Organic compound
Compuestos basados en carbono centrales para la vida y la química.
Los compuestos orgánicos son una subclase de compuestos químicos construidos alrededor del carbono, pero los químicos carecen de una definición única y precisa; la única universalmente aceptada es circular, afirmando que los compuestos orgánicos son simplemente el objeto de estudio de la química orgánica. En la práctica, cualquier compuesto químico grande que contenga un enlace carbono-hidrógeno o carbono-carbono se acepta generalmente como orgánico, lo que incluye alcanos como el etano y sus derivados. Sin embargo, por razones históricas y disciplinarias, ciertas moléculas pequeñas que contienen carbono —como el ion cianuro, el cianuro de hidrógeno, el ácido clorofórmico, el dióxido de carbono y el ion carbonato— suelen excluirse. La capacidad del carbono para encadenarse, o formar cadenas con otros átomos de carbono, permite la existencia de millones de compuestos orgánicos conocidos. Aunque estos compuestos constituyen solo una pequeña fracción de la corteza terrestre, son fundamentales para la vida, ya que todos los organismos vivos conocidos se basan en ellos. Los seres vivos convierten compuestos inorgánicos de carbono en orgánicos mediante el ciclo del carbono, transformando dióxido de carbono y una fuente de hidrógeno como el agua en azúcares simples y otras moléculas orgánicas. En la industria, los compuestos orgánicos sintéticos se derivan en última instancia de petroquímicos: hidrocarburos formados por la degradación geológica de materia biológica bajo alta presión y temperatura. Históricamente, los compuestos orgánicos se definían como aquellos originados en seres vivos, reflejando el vitalismo de la primera modernidad. A medida que el vitalismo fue refutado —notablemente por las síntesis de Friedrich Wöhler de ácido oxálico y urea a partir de sustancias inorgánicas— la química orgánica se amplió para estudiar todas las moléculas grandes, que en ese momento contenían carbono. Las moléculas orgánicas de contextos biológicos ahora se denominan productos naturales. En el siglo XX, se descubrieron nuevas especies moleculares grandes entre los complejos metálicos, pero a menos que contengan carbono, caen bajo la química metalorgánica, no la química orgánica general. En nomenclatura, un grupo organilo, a menudo representado por R, se refiere a cualquier sustituyente monovalente con su valencia abierta en un átomo de carbono.
Quick Facts
- Field
- Chemistry
- Known for
- Subclass of carbon compounds; basis of all known life
- Definition uncertainty
- Little consensus on exact definition
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Contexto y trasfondo
Históricamente, los compuestos orgánicos se definían como compuestos originados en seres vivos, una expresión del vitalismo científico de la primera modernidad. El vitalismo era una concepción generalizada de que las sustancias encontradas en la naturaleza orgánica se forman por una 'fuerza vital' que solo poseen los organismos vivos. En la década de 1810, Jöns Jacob Berzelius argumentó que debe existir una fuerza reguladora dentro de los cuerpos vivos, y sostuvo que los compuestos podían distinguirse según si requerían algún organismo en su síntesis. A estos experimentos siguieron muchos otros, refutando el vitalismo. Aunque el vitalismo ha sido desacreditado, la nomenclatura científica conserva la distinción entre compuestos orgánicos e inorgánicos. El significado moderno de compuesto orgánico es cualquier compuesto que contenga una cantidad significativa de carbono, aunque muchos conocidos hoy no tienen conexión con ninguna sustancia encontrada en organismos vivos. El término 'carbogénico' ha sido propuesto por E. J. Corey como una alternativa moderna, pero sigue siendo oscuro. Cualquier definición que utilice criterios simples y ampliamente aplicables resulta insatisfactoria en diversos grados. La definición moderna comúnmente aceptada equivale esencialmente a cualquier compuesto que contenga carbono, excluyendo varias clases tradicionalmente consideradas inorgánicas, como carburos, carbonatos, óxidos simples de carbono, cianuros y alótropos de carbono puro.
Guía del lector
Los compuestos orgánicos son fundamentales para la química y la biología, pero su definición sigue siendo controvertida. Históricamente, el concepto surgió del vitalismo, que sostenía que las sustancias orgánicas requerían una fuerza vital. Las síntesis de Wöhler de ácido oxálico y urea a partir de precursores inorgánicos ayudaron a desacreditar el vitalismo, pero la distinción orgánico/inorgánico persistió. Hoy, los compuestos orgánicos se entienden generalmente como compuestos que contienen carbono, pero con muchas excepciones: carburos, carbonatos, óxidos simples de carbono, cianuros y alótropos de carbono puro suelen excluirse. Incluso definiciones comunes —como requerir enlaces C–H o C–C— excluyen compuestos históricamente importantes como la urea y el ácido oxálico. Esta ambigüedad se extiende a los compuestos organometálicos, donde no está claro si forman un subconjunto de los compuestos orgánicos. A pesar de estas incertidumbres, los compuestos orgánicos son centrales para la vida y la industria. Los seres vivos incorporan carbono inorgánico en compuestos orgánicos a través del ciclo del carbono, y los compuestos orgánicos sintéticos se derivan de petroquímicos. La importancia del campo radica en su vasto alcance —millones de compuestos conocidos— y su papel en la comprensión y manipulación de la química de la vida.
Preguntas frecuentes
¿Qué cuenta exactamente como un compuesto orgánico?
En esencia, un compuesto orgánico es una molécula basada en carbono que típicamente presenta enlaces carbono-hidrógeno o carbono-carbono. El campo no tiene un límite rígido, pero la mayoría de los químicos coinciden en que cualquier molécula de tamaño considerable construida alrededor de esos enlaces cae bajo el paraguas.
¿Qué separa los compuestos orgánicos de los inorgánicos en la práctica?
La línea divisoria práctica generalmente se reduce a si la molécula contiene carbono unido a hidrógeno o a otro átomo de carbono. Compuestos como el dióxido de carbono o los carbonatos, que carecen de esos enlaces C–H o C–C, generalmente se tratan como inorgánicos aunque aún contengan carbono.
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