grupos funcionales

Grupos funcionales


El carbono forma cuatro enlaces.
Para comprender lo que son o significan los grupos funcionales es necesario adentrarnos o repasar el mundo de la química orgánica donde el carbono es la figura principal.
El carbono (C) está ubicado en la segunda hilera de la tabla periódica y tiene cuatro electrones de enlace en su envoltura de valencia. Al igual que otros no metales,el carbono necesita ocho electrones para completar su envoltura de valencia.
Por consiguiente, el carbono puede formar hasta cuatro enlaces con otros átomos (cada enlace representa uno de los electrones del carbono y uno de los electrones del átomo que se enlazan).

Metano (un átomo de carbono enlazado a cuatro átomos de hidrógeno).
Cada valencia de electrón participa en el enlace, porconsiguiente el enlace del átomo de carbono se distribuirá de modo uniforme sobre la superficie del átomo.
Estos enlaces forman un tetradrón (una pirámide con una punta en la parte superior), como se ilustra en la figura a la derecha.
La diversidad de los productos químicos orgánicos se debe a la infinidad de opciones que brinda el carbono para enlazarse con otros átomos. Los químicos orgánicos mássimples, llamados hidrocarburos, contienen sólo carbono y átomos de hidrógeno; el hidrocarburo más simple (llamado metano) contiene un solo átomo de carbono enlazado a cuatro átomos de hidrógeno.

 Pero el carbono también puede enlazarse con otros átomos de carbono adicionalmente al hidrógeno tal como se ilustra en el siguiente dibujo de la molécula etano (CH3—CH3):


Etano (un enlacecarbono-carbono). 

El carbono puede también formar cadenas en rama, como en el hexano y el isohexano:


Hexano (una cadena de seis carbonos).
Isohexano (una cadena en ramas de carbono) .
 
Puede formar anillos, como en el cyclohexano: 

Cyclohexano (un hidrocarburo en forma de anillo).
 Pareciera que no hay límites al número de estructuras diferentes que el carbono puede formar. Paraañadirle complejidad a la química orgánica, átomos de carbono vecinos pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los enlaces sencillos de carbono-carbono:



Enlace sencillo
Enlace doble 
Enlace triple
 Importante:
Recuerda que cada átomo de carbono puede formar cuatro enlaces. A medida que el número de enlaces entre cualesquiera de dos átomos de carbono aumenta, de uno a dos, tres ocuatro, el número de átomos de hidrógeno en la molécula disminuye, como se grafica en las tres figuras de arriba. Allí vemos enlazados dos carbonos: si el enlace entre ellos es sencillo, necesitan seis hidrógenos para completar su capa de valencia; si el enlace es doble, necesitarán sólo cuatro, y si el enlace es triple, necesitarán sólo dos átomos de hidrógeno.


Hidrocarburos simples
Comoya dijimos, los hidrocarburos simples son compuestos orgánicos que sólo contienen carbono e hidrógeno. Estos hidrocarburos simples vienen en tres variedades (llamadas alcanos, alquenos y alquinos) dependiendo del tipo de enlace carbono-carbono (sencillo, doble o triple) que ocurre en la molécula.
 Alcanos
Los alcanos son la primera clase de hidrocarburos simples y contienen sólo enlacessencillos de carbono-carbono. Para nombrarlos, se combina un prefijo, que describe el número de los átomos de carbono en la molécula, con la raíz que termina en “ano”.
He aquí los nombres y los prefijos para los primeros diez alcanos.
Átomos de
carbono
Prefijo
Nombre de alcanos
Fórmula Química
Fórmula semidesarrollada
1
Meth
Metano
CH4
CH4
2
Eth
Etano
C2H6
CH3CH3
3
PropPropano
C3H8
CH3CH2CH3
4
But
Butano
C4H10
CH3CH2CH2CH3
5
Pent
Pentano
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3
6
Hex
Hexano
C6H14
CH3CH2CH2CH2 CH2CH3
7
Hept
Heptano
C7H16
 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3
8
Oct
Octano
C8H18
 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
9
Non
Nonano
C9H20
 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
10
Dec
Decano
C10H22
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
 
La fórmula química para...