GRUPOS FUNCIONALES

INTRODUCCION

Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que identifica a una clase de compuestos orgánicos. Es una estructura que se caracteriza por una conectividad y composición específica de cadenas de hidrógeno y carbono que forman hidrocarburos que se dividen: compuestos aromáticos (grupo arilo), alcoholes, aldehídos, cetonas, carboxílicos, éteres, aminas, esteres y amidas.

¿Cómo trabaja un grupo funcional?

Si un hidrocarburo sustituye uno o más de sus hidrógenos por un átomo de otro no metal por ejemplo un halógeno, oxígeno o nitrógeno, se obtiene un compuesto derivado con propiedades notablemente diferentes. Tales compuestos presentan estructuras distintas.

El átomo (o grupo de átomos, pues pueden ser dos o más) recién incluido les confiere otras propiedades físicas y químicas. Al grupo de átomos que representa la diferencia se le llama grupo funcional.

Cada grupo funcional da lugar a una determinada serie de propiedades químicas semejantes para todos los compuestos que lo contengan.

Se llama función química a las propiedades comunes que caracterizan a un conjunto de sustancias que tienen estructura semejante, es decir, que poseen un determinado grupo funcional.

Los principales grupos funcionales son los siguientes:

Grupo hidroxilo (– OH)

Es característico de los alcoholes, compuestos constituidos por la unión de dicho grupo a un hidrocarburo (enlace sencillo).

Grupo alcoxi (R – O – R)

Grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos que contienen átomos de carbono, estando el átomo de oxígeno en medio de ellos, característico de los éteres (enlace sencillo). (Se usa la R ya que estos grupos de átomos constituyen los llamadosradicales)

Grupo carbonilo (>C=O)

Su presencia en una cadena hidrocarbonada (R) puede dar lugar a dos tipos diferentes de sustancias orgánicas: los aldehídos y las cetonas.

En los aldehídos el grupo C=O está unido por un lado a un carbono terminal de una cadena hidrocarbonada (R) y por el otro, a un átomo de hidrógeno que ocupa una posición extrema en la cadena. (R–C=O–H) (enlace doble).

Hidrocarburos simples

Como ya dijimos, los hidrocarburos simples son compuestos orgánicos que sólo contienen carbono e hidrógeno. Estos hidrocarburos simples vienen en tres variedades (llamadas alcanos, alquenos y alquinos) dependiendo del tipo de enlace carbono-carbono (sencillo, doble o triple) que ocurre en la molécula.

Alcanos

Los alcanos son la primera clase de hidrocarburos simples y contienen sólo enlaces sencillos de carbono-carbono. Para nombrarlos, se combina un prefijo, que describe el número de los átomos de carbono en la molécula, con la raíz que termina en“ano”.

He aquí los nombres y los prefijos para los primeros diez alcanos.

Átomos de

carbono Prefijo Nombre de alcanos Fórmula Química Fórmula semidesarrollada

1 Meth Metano CH4 CH4

2 Eth Etano C2H6 CH3CH3

3 Prop Propano C3H8 CH3CH2CH3

4 But Butano C4H10 CH3CH2CH2CH3

5 Pent Pentano C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3

6 Hex Hexano C6H14 CH3CH2CH2CH2 CH2CH3

7 Hept Heptano C7H16 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3

8 Oct Octano C8H18 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

9 Non Nonano C9H20 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

10 Dec Decano C10H22 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

La fórmula química para cualquier alcano se encuentra en la expresión CnH2n + 2, donde n es el número de carbonos que se enlazan.

Ejemplo para un alcano que tenga seis carbonos (un hexano):

CnH2n + 2

Reemplazamos n por el seis y tenemos

C6H2(6) + 2

C6H12 + 2

C6H14

que según su fórmula semidesarrollada es CH3CH2CH2CH2CH2CH3

La fórmula semidesarrollada, para los primeros diez alcanos de la tabla, muestra cada átomo de carbono y los elementos a los que están unidos.

Los alcanos simples comparten muchas propiedades en común. Todos entran en reacciones de combustión con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua de vapor. En otras palabras, muchos alcanos son inflamables. Esto los convierte en buenos combustibles. Por ejemplo, el metano es el componente principal del gas natural y el butano es un fluido común

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