¿Qué hace que las moléculas orgánicas sean tan distintas de las moléculas inorgánicas?

Una molécula orgánica generalmente se define como moléculas que están compuestas por anillos o cadenas de moléculas de carbono a las que se unen otros átomos como hidrógeno, oxígeno o nitrógeno. Son llamados así debido a su amplio uso (prácticamente en todas partes) en los sistemas orgánicos.

La razón de esta diversidad es la capacidad del carbono para formar cuatro enlaces entre sí mismo y otros átomos, lo que permite formar largas cadenas de átomos de carbono, así como formas más complejas como anillos y estructuras tridimensionales intrincadamente plegadas. Por supuesto, otros átomos necesitan involucrarse para que ocurra algo de este plegamiento: se requiere azufre, por ejemplo, para que se formen puentes disulfuro (un tipo de interacción intermolecular similar a la unión de hidrógeno).

La abundancia de carbono es probablemente lo que facilitó su uso como el pilar de los compuestos orgánicos. Si bien tenemos razones para esperar que otros en su grupo (Silicon, por ejemplo) permitan de manera similar este tipo de química diversa, las condiciones en este planeta no favorecen a esos otros elementos.

En general, los compuestos inorgánicos formarán moléculas pequeñas (excluyendo compuestos organometálicos o complejos que se incluyen pero requieren componentes orgánicos) que son diatómicos (como ocurre con los gases) o forman una red cristalina repetitiva (como ocurre con prácticamente todos los metales). Esto ofrece poco margen para la complejidad en términos de su química, de ahí la convención para dividir los orgánicos de los inorgánicos.

Mi respuesta parecerá más tenue que cualquier otra. Pero, vámonos.

Es parcialmente cierto que la diferencia entre las moléculas orgánicas e inorgánicas reside solo en la presencia o ausencia de átomos de carbono. Los compuestos orgánicos se definen como compuestos de carbono que no encajan en algunas excepciones menores, que se clasifican en la categoría inorgánica: cianuros, isocianuros, cianatos, tiocianuros, carbonatos, carburos, dióxido de carbono, monóxido de carbono y algunas otras clases y moléculas. Por lo tanto, cualquier compuesto fuera de esta lista corta razonable (en comparación con el caso de ohter) se clasificará como compuesto orgánico. Entonces, hay compuestos inorgánicos que también tienen carbono.

Sin duda, debe haber una propiedad estructural vinculada a este tipo de clasificación. Y, de hecho, voy a descubrir tentativamente esta propiedad putativa con usted. Pensemos:

Los compuestos orgánicos a menudo (o siempre) presentan un enlace carbono-carbono (algunas excepciones, que se consideran orgánicas, son formol – CH2O, ácido fórmico – ácido metanoico / CH2O2 y metano – CH4, ya que muestran solo un átomo de carbono por molécula). Y el carbono es un campeón supremo en la formación de cadenas extensas, donde hay enlaces químicos C – C fuertes y estables.

Este tipo de asuntos permite que los compuestos orgánicos sean muy diversos. Incluso si nos limitamos solo a considerar los hidrocarburos, y aún mejor, si nos enfocamos solo en los alcanos, habrá una gran variedad de compuestos. La capacidad de formar cadenas extensas y en gran medida ramificadas es el concepto clave para explicar la notable distinción entre compuestos orgánicos e inorgánicos. Esta estructura básica que subyace a casi todos los compuestos orgánicos a menudo se llama cadena de carbono (o, a veces, esqueleto de carbono). Las interesantes propiedades de los compuestos orgánicos provienen de la contribución de las características de la cadena de carbono y los grupos funcionales.

Los grupos funcionales son combinaciones de átomos en una molécula que se comporta de manera similar en diferentes moléculas. Se les llama grupos funcionales debido a sus peculiaridades: prestan funcionalidad a las moléculas en las que se insertan, y las propiedades generales de las moléculas son aditivas a los grupos funcionales. Pero en muchos casos, las propiedades globales son el resultado de una sinergia entre ellas, de una manera no predecible inmediatamente.

Hasta mediados del siglo XX, la química inorgánica no había encontrado ejemplos de cadenas tan grandes con elementos distintos del carbono. Pero todavía no pueden reproducir la diversidad de cadenas y la multiplicidad de reactividades químicas.

Podría agregar algunas cosas, pero no creo que sea necesario. En cambio, me gustaría llamar la atención sobre las dos respuestas que ya estaban aquí.

Usuario de Quora ( un estudiante curioso continuo ), que escribe algunos párrafos, explicando los conceptos básicos de una manera fácil de entender.

Y luego George Perry ( formado como biólogo durante 40 años ), que escribe: “Carbono”.

Si bien ambos son correctos en sus respuestas, es muy interesante ver la diferencia en la comunicación y el entusiasmo en la enseñanza y la explicación de los dos, sobre la base de sus descripciones de sus respectivos conocimientos en el área 🙂

Una característica que se me ocurre que distingue las moléculas orgánicas de las inorgánicas es que las orgánicas son más susceptibles a la oxidación. No se puede usar como una característica definitoria, porque el H2O, que es inorgánico, se puede oxidar a H2O2, y no es como si este último fuera un compuesto exótico.

Llegué a la conclusión hace un tiempo de que no existe una característica definitoria que distinga las moléculas orgánicas de las inorgánicas según se usan los términos en la actualidad. Esta no es una circunstancia poco común en la filosofía de los significados de las palabras, donde hay algunos conceptos bastante simples que aún son difusos en todos los aspectos, de modo que cualquier definición que se pueda llegar a tener tendrá excepciones.

Las moléculas orgánicas contienen carbono . Ver Química Orgánica de Wikipedias :

La química orgánica es una química subdisciplina que involucra al científico estudio de la estructura, propiedades y reacciones de compuestos orgánicos y materiales orgánicos , es decir, materia en sus diversas formas que contienen carbono átomos .

Las moléculas orgánicas consisten principalmente en S, P, O, N, C, H y las moléculas inorgánicas son cosas como los materiales de enlace iónico y cualquier otro elemento que no forme parte de SPONCH.

La química orgánica es la química de los compuestos que contienen carbono y carbono. Cualquier molécula sin una cadena principal de carbono es inorgánica, incluso si se encuentra en organismos vivos como el ion fosfato, PO4-3.

¿Es eso lo que estabas buscando, Rayhan?

Carbón