Grupos Funcionales...

Los hidrógenos de los hidrocarburos pueden ser sustituidos por átomos de otro metal o por un agrupamiento de átomos para obtener compuestos derivados que poseen propiedades muy diferentes y que presentan estructuras muy distintas.

A ese átomo o grupo de átomos que representan la diferencia entre un hidrocarburo y el nuevo compuesto, se le llama grupo funcional.

Como corolario, podemos decir que un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que caracteriza a una clase de compuestos orgánicos.

Cada grupo funcional determina las propiedades químicas de las sustancias que lo poseen; es decir determina su función química.

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

Por ejemplo, en un alcano, los átomos de hidrógeno pueden ser sustituidos por otros átomos (de oxígeno o nitrógeno, por ejemplo), siempre que se respete el número correcto de enlaces químicos (recordemos que el oxígeno forma dos enlaces con los otros átomos y el nitrógeno forma tres). El grupo OH en el alcohol etílico y el grupo NH₂ en la etilamina son grupos funcionales.

Reiteramos: La existencia de un grupo funcional cambia completamente las propiedades químicas (la función química) de la molécula. A título de ejemplo, el etano, alcano con dos carbonos, es un gas a temperatura ambiente; el etanol, el alcohol de dos carbonos (derivado del etano por sustitución), es un líquido.  

Grupos Funcionales

Alquenos

• CH4 meteno

• C2H4 Eteno

• C3H6 Propeno

• C4H8 Buteno

• C5H10 Penteno

• C6H12 Hexeno

• C7H14 Hepteno

• C8H16 Octeno

• C9H18 Noneno

• C10H20 Decaeno

Alcanos

1°Metano. CH4
2°Etano. C2H6
3°Propano. C3H8
4°Butano. C4H10
5°Pentano. C5H12
6°Hexano. C6H14
7°Heptano. C7H16
8°Octano C8H18
9°Nonano C9H20
10°Decano C10H22

Radicales alquilos con variacion

CH3 Metilo
CH3-CH2 Etilo
CH3-CH3-CH2 Propilo
CH3-CH3-CH3-CH2 Butilo
CH3-CH3-CH3-CH3-CH2 Pentilo
CH3-CH3-CH3-CH3-CH3-CH2 Hexilo
CH3-CH3-CH3-CH3-CH3-CH3-CH2 Heptilo
CH3-CH3-CH3-CH3-CH3-CH3-CH3-CH2 Octilo

Configuración electrónica

Geometría molecular

Los átomos que las conforman se ubican en el espacio en posiciones bien determinadas. El ordenamiento tridimensional de los átomos en una molécula se llama geometría molecular.

En una molécula con enlaces covalentes hay pares de electrones que participan en los enlaces o electrones enlazantes, y electrones desapareados, que no intervienen en los enlaces o electrones no enlazantes. La interacción eléctrica que se da entre estos pares de electrones, determina la disposición de los átomos en la molécula. 

Veamos algunos ejemplos.

La molécula de agua H2O . Su geometría molecular es angular.

La molécula de amoníaco (NH3) . La geometría molecular es piramidal.

La molécula de metano (CH4)  Su geometría molecular es tetraédrica.

 Estas repulsiones determinan el arreglo de los orbitales, y estos, a su vez, determinan la geometría molecular, que puede ser lineal, trigonal, tetraédrica, angular y pirámide trigonal.

Geometría lineal: Dos pares de electrones alrededor de un átomo centarl, localizados en lados opuestos y separdos por un ángulo de 180º.

Geometría planar trigonal: Tres pares de electrones en torno a un átomo central, separados por un ángulo de 120º.

Geometría tetraédrica: Cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, ubicados con una separación máxima equivalente a un ángulo de 109,5º.

Geometría pirámide trigonal: Cuatro pares de electrones en torno a un átomo centra, uno de ellos no compartido, que se encuentran separados por un ángulo de 107º.

Geometría angular: Cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, con dos de ellos no compartidos, que se distancian en un ángulo de 104,5º.