Hidrocarburos

INTRODUCCIÓN

Química orgánica

La química orgánica es la química de los compuestos de carbono.
El nombre engañoso “orgánico” es una reliquia de los tiempos en que los compuestos químicos se dividían en dos clases: inorgánicos y orgánicos, según de dónde provenían. Los compuestos inorgánicos eran aquellos que provenían de los minerales y los orgánicos los que se obtenían de fuentes vegetalesy animales, o sea, de materiales producidos por organismos vivos. En efecto, hasta más o menos 1850, muchos químicos creían que los compuestos orgánicos debían tener su origen en organismos vivos y, en consecuencia, jamás podrían ser sintetizados a partir de sustancias inorgánicas.

Los compuestos de fuentes orgánicas tenían esto en común: todos contenían el elemento carbono. Aun después de quequedó establecido que estos compuestos no necesariamente debían provenir de fuentes vivas, ya que podían hacerse en el laboratorio, resultó conveniente mantener el nombre orgánico para describirlos, así como también compuestos similares, reteniéndose hasta la fecha esta división entre compuestos inorgánicos y orgánicos.

Aunque aún hoy muchos compuestos del carbono se aíslan másconvenientemente de fuentes vegetales y animales, la mayoría de ellos se obtienen por síntesis. A veces, se sintetizan de sustancias inorgánicas, tales como carbonatos y cianuros, pero más a menudo se parte de otros compuestos orgánicos. Hay dos grandes fuentes de las que se pueden obtener sustancias orgánicas simples: petróleo y carbón (ambas son “orgánicas” en el sentido tradicional, puesto que son producto dela descomposición de plantas y animales). Estas sustancias simples se emplean como elementos constructivos, a partir de los cuales se pueden hacer compuestos más complicados.

Reconocemos al petróleo y al carbón como combustibles fósiles, acumulados durante milenios e irreemplazables, los cuales se están consumiendo a una velocidad alarmante, en particular el petróleo, para satisfacer nuestrasiempre creciente demanda de energía. Hoy, menos del 10% del petróleo utilizado se consume en la fabricación de productos químicos; la mayor parte sencillamente se quema para proporcionar energía. Tarde o temprano, por supuesto, tendremos que volver al lugar de donde provienen originalmente los combustibles fósiles —la biomasa— aunque ahora directamente, prescindiendo de los milenios queintervinieron. La biomasa es renovable y, utilizada adecuadamente, puede perdurar sobre este planeta tanto como nosotros mismos. Se ha dicho que, pese a esa esperanza, el petróleo es demasiado valioso para ser desperdiciado.

El número de compuestos que contienen carbono es varias veces mayor que el número de sustancias que no lo contienen. Estos materiales orgánicos se han dividido en familias que, engeneral, no tienen equivalentes entre los inorgánicos.

Se conocen moléculas orgánicas que contienen miles de átomos, cuyo arreglo puede ser muy complicado, aun en moléculas relativamente pequeñas. Uno de los principales problemas en química orgánica es encontrar cómo se ordenan los átomos en las moléculas, o sea, determinar las estructuras de los compuestos.

Hay muchas maneras por las cualesestas complicadas moléculas pueden romperse o reordenarse para generar moléculas nuevas; además, hay muchas posibilidades de agregar átomos a estas moléculas o de sustituir átomos nuevos por antiguos. Una parte importante de la química orgánica se dedica a encontrar cuáles son estas reacciones, cómo suceden y cómo pueden emplearse para sintetizar sustancias que queremos.

Los átomos de carbonopueden unirse entre sí hasta un grado que es imposible para átomos de cualquier otro elemento. Pueden formar cadenas de miles de átomos o anillos de todos los tamaños; estas cadenas y anillos pueden tener ramificaciones y uniones cruzadas. A los carbonos de estas cadenas y anillos se unen otros átomos; principalmente de hidrógeno, pero también de flúor, cloro, bromo, yodo, oxígeno, nitrógeno,...