventes orgánicos.
Dan reacciones de sustitución.

Alquenos

Se obtienen a partir del petróleo por cracking.
Son más reactivos que los alcanos debido al doble enlace.
Son muy inflamables. Forman llamas más oscuras que los alcanos por tener un porcentaje mayor de carbono.
Son insolubles en agua pero se disuelven bien en disolventes orgánicos.
Dan reacciones de adición y de polimerización.

Preguntas frecuentes

¿En qué disolventes se disuelven mejor los compuestos orgánicos?

Se disuelven preferentemente en disolventes orgánicos como el alcohol, el tetracloruro de carbono o el ciclohexano, y con más dificultad en agua.

¿Por qué el carbono forma tantos compuestos?

Por su tetravalencia, que le permite compartir cuatro pares de electrones, y por su capacidad de encadenamiento, que le permite formar cadenas estables de muchos átomos.

¿Qué tipos de cadenas carbonadas existen?

Existen cadenas lineales, en las que los carbonos se unen a dos vecinos; ramificadas, con algún carbono unido a tres o cuatro vecinos; y cerradas, que forman estructuras cíclicas.

¿Cómo se obtienen los alcanos y los alquenos?

Los alcanos se obtienen del petróleo, del gas natural y de la destilación de la hulla, mientras que los alquenos se obtienen del petróleo por cracking.