1.1 : Cos'è la chimica organica?

La chimica organica è lo studio dei composti del carbonio chiamati composti organici. I composti organici possono provenire da organismi viventi o essere sintetizzati dai chimici. Una caratteristica distintiva di questi composti è la presenza di carbonio come elemento principale, che è legato ad altri atomi di carbonio e ad altri elementi come idrogeno, ossigeno, azoto e zolfo. L’esistenza di un’ampia gamma di molecole organiche è una conseguenza della capacità degli atomi di carbonio di formare fino a quattro legami forti con altri atomi di carbonio, dando origine a catene e anelli di diverse dimensioni, forme e complessità. Tuttavia, alcuni composti contenenti carbonio, come carbonati, cianuri e ossidi semplici (CO e CO2), non sono generalmente classificati come composti organici.

I composti organici più semplici contengono solo gli elementi carbonio e idrogeno e sono chiamati idrocarburi. Gli idrocarburi possono differire nei tipi di legami carbonio-carbonio presenti nelle loro molecole. Questi possono essere alcani (contenenti solo legami singoli), alcheni (contenenti uno o più doppi legami) o alchini (contenenti uno o più tripli legami). Sebbene tutti gli idrocarburi siano composti solo da due tipi di atomi (carbonio e idrogeno), esiste un'ampia varietà di idrocarburi a causa della diversa lunghezza delle catene, delle catene ramificate e degli anelli di atomi di carbonio o delle combinazioni di queste strutture. Proprietà come il punto di fusione e il punto di ebollizione solitamente cambiano in modo prevedibile al variare del numero di atomi di carbonio e idrogeno nelle molecole.

L'incorporazione di un gruppo funzionale in molecole contenenti carbonio e idrogeno porta a nuove famiglie di composti chiamati idrocarburi funzionalizzati. Il gruppo funzionale è un atomo o un gruppo di atomi caratteristico che determina principalmente le proprietà dei derivati ​​degli idrocarburi. Ad esempio, i composti che hanno un gruppo funzionale –OH legato alla porzione idrocarburica sono alcoli. Per convenzione, la formula generale di un alcol è R–OH, dove R è la porzione idrocarburica della molecola. Un gruppo di composti contenenti lo stesso gruppo funzionale forma una famiglia.

I composti organici sono componenti chiave di plastica, saponi, profumi, dolcificanti, tessuti, prodotti farmaceutici e molte altre sostanze utilizzate quotidianamente. Pertanto, studiarne le strutture e le reazioni è fondamentale per comprendere le loro funzioni nella vita di tutti i giorni.