Diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos

Saludos estimados amigos de Hive.

Quizás todos tenemos noción de esta diferencia que básicamente divide a la química en dos grandes áreas, la química orgánica y la química inorgánica, la primea se basa en el estudio de los compuestos constituidos principalmente por átomos de carbono, mientras que la segunda abarca a todos los compuestos constituidos por el resto de los elementos de la tabla periódica.

Aunque a veces la diferencia es clara, otras veces es un tanto difusa. Fuente: imagen editada por @emiliomoron, contiene imagenes de dominio público: planta, mineral.

Aunque esta diferencia puede ser básica, es decir, los compuestos orgánicos contienen átomos de carbono en su estructura mientras que los inorgánicos no, no siempre resulta suficiente para definir claramente cuando un compuesto es orgánico o inorgánico. Consideremos por ejemplo al CO₂, es un compuesto que tiene como base el carbono, pero se considera un compuesto inorgánico; la razón es que no se comporta como un hidrocarburo, es decir, que los compuestos orgánicos son principalmente moléculas formadas por átomos de carbono e hidrogeno.

Pero el hecho de decir que todos los compuestos orgánicos están formados por átomos de carbono e hidrógeno, tampoco es suficiente, ya que el ácido carbónico (H₂CO₃) contiene átomos de carbono e hidrogeno, pero tampoco es un compuesto orgánico. Y como este, los carburos, carbonatos y cianuros son compuestos que contienen carbono e hidrogeno pero que no son orgánicos.

Estructuras de los ácidos carbónico (inorgánico) y metanoico (orgánico). Fuente: @emiliomoron.

En la imagen anterior podemos observar que la diferencia entre ambos tipos de compuestos no termina con la presencia o no de los átomos de carbono e hidrógeno en la molécula, también influye la forma en que están enlazados los átomos. Otra forma clásica para diferenciar los compuestos orgánicos de los inorgánicos es hacer referencia a su origen, si observamos los organismos vivos, todos están compuestos de moléculas constituidas por átomos de carbono e hidrógeno y otros heteroátomos como oxígeno, nitrógeno y fosforo entre otros, como por ejemplo las proteínas y los carbohidratos; mientras que los compuestos inorgánicos se encuentran principalmente formando minerales en la corteza terrestre, como los óxidos, los sulfatos y carbonatos.

La sal y el azúcar, aunque similares a simple vista son muy diferentes químicamente. Fuente: @emiliomoron.

Así que podríamos decir que los compuestos orgánicos se relacionan con la vida, y de hecho, de ahí deriva su nombre de “orgánicos” mientras que “inorgánico” seria por lo opuesto, es decir por lo carente de vida.

Pero debemos decir que esta idea tampoco es suficiente, ya que, como sabemos, en la actualidad podemos sintetizar un gran número de moléculas orgánicas en el laboratorio, mediante procedimientos que no involucran a ningún organismo. Podemos recordar por ejemplo, como la síntesis de la urea, un compuesto presente en la orina y por tanto producido por los organismos vivos fue sintetizado por Friedrich Wöhler a partir de cianato de potasio y sulfato de amonio[1].

Entonces, realmente la división que separa ambas áreas de la química puede ser a veces difusa, ya que muchos compuestos no siempre son simples y tampoco obedecen reglas inmutables, y en la química siempre podemos encontrar un gran número de excepciones que contradicen algún postulado. Por eso, aunque es correcto decir que los compuestos orgánicos se diferencian de los inorgánicos porque tienen átomos de carbono formando enlaces con átomos de hidrógeno, es necesario complementar esta principal características con algunas otras que harán más clara la diferenciación. Por eso vamos a ahondar un poco más en ello.

Diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos

El tipo de enlace que predomina en los compuestos orgánicos es el covalente

Cuando comparamos compuestos inorgánicos como la sal con un compuesto orgánico como los hidrocarburos, podemos tener un ejemplo de esta distinción, por un lado los cristales de sal presentan enlaces iónicos, debido a interacciones electrostáticas entre iones, mientras que los del hidrocarburo contienen enlaces covalentes, es decir, por compartición de electrones.

Representación del tipo de enlace en un compuesto inorgánico y uno orgánico. Fuente: @emiliomoron.

Aunque también se consideran algunas excepciones, por ejemplo, el benzoato de sodio es un compuesto que contiene en su estructura al anillo de benceno, por tanto es un compuesto orgánico, sin embargo, entre el radical acetil y el sodio hay una fuerte interacción electrostática C₆H₅COO^-Na⁺, por lo que se dice que sus cristales son iónicos.

Estructura del benzoato de sodio.

Por lo que podemos hacer más específica esta distinción.

Entre los compuestos orgánicos los enlaces entre átomos de carbono son covalentes

Por ello solemos decir que los compuestos orgánicos tienen un esqueleto carbonado, ya que contienen numerosos enlaces – C – C – que conforman su estructura principal, pudiendo formar una estructura lineal o cíclica, completando la estructura con átomos de hidrogeno y sustituyentes de varios tipos.

Si observamos la estructura de un ácido carboxilico, como la del ácido etanoico por ejemplo, podremos notar que aunque contiene la función ácido, también presenta enlaces C-C, por lo que es de caracter orgánico.

El ácido etanoico, formula CH₃COOH, un ácido que encontramos en el vinagre.

Los compuestos orgánicos tienen masas moleculares más grandes

Si observamos compuestos orgánicos como el ácido palmitíco, uno de los principales ácidos grasos de nuestra dieta, notaremos que tiene una masa molecular considerablemente grande, de 256,4 g/mol, esto es debido a que los esqueletos carbonados que forman la estructura molecular de los compuestos orgánicos son por lo general muy grandes.

Estructura molecular del ácido palmitíco. Fuente: wikimedia commons.

Aquí nos podemos encontrar nuevamente varias excepciones, especialmente cuando comparamos las masas molares de algunos compuestos orgánicos simples como el metano, CH₄, que tiene una masa molar de 16 g/mol con la del dióxido de carbono, CO₂, que tiene una masa molar de 44 g/mol. Pero basta observar las masas molares de polimeros y las proteinas, las cuales varian desde 1000 hasta 5000 g/mol[2], para tener una clara percepción de este punto.

En composición, los elementos inorgánicos son más diversos

Como ya hemos establecido, la principal característica de los compuestos orgánicos es que están constituidos de carbono e hidrogeno, con algunos otros elementos como oxígeno y nitrógeno, por lo que, se pueden construir muchas estructuras pero solo con estos dos elementos. Mientras que nos queda el resto de la tabla periódica para hacer combinaciones y obtener compuestos inorgánicos, haciendo que en cuanto a elementos, su composición sea mucho más diversa.

Los compuestos inorgánicos tienen puntos de fusión más elevados

Aunque dependerá de qué tipo de compuestos estamos comparando, por lo general los compuestos como las sales inorgánicas tienen un punto de fusión mayor que las sales orgánicas, las cuales son más susceptibles a descomponerse. Por ejemplo, el carbonato de sodio, Na₂CO₃ una sal inorgánica muy utilizada para fabricar jabón funde a los 851 °C, mientras que la sal orgánica benzoato de sodio, C₆H₅COONa, muy usada como conservantes de alimentos, funde a 410 °C.

Comparación de los puntos de fusión de la sal y el azúcar. Fuente: @emiliomoron.

Y hay otros compuestos inorgánicos con puntos de fusión mucho más alto, como la alumina, 2072 °C, o el óxido de calcio que funde a 2572 °C, temperaturas que no alcanzaría ningún compuesto de origen orgánico.

Otras diferencias

Algunas otras características que podemos nombrar se pueden comparar en la siguiente tabla.

Tabla n°1. Otras diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos.

Estas son solo algunas de las características físicas y químicas que podemos mencionar para distinguir entre un compuesto orgánico y uno inorgánico, aunque hay muchas otras de diferente índole, ya que muchas veces como hemos citado, esa frontera puede resultar difusa, por lo que debemos tener en cuenta que aunque toda molécula orgánica tiene carbono, no toda molécula con carbono es orgánica.

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Muchas gracias por la lectura amigos, espero que les haya gustado la información, hasta la próxima!

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Referencias

1. Wikipedia.com. Compuesto orgánico
2. Wikipedia.com. Masa molar

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Las fórmulas y estructuras químicas fueron elaboradas en power point.

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