Resumen de Temario de Química para Olimpiadas

## Introducción La **química orgánica** estudia los compuestos que contienen carbono y sus transformaciones. En este material veremos cómo distinguir compuestos orgánicos de los inorgánicos, nombrar hidrocarburos alifáticos según la IUPAC, reconocer grupos funcionales comunes y aplicar habilidades de investigación científica para formular hipótesis y analizar resultados en experimentos sencillos. > **Definición:** Un compuesto orgánico es una molécula que contiene carbono unido típicamente a hidrógeno, oxígeno, nitrógeno u otros elementos; los compuestos inorgánicos generalmente no se centran en cadenas de carbono. ## 1. Orgánicos vs inorgánicos ### Concepto básico - Los **compuestos orgánicos** suelen presentar enlaces C–H y estructuras de cadenas o anillos de carbono. Ejemplos: metano, etanol, ácido acético. - Los **compuestos inorgánicos** incluyen sales, metales, óxidos y ácidos como el cloruro de sodio o el dióxido de carbono (aunque contiene C, se considera inorgánico en muchos contextos). > **Definición:** Un compuesto inorgánico es una sustancia que no se clasifica como orgánica; puede contener carbono pero carece de las características típicas de la química orgánica. ### Tabla comparativa | Característica | Orgánicos | Inorgánicos | |---|---:|---:| | Presencia de carbono | Sí (casi siempre) | A veces | | Enlaces C–H | Comunes | Raros | | Ejemplos | metano, etanol, hexano | NaCl, ce{CO2}, Fe2O3 | | Aplicaciones típicas | combustibles, fármacos, polímeros | fertilizantes, catalizadores, materiales | ### Ejemplos prácticos - Metano: compuesto orgánico simple, combustible. - Ce{CO2}: gas con carbono pero tratado como inorgánico en muchos contextos (gas atmosférico, fotosíntesis). Fun fact: ¿Sabías que el diamante y el grafito están hechos solo de carbono, pero tienen propiedades muy diferentes por su distinta estructura cristalina? ## 2. Hidrocarburos alifáticos y nomenclatura IUPAC ### Tipos principales - **Alcanos**: enlaces simples C–C (saturados). - **Alquenos**: al menos un doble enlace C=C (insaturados). - **Alquinos**: al menos un triple enlace C≡C (insaturados). > **Definición:** Hidrocarburos son compuestos formados únicamente por carbono e hidrógeno. ### Reglas básicas IUPAC (resumen) 1. Identificar la cadena carbonada más larga como base para el nombre. 2. Numerar la cadena de modo que los grupos funcionales y enlaces múltiples tengan los menores números posibles. 3. Usar sufijos: **-ano** (alcanos), **-eno** (alquenos), **-ino** (alquinos). 4. Indicar posiciones y nombres de sustituyentes (metil-, etil-, etc.). ### Ejemplos concretos - Metano: H–C–H, nombre: metano. - Etano: cadena de 2 carbonos, nombre: etano. - Propeno: cadena de 3 carbonos con doble enlace en el carbono 1, nombre: prop-1-eno (o propeno según contexto). Tabla de ejemplos cortos | Fórmula | Tipo | Nombre IUPAC | |---|---:|---| | C1H4 / ce{CH4} | Alcano | metano | | C2H6 / ce{C2H6} | Alcano | etano | | C2H4 / ce{C2H4} | Alqueno | eteno | | C2H2 / ce{C2H2} | Alquino | etino | Did you know que los alquenos suelen ser más reactivos que los alcanos porque el doble enlace es una región de mayor densidad electrónica y es susceptible a reacciones de adición? ## 3. Grupos funcionales comunes Los grupos funcionales determinan las propiedades químicas de las moléculas orgánicas. Aquí se presentan los principales con ejemplos de uso cotidiano. ### Lista de grupos funcionales - **Alquenos**: C=C — ejemplo: eteno (maduración de frutas en agricultura como etileno). - **Alquinos**: C≡C — ejemplo: etino (acetileno) en soldadura. - **Alcoholes**: –OH — ejemplo: etanol (bebidas alcohólicas, desinfectante). - **Aldehídos**: –CHO — ejemplo: formaldehído (conservante, plásticos). - **Cetonas**: >C=O (grupo carbonilo dentro de la cadena) — ejemplo: acetona (quitaesmalte). - **Aminas**: –NH2, –NHR — ejemplo: aminoácidos (bloques de proteínas), neurotransmisores. - **Ácidos carboxílicos**: –COOH — ejemplo: ácido acético (vinagre), ácido cítrico (frutas)