Chimica organica

Idrocarburi

Idrocarburi sono composti derivanti dal petrolio, e sono i più semplici composti del carbonio con idrogeno. Tutti i composti derivano da questi, con la sostituzione di almeno un atomo di idrogeno con un gruppo funzionale. Si possono distinguere tre gruppi di idrocarburi: alifatici, che presentano la catena aperta; ciclici, che sono composti chiusi ad anello; aromatici, che contengono almeno un anello benzenico.

Gli idrocarburi possono dividersi in idrocarburi saturi, che presentano legami singoli. In questo gruppo ci sono gli alcani. Gli idrocarburi insaturi, invece, presentano doppi e tripli legami, e sono composti da alcheni, alchini e composti da uno o più anelli benzenici.

Gruppi funzionali

Gruppi funzionali sono una piccola parte di molecola organica che presenta una reattività simile in tutte le molecole in cui si trova. Ci sono diversi gruppi funzionali, ognuno dei quali caratterizza un diverso composto organico. Un esempio semplice di un gruppo funzionale sono i doppi e tripli legami tra due atomi di carbonio.

Reazioni organiche

Reazioni organiche possono essere di sostituzione, il gruppo funzionale è sostituito da un altro; di addizione o eliminazione, aggiunta di due gruppi con rottura di un legame multiplo oppure eliminazione di due gruppi con la formazione di un legame multiplo; di ossidoriduzione, il carbonio è legato ad un gruppo funzionale e cambia stato di ossidazione.

Alcani

La loro formula bruta è CnH_2n+2. Gli alcani presentano legami di tipo sigma e sono detti saturi, poiché contengono carbonio e la massima quantità di idrogeno. Non possiedono dunque legami più alti del singolo, perché tutti i legami sono saturati dall'idrogeno. Sono gli unici composti organici privi di un gruppo funzionale. Gli alcani sono anche detti paraffine, poiché presentano una scarsa reattività e danno luogo a reazioni di sostituzione. Il carbonio degli alcani è ibridato sp³.

Gli alcani sono molecole apolari, ossia non sono solubili in acqua, ma reagiscono con altre molecole apolari. Hanno maggiori temperature di ebollizione e diffusione per maggiori pesi molecolari. Un'altra proprietà degli alcani è il fatto di essere inerti, dando luogo a composti in cui uno o più atomi di idrogeno sono sostituiti da altri atomi o gruppi, dunque reazioni di sostituzione. Un alcano privato di un idrogeno forma il cosiddetto gruppo alchilico, che nel caso di metano prende il nome di metile.

Oltre il butano si ha isomeria, ossia due molecole con la stessa formula bruta, ma diversa struttura. Secondo la nomenclatura IUPAC, si definisce la catena più lunga di carbonio e gli altri gruppi sono i sostituenti. Si numerano gli atomi di carbonio della catena principale a partire dall'estremità più vicina ad una ramificazione, denominando tutti i gruppi alchilici in ordine alfabetico preceduti dal numero di inserimento.

Si possono anche classificare gli atomi di carbonio all'interno del composto: primario se si lega con un solo carbonio, secondario se si lega con due carboni, terziario con tre.

Isomeri

Isomeri fen...