Importancia de la química orgánica

¿Qué es la química orgánica?

Los compuestos orgánicos son esenciales para todos los seres vivos, ya que todos los procesos biológicos implicados en el crecimiento y el desarrollo se basan en la transformación de sustancias orgánicas. El código de la vida misma reside en una molécula muy especial, el ácido desoxirribonucleico o ADN, que tiene la forma de una doble hélice y es donde se encripta la información genética de todo individuo, desde los más simples hasta los más complejos.

¿De qué se ocupa la química orgánica?

La química orgánica es la rama de la química que se ocupa de estudiar los compuestos orgánicos, que son los que están constituidos fundamentalmente por átomos de carbono (C) dispuestos en enlaces covalentes carbono-carbono o combinados con átomos de hidrógeno (H). Muchas moléculas orgánicas incluyen en su estructura, además, oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

Como disciplina, la química orgánica es muy compleja y abarca diferentes aspectos, como el estudio de las propiedades de los compuestos, sus posibles aplicaciones, su persistencia y degradabilidad en el ambiente, su interacción con otros compuestos, sus efectos sobre los distintos organismos, etc.

Química orgánica y biomoléculas

Se les llama biomoléculas a los compuestos orgánicos que intervienen en reacciones biológicas. Existen innumerables biomoléculas, entre las principales se encuentran los hidratos de carbono, las grasas y lípidos, los ácidos nucleicos y las proteínas.

También las vitaminas y las hormonas son compuestos orgánicos de gran relevancia. Dentro de las proteínas se destacan las enzimas, biomoléculas cuya función es catalizar reacciones metabólicas. Las enzimas tienen un gran número de aminoácidos, el reemplazo de un aminoácido por otro o el cambio en la conformación  de estas proteínas puede significar la pérdida de su actividad y de hecho, hay enfermedades en los humanos que se originan en estas alteraciones. Existe una enorme variedad de enzimas, y a muchas de ellas se les ha encontrado aplicación industrial o biotecnológica.

La química orgánica también focaliza su interés en los hidrocarburos, que tienen una importancia enorme como reservorios de energía química, que se libera durante procesos oxidativos o de combustión. El petróleo y sus derivados son moléculas orgánicas de un valor estratégico, como bien se sabe.

Los hidratos y las grasas son los “combustibles” de los seres vivos, la energía que necesitamos para afrontar todas nuestras actividades físicas y mentales la obtenemos de la oxidación de compuestos orgánicos. El yogur, el vino, el pan, el queso  y la cerveza son productos  que se originan por fermentación, y esta se realiza sobre moléculas orgánicas, como los hidratos de carbono o azúcares presentes en las frutas y en los granos.

La química orgánica investiga las propiedades físicas y químicas de los compuestos orgánicos, entre ellas su solubilidad, su punto de ebullición y de fusión, su tensión superficial, su densidad, su polaridad, su viscosidad, su inflamabilidad, etc.

Estos datos son importantes, ya que se trata de sustancias de uso hogareño o industrial, y es sumamente útil conocer los riesgos que entraña su manipulación. Todos sabemos, por ejemplo, que el alcohol es inflamable, y por eso debemos manejarlo con mucho cuidado; lo mismo sucede con el gas de nuestras cocinas o calefones, que puede originar fatales accidentes por intoxicación con monóxido de carbono.

La química orgánica también se ocupa de investigar cuestiones más específicas, como la configuración de ciertas moléculas, la presencia de isómeros y su relación con la difracción de la luz, por ejemplo.

Figuras como Gay-Lussac y Liebig dieron enorme impulso a la química orgánica hacia finales del siglo XVIII y comienzos del XIX. Kekulé hizo los primeros trabajos sobre la estructura del anillo bencénico, compuesto aromático del carbono de enorme implicancia práctica; su estructura de resonancia ha sido tiempo después bien establecida.

Aplicaciones

La importancia de la química orgánica se puede ver plasmada, por ejemplo, en la  industria del teñido que se ha beneficiado de los avances en el conocimiento, al igual que la industria farmacéutica y la medicina en general.

La identificación de sustancias naturales de origen vegetal con actividad biológica ha sido fundamental en el curso de la humanidad. Y eso ha necesitado el constante apoyo de la investigación en química orgánica, lo que significa no solo identificar a la molécula activa, sino también extraerla y cristalizarla para proceder a su caracterización.

Además de la enorme gama de compuestos orgánicos naturales, el hombre moderno está rodeado de infinidad de compuestos orgánicos de síntesis, como los plásticos, detergentes, fibras, colorantes, resinas, barnices, lacas, cauchos, etc.

Es importante destacar que dentro de los compuestos orgánicos existen compuestos volátiles que pueden ser perjudiciales para la salud, y la química orgánica también se ocupa de estudiar y caracterizar a estos compuestos. Por ejemplo, muchos productos de limpieza  contienen compuestos orgánicos volátiles que se liberan cuando se usan y, en menor grado, cuando se almacenan.

También hay emisiones volátiles desde las pinturas, barnices, lacas, productos para lavado en seco de ropa. Algunas tintas y colorantes usados en industrias gráficas y de artesanías, así como adhesivos, marcadores permanentes y soluciones fotográficas, podrían volatilzarse y afectar las vías respiratorias.

Parte del trabajo de los químicos orgánicos es lograr que estas sustancias sean menos volátiles; a veces, una pequeña modificación en su estructura puede cambiar bastante su punto de volatilización.

Reconocimientos

Varios de los avances en materia de química orgánica han sido reconocidos con la entrega de premios Nobel:

  • En 1902 el químico alemán Emil Fischer recibió esta distinción por sus estudios de obtención de azúcares y purinas.
  • En 1912 el premio fue concedido a los franceses Victor Grignard y Paul Sabatier, a raíz del descubrimiento que realizaron estos investigadores, hoy conocido como «reacción de Grignard». Se trata de un significativo avance para la química orgánica porque se pudo poner a punto un método para la hidrogenación de compuestos orgánicos en presencia de metales.
  • Los alemanes Otto Diels y Kurt Adler obtuvieron el Nobel  en 1950, se los distinguió por sus aportes a la síntesis del dieno, una molécula que contiene dos dobles enlaces carbono-carbono.
  • En 1963 Karl Ziegler (Alemania) y Giulio Natta (Italia) recibieron el Nobel por sus descubrimientos en el campo de la tecnología de polímeros.
  • En 1979, 2001 y 2005 también se entregaron premios Nobel a destacados especialistas en química orgánica.

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Enciclopedia de Clasificaciones (2017). "Importancia de la química orgánica". Recuperado de: http://www.tiposde.org/quimica/878-importancia-de-la-quimica-organica/