quimica

GRUPOS FUNCIONALES DEL CARBONO

Los grupos funcionales son un conjunto de atomos que confiere reactividad y comportamientoquímico característicos a todos los compuestos cuyas moléculas los contengan, moléculas que se diferencian en la longitud y ramificación de la cadena carbonada
Se forman por la sustitución de uno o mas hidrógenos de los hidrocarburos por otros átomos o grupos de atomos. Dalugar a un gran número de compuestos orgánicos cuya clasificación se hace atendiendo al grupo funcional.
Se clasifican en dos tipos:

PRINCIPALES
Ácido carboxílico
Ésteres
Alcoholes y fenoles
Aminas
Amidas
Aldehidos
Nitrilo
Cetona

SECUNDARIOS
Derivados halogenados
Nitroderivados
Éteres



 
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El átomo de carbono
La química de los compuestos que contienen carbono se denomina químicaorgánica.  Originalmente se la llamaba así porque se creía que solo los organismos vivos podían fabricar o poseer estos compuestos.
Los compuestos orgánicos se basan en el carbono combinado con otros átomos de carbono y con otros elementos como el hidrógeno, el nitrógeno, el azufre , etc. Formando grandes estructuras con distinta complejidad y diversidad, el átomo de carbono puede unirse a otros átomos decarbono formando largas cadenas las cuales pueden ser lineales, ramificadas o bien cíclicas. Se han aislado miles de compuestos de carbono de varios sistemas biológicos, aquí algunos ejemplos:
Fig. 2.9 – Los átomos de carbono pueden unirse con otros átomos de carbono y con muchos de otro tipo para formar una gran variedad de compuestos orgánicos. Las mismas fuerzas que mantienen unido al metano(CH4) también permiten la formación de moléculas extremadamente complicadas pero estables. En diversas estructuras, como los triacilgliceroles. predominan las cadenas lineales. En otras, como el azúcar glucosa. son anillos. La muscona, el atrayente sexual del venado almizclero del Tibet, también se basa en un anillo de carbonos. Otras moléculas vitales como la clorofila y la vitamina B12contienencadenas, anillos e iones metálicos.
El átomo de carbono tiene seis protones y seis electrones ubicados en dos niveles de energía, en la capa interna encontramos dos y en la más externa cuatro.  Dada esta configuración el carbono tiene poca tendencia a ganar o perder electrones , sino que tiende a compartirlos con otros átomos,  por lo tanto se forman uniones covalentes. Los electrones que participande dichas uniones covalentes son los cuatro que se ubican en el nivel exterior y son conocidos como electrones de valencia.  Estos cuatro electrones de valencia se ubican hacia los vértices de un tetraedro equilátero, es decir que los ángulos de unión no son en 90° ( de lo que resultaría una estructura plana) si no que son superiores a los 100°.  Como resultado de está estructura tetraédrica lasmoléculas tienen entonces estructuras tridimensionales.  Cuando el carbono se une a cuatro átomos distintos, éstos se pueden unir a él de dos maneras distintas.

Fig. 2.10 – (a) Cuando un átomo de carbono forma enlaces covalentes con otros cuatro átomos, los electrones de su nivel de energía exterior forman nuevos orbitales. Estos nuevos orbitales, que son todos de la misma configuración, seorientan hacia los cuatro vértices de un tetraedro. Así, los cuatro orbitales e encuentran separados tanto como es posible. (b) Cuando un átomo de carbono reacciona con cuatro átomos de hidrógeno, cada uno de los electrones en su nivel de energía exterior forma un enlace covalente con el único electrón de un átomo de hidrógeno, produciéndose una molécula de metano. (c) Cada par de electrones se mueveen un orbital molecular nuevo. La molécula adopta configuración de un tetraedro.

Fig. 2.11 – Como las valencias del carbono están ordenadas en forma tetraédrica, la molécula tridimensional que se muestra puede construirse en dos formas que son imágenes especulares una de la otra. Esto se aplica a cualquier átomo de carbono que tenga cuatro grupos distintos unidos a él. Aunque las propiedades...