Composti organici

Caratteristiche dei composti organici

I composti organici sono composti chimici formati da carbonio, idrogeno, ossigeno e talvolta da qualche eteroatomo (azoto, zolfo, fosforo, ecc.).

L'atomo fondamentale dei composti organici è l'atomo di carbonio. Le versatili proprietà chimiche dell'atomo di carbonio gli permettono di dar luogo a catene di atomi (lineari, ramificate, aperte e chiuse) tramite legami covalenti (semplici e multipli) con se stesso o con gli eteroatomi.

Per la loro stessa natura, anche se costituiti dagli stessi elementi che caratterizzano i composti organici, non appartengono a questa categoria i carbonati, i cianuri, i cianati e gli ossidi CO₂ e CO.

La prima trasformazione di un composto inorganico in un composto organico fu ottenuta da Wohler (1828), riscaldando il cianato di ammonio e formando l'urea:

NH₄CNO → O = C(NH₂)₂

Questa reazione ha importanza storica, perché segnò la scomparsa della vis vitalis che si riteneva distinguesse i composti organici (allora tutti di origine vegetale o animale) da quelli inorganici (di origine minerale o preparati dall'uomo) e determinò la nascita della chimica organica. L'urea è il normale prodotto del metabolismo delle proteine nei cosiddetti organismi ureotelici (per approfondimenti si veda ciclo dell'urea).

Classificazione dei più importanti composti organici

Criteri di discriminazione dei composti organici sono:

tipo di eteroatomo (e gruppi funzionali) legati al C;
tipo di catena (lineare o ciclica);
tipo di legami fra gli atomi di C (semplici o multipli).

In particolare, gli atomi o gruppi di atomi legati al carbonio giocano un ruolo fondamentale in quanto possono modificare la naturale tendenza del carbonio a formare, grazie alla regolarità geometrica del tetraedro e alla media elettronegatività del suo atomo, molecole apolari e dunque idrofobe (l'acqua è costituita da molecole polari e quindi tende a sciogliere molecole altrettanto polari). Si veda al proposito tabella seguente.

composti del carbonio

Come attribuire il numero di ossidazione ai composti organici

In chimica organica le reazioni di ossido-riduzione interessano essenzialmente l'atomo di carbonio e ne modificano lo stato di ossidazione.

Nei composti organici l'atomo di carbonio può assumere tutti i numeri di ossidazione compresi tra -4 e +4.

Attribuire i numeri di ossidazione ai vari atomi di carbonio di un composto organico non è una cosa particolarmente difficile; in tal senso è possibile determinare il valore medio del numero di ossidazione dell'atomo di carbonio in un composto organico ma, non bisogna dimenticarsi, che i diversi atomi di carbonio all'interno del composto possono avere numeri di ossidazione anche diversi.

Per approfondimenti si veda: come si assegna il numero di ossidazione nei composti organici.

Bilanciamento di redox in cui sono coinvolti composti organici

Il bilanciamento di reazioni redox in cui sono coinvolti composti organici viene fatto usualmente utilizzando il metodo ione-elettrone chiamato anche metodo delle semireazioni. Per approfondimenti si veda: bilanciamento di ossido-riduzioni con composti organici.

Curiosità sui composti organici

Il saccarosio è il composto organico puro prodotto in maggiore quantità nel mondo (60-70 milioni di tonnellate annue, per oltre i due terzi ottenuto a partire dalla canna da zucchero e per la restante parte dalla barbabietola).

Elenco dei principali composti organici

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