Proprietà generali dei composti organici
La chimica del carbonio, definita originariamente dal chimico svedese J.J. Berzelius (1779-1848) come chimica organica (1808) quando si pensava che i composti del carbonio potessero essere prodotti solo da organismi viventi, ha per oggetto lo studio di tutti quei composti (naturali o ottenuti per sintesi) aventi una struttura di base di atomi di carbonio legati sempre ad atomi di idrogeno e spesso ad atomi di altri elementi, soprattutto ossigeno, azoto e, in misura minore, zolfo e fosforo. I composti organici attualmente identificati sono alcuni milioni. Le ragioni di questa enorme varietà di molecole, che testimonia della peculiare tendenza degli atomi di carbonio di legarsi tra di loro, possono essere spiegate in base:
- alla tetravalenza dell'atomo di carbonio, al suo piccolo raggio atomico e alla sua non elevata elettronegatività, che permettono la formazione di quattro legami covalenti stabili C—C estesi a catene che possono contenere da pochi a migliaia di atomi di carbonio, secondo una varietà di combinazioni quasi infinita.
- alla possibilità dei composti del carbonio di esistere in due o più isomeri, aventi cioè la stessa formula bruta, ma diversa disposizione spaziale degli atomi costituenti e, conseguentemente, differenti caratteristiche chimiche.
Nei composti organici le forze di attrazione che si instaurano tra le molecole sono legami di van der Waals, nel caso di molecole apolari o poco polari (per esempio, gli idrocarburi), legami dipolo-dipolo, nel caso di molecole polari (per esempio, aldeidi e chetoni) o legami a idrogeno, nel caso, per esempio, degli alcoli. A causa di questi deboli legami i composti organici liquidi hanno alta tensione di vapore e, di conseguenza, odorano intensamente e hanno basso punto di ebollizione.
I composti organici solidi hanno temperature di fusione che variano in un intervallo da 25 °C a 400 °C, non conducono la corrente e non sono in genere solubili in acqua; sono solubili nei solventi organici (non polari). Portati ad alta temperatura in presenza di aria bruciano con formazione di diossido di carbonio e acqua, scaldati in assenza di aria si decompongono.