Grups funcionals

Quan el carboni s'uneix a elements diferents del carboni i de l'hidrogen dona lloc a una estructura que determina les propietats de la molècula i que s'anomena grup funcional. Vegem els més importants.

A. Alcohols (—OH)

Els alcohols són derivats dels hidrocarburs en què almenys un hidrogen ha estat substituït pel grup –OH.

Per anomenar-los seguim aquestes normes:

• Identifica la cadena més llarga que contingui el grup alcohol –OH.

• Comença a comptar de manera que els alcohols quedin en les posicions més baixes possibles. S'incorpora un indicador numèric per a cada grup alcohol.

• Es canvia la terminació –o de l'hidrocarbur pel grup –ol.

• S'afegeix un prefix numèric davant del sufix indicant el nombre de –OH. Si hi ha més d'un alcohol, després de l'enllaç simple o múltiple s'hi afegeix una «o».

Altres exemples:

CH₃—OH metanol

CH₃—CHOH—CH₃ propan-2-ol

CH₃—CH₂—OH etanol

CH₂OH—CH₂—CHOH—CH₃ butano-1,3-diol

Les propietats més rellevants dels alcohols són:

• Líquids a temperatura ambient, excepte els terciaris, que són sòlids.

• Punts d'ebullició més alts que els de l'aigua.

• Solubles en aigua els de fins a quatre carbonis i menys densos que l'aigua.

• Cremen amb facilitat i produeixen CO₂ i aigua. S'oxiden a aldehids o cetones.

Anomena o formula com convingui els alcohols següents:

Són compostos que tenen el grup carbonil (—CO—) en els quals el carboni i l'oxigen estan units per un doble enllaç. En els aldehids, aquest carboni és primari (ocupa l'extrem d'una cadena), mentre que en les cetones és secundari.

La seva nomenclatura manté les mateixes regles que hem vist fins ara, però canviant la terminació. Com que els aldehids són terminals, no cal indicar-ne la posició. En canvi, en les cetones sí que cal fer-ho si hi ha diverses possibilitats.

Els de cadena curta són líquids, excepte el metanal, que és gasós. S'utilitzen en resines, pintures i adhesius, els aldehids en perfums i essències, i les cetonesen dissolvents com l'acetona. La glucosa és un aldehid i la fructosa és una cetona, totes dues de sis carbonis, però a causa de la seva reactivitat apareixen tancades sobre si mateixes formant un enllaç amb un alcohol.

Són compostos que tenen el grup carboxil (—COOH) amb un únic enllaç lliure i que, per tant, són final o principi de cadena. L'hidrogen d'aquest grup es perd fàcilment, i això els dota de caràcter àcid.

S'anomena la cadena carbonada tenint en compte que l'àcid sempre serà l'inici de cadena, se substitueix el sufix -o per -oic i s'hi anteposa la paraula àcid.

Són líquids fins a nou carbonis i sòlids la resta, i la seva propietat més destacada és el caràcter àcid. S'utilitzen extensament per formar èsters (reaccionen amb alcohols). El procés invers s'anomena hidròlisi.

Els exemples més habituals són l'àcid fòrmic o àcid metanoic, present en algunes formigues, i l'àcid acètic o àcid etanoic, component del vinagre, que li proporciona l'olor i el gust tan característics.

Formats per la combinació d'un àcid i un alcohol, s'anomenen de manera semblant a una sal inorgànica, en què la cadena provinent de l'àcid canvia la seva terminació per -oat i la part alcohòlica a radical acabat en -il.

Les aromes de moltes fruites són èsters, com la de la poma i el plàtan, i també un nombre important de greixos. En la indústria, mitjançant la polimerització a partir de diàcids i dialcohols, s'obtenen el polièster i el PET.

Es poden considerar compostos derivats de l'amoníac (NH3) en què se substitueixen els hidrògens per cadenes carbonades i s'originen amines primàries, secundàries i terciàries. S'anomenen primer els radicals per ordre alfabètic i sense espais, i es conclou amb la paraula -amina.

Les amines de pocs carbonis són gasoses, però la majoria són líquides o sòlides. Es comporten com a bases i poden produir sals amb els àcids. Fan olor de peix en descomposició. Reaccionen amb els àcids per originar amides:

Es consideren derivats dels àcids, canviant el grup –OH pel grup amino –NH₂. En aquest cas s'anomena la cadena, però canviant la terminació -o per -amida.

Sòlides, menys la més senzilla, les amides són bastant estables. Una de les més importants és la urea, el primer compost orgànic sintetitzat en un laboratori.

Les poliamides sorgeixen de la condensació d'un diàcid i una diamina, i es poden trobar a la natura, com la llana i la seda, o bé poden ser sintètiques, com el niló.

Anomena o formula els compostos següents:​