He encontrado que hay muchas opiniones sobre el punto de demarcación entre la química orgánica e inorgánica, pero el punto debe hacerse y debe hacerse de una manera lógicamente pensada.
Esta es la guía que enseñé a mis alumnos durante años que es bastante clara, lógica y sin ambigüedades:
Una sustancia química orgánica debe tener al menos un átomo de hidrógeno directamente unido covalentemente a un átomo de carbono en algún lugar de la estructura molecular.
CH [matemáticas] _4 [/ matemáticas] —organic
CHF [matemáticas] _3 [/ matemáticas] —organic
CF [matemática] _4 [/ matemática] —inorgánica
El corolario de eso sería:
Si un compuesto no tiene enlaces covalentes de hidrógeno a carbono, es un compuesto inorgánico (o químico).
Una subclase de productos químicos orgánicos son los compuestos organometálicos, que generalmente consisten en cantidades significativas de otros elementos o elementos centrales además del carbono de los elementos del grupo principal (boro, fósforo, azufre, arsénico, silicio, estaño, etc.) o metales de transición (hierro, manganeso). , níquel, tungsteno, etc.) en relación con grupos funcionales orgánicos más pequeños o periféricos (metilo, etilo, isobutilo, bencilo, metoxi, metilcarbonilo, etc.) unidos de alguna manera a la parte ‘metálica’ de la molécula. Nuevamente, estos ligandos o grupos funcionales deben tener al menos un enlace CH para calificar para la parte ‘organo-‘ del compuesto organometálico.
Hay compuestos de carbono que no tienen un hidrógeno directamente unido a un átomo de carbono, y estos son inorgánicos a pesar del hecho de que tanto el hidrógeno como el carbono están presentes en la misma molécula.
Ácido carbónico: H [matemática] _2 [/ matemática] CO [matemática] _3 [/ matemática] —inorgánica
¿Por qué? Los hidrógenos están unidos a los átomos de oxígeno del resto carbonato, no al carbono central. Algo así como (HO) [matemáticas] _2 [/ matemáticas] C = O, excepto en la vida real, los oxígenos están dispuestos en una pirámide trigonal con el carbono en el centro en lugar de en una línea como la que acabo de escribir. El “=” indica un enlace doble covalente de oxígeno al carbono central.
Reaccionar ácido carbónico (la efervescencia en agua carbonatada) con lejía (NaOH):
2NaOH + H [matemática] _2 [/ matemática] CO [matemática] _3 [/ matemática] → Na [matemática] _2 [/ matemática] CO [matemática] _3 [/ matemática] + 2H [matemática] _2 [/ matemática] O
Los hidrógenos (protones) abandonan el ácido carbónico y se unen con los iones de hidróxido proporcionados por el hidróxido de sodio para formar agua, y los oxígenos permanecen unidos al carbono central, ahora en forma de ion carbonato: CO [matemáticas] _3 [/ matemáticas] [matemáticas] ^ {2 -} [/ matemáticas] emparejado con dos iones de sodio para equilibrar la carga.
El carbonato de sodio es definitivamente inorgánico por definición de casi cualquier persona.
Antes de que alguien se levante de brazos sobre mi no uso ( aq ) o l en las reacciones, solo estoy usando estos para ilustrar las diferencias entre dos tipos diferentes de ácidos que contienen carbono y sus reacciones (sí acuosas) con lejía.
Reaccione un ácido orgánico con NaOH, y el producto conservará su identidad orgánica.
Por ejemplo, use ácido acético, la parte “activa” del vinagre, como ácido orgánico.
CH [matemática] _3 [/ matemática] C (= O) OH + NaOH → Na [CH [matemática] _3 [/ matemática] C (= O) O] + H [matemática] _2 [/ matemática] O
El grupo metilo (CH [math] _3 [/ math] -) permanece intacto con sus tres enlaces CH al final de la reacción, preservando la identidad del ácido orgánico como un resto orgánico, en este caso el ion acetato.
Hidrocarburos completamente halogenados, óxidos de carbono protonados (sí, esto incluye ácido oxálico), compuestos con carbono e hidrógeno físicamente separados por uno o más heteroátomos (no de carbono) y productos químicos que contienen carbono o hidrógeno, pero no ambos son inorgánicos. Por supuesto, cualquier químico que no tenga ninguno de los elementos en su fórmula es inequívocamente inorgánico por cualquier tramo de las reglas de la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, en caso de que alguien tenga curiosidad).
Mi propio trabajo doctoral estaba en una rama de la química organometálica, específicamente análogos de aminoácidos de hidruro de boro organo-boro. Partes de mis productos químicos poseían enlaces CH tradicionales, mientras que otras partes tenían enlaces tan exóticos como BH (boro-hidrógeno). CO, C = O, CN, C = N y N → B o N: B enlaces coordinados-dativos (o aductos de Lewis ácido-base de Lewis). El átomo central en estos compuestos organoborónicos era el átomo de boro, lo que los califica para ser considerados compuestos organometálicos.