Definición de Química Orgánica
1. La química orgánica es la rama responsable por analizar la composición, aspectos estructurales, propiedades y reacciones de los compuestos naturales y sintéticos que contienen carbono.
Cat. gramatical: Sustantivo fem.
En sílabas: quí-mi-ca + or-gá-ni-ca.
Química Orgánica
M.C. en Ingeniería y Física Biomédicas
La química orgánica es la rama de la química que se dedica al estudio de compuestos conformados mayoritariamente por carbono, elemento que podemos encontrar en la tabla periódica con número atómico 6, pero ¿qué tiene el carbono que lo hace tan especial? Al tener 4 electrones de valencia, el carbono, es capaz de formar cuatro enlaces, ya que puede compartir estos electrones con otros átomos de carbono o con diferentes elementos, estos enlaces son característicamente fuertes al ser del tipo covalente. Gracias a esto, la variedad de moléculas que se pueden construir, basadas en carbono, es infinitamente diversa en estructura, funcionalidad y propiedades. Además, y tal vez este sea el argumento de más peso para darle la importancia merecida al carbono, este elemento representa las bases moleculares de la vida en la tierra.
Evolución del concepto a la par de la idea de ‘compuesto orgánico’
El carbono no se encuentra exclusivamente en compuestos clasificados como orgánicos, ejemplo de esto tenemos a los carbonatos, como el carbonato de calcio (CaCO3), comúnmente conocido como piedra caliza y algunos gases como el dióxido de carbono (CO2), los cuales son moléculas inorgánicas. Debido a estas excepciones, entramos en el dilema de definir qué es un compuesto orgánico. En su versión original, la definición de compuesto orgánico se refería a compuestos únicamente derivados de organismos vivos. Esta definición fue acuñada desde los inicios de la ciencia química, y en este tiempo existía una fuerte corriente de pensamiento llamada “vitalismo”. Dicha corriente dictaba que los organismos vivos poseían una “fuerza vital” que les confería la capacidad de crear compuestos característicos, los cuales no podrían originarse de otra manera. Es decir, los compuestos orgánicos se originarían en, y sólo en, los seres vivos, a partir de una especie de fuerza mística interior. En contraposición, un compuesto inorgánico se consideraba aquel que no tenía relación de origen con la vida, como los gases, piedras, minerales, etc.
En 1828, Friedrich Whöler, un químico alemán, se encargó de echar abajo la idea de la “fuerza vital” y con ello, la química orgánica se redefinió. Todo esto a través de un experimento en el que logró sintetizar urea, un compuesto orgánico, a partir de cianato de amonio, un compuesto inorgánico. Esta síntesis, que en la actualidad podría considerarse sencilla, es uno de los experimentos más importantes del mundo científico, pues ayudó a derrotar el pensamiento místico que estaba tan ligado a la ciencia en aquel tiempo.
Después de descartar la definición de compuesto orgánico derivada del vitalismo, era necesario encontrar otra explicación aceptable para diferenciar este tipo de compuestos del resto. Actualmente, la definición más aceptada establece que un compuesto orgánico es aquel que contiene carbono, salvo excepciones como el diamante, grafito, cianato de amonio y otros derivados de minerales, entre una gran lista de excepciones. La cuestión es que, la habilidad del carbono para formar estructuras complejas es la que distingue a los compuestos orgánicos, conformaciones que van desde cadenas lineales, hasta anillos con ramificaciones que pueden enlazarse unas con otras y formar esqueletos en tres dimensiones de una diversidad que ningún otro elemento conseguiría formar. La configuración electrónica del carbono es en esencia lo que promueve que las estructuras, bajo condiciones adecuadas de reacción, se construyan y adopten formas “orgánicas”, mismas que las dotan de propiedades especiales.
Importancia y proyección de la química orgánica
Todas las formas de vida que existen en la tierra, desde un microorganismo, hasta los seres humanos, estamos conformados, en mayoría, por moléculas orgánicas. Nos alimentamos de compuestos orgánicos que provienen de los alimentos, que nos permiten mantener en marcha nuestra maquinaria y fabricar nuevos compuestos orgánicos esenciales para el mantenimiento de nuestro cuerpo. Las proteínas, carbohidratos como glucógeno que nos permite almacenar energía, lípidos para las membranas celulares, y hasta nuestro material genético (ADN), todos son compuestos orgánicos.
A lo largo de la historia, los científicos han aprendido a sintetizar moléculas orgánicas complejas que se encuentran en productos como fibras para la elaboración de telas, plásticos, fertilizantes, alimentos, pintura, prótesis, entre muchos otros. La medicina es uno de los campos que más se ha nutrido de los avances en química orgánica, pues a partir del estudio sobre el diseño de compuestos orgánicos se ha logrado desarrollar fármacos sintéticos, como los que emulan las sustancias producidas por nuestro cuerpo y así, combatir enfermedades que hace unos años eran muy difíciles de tratar.
El entendimiento de que los compuestos orgánicos no provienen exclusivamente de la vida, pero son capaces de interactuar con los organismos vivos, ya sea para bien o para mal, ha llevado a algunos de los avances más significativos para la humanidad. La química orgánica es sin duda, una de las ramas más interesantes en la química y vale la pena seguir indagando sobre este mundo de carbono.
Art. actualizado: Sep. 2023; sobre el original de diciembre, 2013.
Referencias
Wade, L. G. (2011). Química orgánica (7a. Ed.). México: Pearson- Prentice- Hall Hispanoamérica.Gray, T. (2014) Moléculas. México: Ediciones Larousse.