Composti organici: cosa sono, caratteristiche, classificazione ed esempi

Cosa sono i composti organici?

I composti organici (o molecole organiche) sono quelli che derivano dagli esseri viventi, cioè sono composti di origine biologica, che si caratterizzano per avere il carbonio come elemento principale.

Ciò significa che tutti i composti organici contengono carbonio, sebbene non tutti i composti che contengono carbonio siano organici.

I composti organici sono presenti in tutti gli esseri viventi, nei loro resti e prodotti. Quindi, rappresentano la maggior parte dei composti noti. Sebbene siano sintetizzati da organismi (come l'olio), alcuni possono essere ottenuti attraverso sintesi artificiali in laboratorio (come la vitamina C).

Generalmente gli elementi che partecipano ai composti organici sono carbonio e idrogeno, seguiti da azoto, ossigeno, fosforo e zolfo. Questi sono elementi non metallici e una delle loro caratteristiche è di unirsi attraverso legami covalenti, cioè legami in cui condividono gli elettroni.

Alcuni esempi di composti organici sono:

• proteine, come enzimi, fibre muscolari e anticorpi;
• lipidi, presenti negli oli e nel burro; anche colesterolo e trigliceridi nel sangue; cere e steroidi;
• carboidrati, come glucosio, saccarosio e fruttosio;
• idrocarburi, come benzene o petrolio e suoi derivati ​​(benzina, cherosene, ecc.);
• acidi nucleici, come DNA o RNA.

I composti organici sono oggetto di studio della chimica organica.

Caratteristiche dei composti organici

All'interno della diversità dei composti organici esistenti, tutti condividono una serie di caratteristiche. Vale a dire:

• Hanno sempre il carbonio come elemento principale, quasi sempre legato all'idrogeno. Meno frequentemente presentano azoto, ossigeno, fosforo e zolfo.
• Formano legami covalenti stabili, che danno origine a catene lineari, ramificate o cicliche.
• Possono essere liquidi, solidi o gassosi.
• Non sono buoni conduttori di elettricità.

Proprietà dei composti organici

Chiamiamo proprietà dei composti organici quegli attributi della loro natura che ne caratterizzano il comportamento. Tra i più importanti possiamo citare i seguenti:

• Sono combustibili: la maggior parte dei composti organici ha la proprietà di bruciare in presenza di ossigeno.
• Hanno solubilità: Alcuni composti organici sono solubili in solventi organici, come la plastica nella benzina, mentre altri sono solubili in acqua, come l'alcol e lo zucchero.
• Presentano isomeria: È la proprietà di formare composti diversi con lo stesso numero di atomi. Ad esempio, fruttosio e glucosio hanno composti diversi che hanno lo stesso numero di atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno.
• Possono avere aromaticità: alcuni composti organici hanno un aroma dovuto al fatto che hanno una struttura ad anello con intercalati singoli e doppi legami. Ad esempio, prodotti a base di benzene come benzina, vernici e diluenti.
• Punti di ebollizione e di fusione: i composti organici tendono ad avere punti di fusione e di ebollizione bassi.

Classificazione dei composti organici

Esistono molti modi per classificare i composti organici, ognuno dei quali ha esigenze diverse. Le classificazioni possono rispondere alla loro origine, ai loro gruppi funzionali, alla loro struttura e alla loro polarità, tra gli altri criteri.

Tipi di composti organici in base alla loro origine

A seconda dell'origine dei composti organici, questi possono essere naturali o artificiali.

• Composti organici naturali: sono quelli degli esseri viventi o dei loro resti. Ad esempio, clorofilla e amminoacidi.
• Composti organici artificiali: sono quelli che possono essere sintetizzati artificialmente nei laboratori chimici. Ad esempio, plastica e fibre sintetiche.

Tipi di composti organici in base alla loro struttura

Quando parliamo di struttura, intendiamo il modo in cui gli atomi di carbonio sono attaccati l'uno all'altro. Possono essere alifatici, aromatici o eterociclici.

• Composti alifatici: sono quelli che formano strutture a catena, lineari o ramificate. Ad esempio, gli idrocarburi come il propano.
• Composti aromatici: Sono quelli che formano strutture ad anello, da cui deriva la proprietà dell'aromaticità. Ad esempio, naftalene (C₁₀H₈) e benzene (C₆H₆).
• Composti eterociclici: La sua struttura è costituita da anelli di carbonio legati ad altri elementi, come l'azoto. Ad esempio, la saccarina (C₇H₅NON₃S).

Tipi di composti organici secondo i loro gruppi funzionali

In alcuni composti organici sono presenti gruppi funzionali, che sono insiemi di atomi disposti in modo specifico che determinano il modo in cui i composti reagiscono. Pertanto, i composti organici possono essere:

• Alcoli: È formato con un carbonio attaccato a un gruppo ossidrile OH.
• Eteri: Si formano quando una catena di carbonio ha un atomo di ossigeno intervallato.
• Esteri: derivano dalla combinazione di un alcol con un acido organico.
• Acidi organici: formato da carbonio attaccato a un gruppo carbossilico.
• Aldeidi: Derivano dall'unione del carbonio con un gruppo carbonilico, cioè un gruppo formato da un carbonio e da un ossigeno.
• ammine: sono formati dall'unione del carbonio con un gruppo amminico -NH3.

Tipi di composti organici in base alla loro polarità

La polarità sorge quando la distribuzione degli elettroni nelle molecole non è uniforme. Questa è una condizione costante per i composti inorganici, ma non per quelli organici. Pertanto, i composti organici possono anche essere classificati come polari e non polari.

• Composti organici polari: sono quei composti organici i cui legami carbonio e idrogeno presentano altri elementi chimici come azoto, ossigeno, fosforo e zolfo, determinando una distribuzione non uniforme degli elettroni.
• Composti organici non polari: Sono quelli che hanno solo carbonio e idrogeno e, quindi, la distribuzione dei loro elettroni è uniforme.

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Esempi di composti organici

Successivamente, presentiamo un elenco con alcuni composti organici presenti nella vita di tutti i giorni e i loro usi più comuni o più conosciuti.

1. Acetone (CH₃(CO) CH₃), solvente per vernice.
2. Acido acetico (H₃CCOOH), un componente dell'aceto.
3. Acido formico (HCOOH), sostanza difensiva per le formiche.
4. Alcool isopropilico (C₃H₈O), disinfettante epidermico.
5. benzene (C₆H₆), additivo per benzina, alcuni detersivi, coloranti e altri.
6. Butano (C₄H₁₀), gas combustibile.
7. Diclorodifeniltricloroetano o DDT, insetticida.
8. Etanolo (C₂H₃OH), un componente delle bevande alcoliche.
9. Formaldeide (CH₂O), conservante dei tessuti viventi.
10. Glicerina o Glicerolo (C₃H₈O₃), agente antigelo.
11. Glucosio (C₆H₁₂O₆), uno zucchero semplice che fornisce energia agli esseri viventi.
12. Esano (C₆H₁₄), solvente.
13. Metano (CH₄), gas serra.
14. Naftalene o naftalene (C₁₀H₈), antitarme.
15. Nylon, materiale per la produzione tessile.
16. Polistirolo, materiale per realizzare anime.
17. Propano (C₃H₈), gas combustibile.
18. Saccarosio (C₁₂H₂₂O₁₁), dolcificante.
19. Triclorometano o cloroformio (CHCl₃), solvente grasso.
20. Trinitrotoluene o TNT (C₇H₅no₃O₆), esplosivo.

Differenza tra composti organici e composti inorganici

La prima differenza tra composti organici e inorganici risiede nella loro origine. Mentre i composti organici provengono da esseri viventi e dai loro resti, i composti inorganici provengono principalmente dalla crosta terrestre.

I composti inorganici sono generalmente costituiti da elementi metallici e non metallici, mentre i composti organici hanno sempre il carbonio come elemento principale.

La maggior parte dei composti organici è formata da legami covalenti, mentre i composti inorganici sono generalmente formati da legami ionici.

Anche i composti organici e inorganici differiscono nelle loro proprietà. I composti inorganici sono buoni conduttori di elettricità quando disciolti in acqua; d'altra parte, gli organici non sono mai buoni conduttori di elettricità.

A differenza dei composti organici, i composti inorganici non mostrano concatenazione, isomeria o aromaticità. Sono anche raramente combustibili. I composti inorganici raggiungono punti di fusione solo a temperature molto elevate.

	Composti organici	Composti inorganici
fonte	Biologico	Non biologico
Elementi	Carbonio (sempre), idrogeno (quasi sempre), ossigeno, azoto, fosforo e zolfo	Elementi in metallo ed elementi niente metalli
Link (modifica)	covalenti	Ionico per lo più
isomeria	sì	Non
Guida elettricità	Non	sì
Combustibilità	sì	Raramente
Aromaticità	sì	Non
punti di fusione e bollente	Basso	alto

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