Catene de atomi de carbon – clasificarea compuşilor organici

Atomii de carbon au 4 valenţe pe care le pot folosi pentru a se combina cu alţi atomi de carbon, cu atomi de hidrogen, sau chiar şi cu atomi ai altor elemente.

Compuşii organici saturaţi sunt compuşii în care atomii de carbon îşi folosesc toate cele 4 valenţe pentru a forma 4 legături simple σ (sigma), deci pentru a se lega de alţi 4 atomi.

Compuşii organici nesaturaţi sunt compuşii în care atomii de carbon formează cel puţin o legătură π (pi) între doi atomi de carbon, aşadar compuşii nesaturaţi sunt cei care conţin legături duble sau triple. În aceşti compuşi, nu toţi atomii de carbon componenţi se leagă de numărul maxim de atomi, adică 4 – există şi atomi de carbon care se leagă fie de alţi 3 atomi (în cazul unei legături duble), fie de alţi 2 atomi (în cazul unei legături triple).

În funcţie de structura lor, catenele de carbon se clasifică în:

• catene saturate: conţin numai legături simple σ între atomii de carbon;
• catene nesaturate: conţin cel puţin o legătură π între 2 atomi de carbon, deci în catenă există cel puţin o legătură dublă;

În funcţie de cum se leagă atomii de carbon între ei, catenele de carbon pot fi:

• catene liniare: când atomii de carbon se leagă consecutiv, în linie. Catenele liniare pot fi saturate sau nesaturate;
• catene ramificate: când atomii de carbon se leagă şi de o parte şi de alta ai unei catene liniare. Catenele ramificate pot fi saturate sau nesaturate;
• catene ciclice: când atomii de carbon se leagă într-o structură geometrică închisă, de exemplu în forma unui hexagon, sau a unui pătrat. Catenele ciclice pot fi saturate sau nesaturate;
• catene aromatice: sunt formate din cicluri de 6 atomi de carbon numite nuclee aromatice sau nuclee benzenice care conţin atât legături σ cât şi electroni π delocalizaţi. Catenele aromatice pot fi mononucleare sau polinucleare.

În funcţie de numărul de legături prin care se leagă de alţi atomi de carbon (după numărul de covalenţe pe care un atom de carbon le stabileşte cu alţi atomi de carbon), atomii de carbon pot fi:

• Carbon nular (n): toate cele 4 covalenţe sunt realizate cu atomi ai altor elemente;
• Carbon primar (p): realizează o singură covalenţă cu un alt atom de carbon;
• Carbon secundar (s): realizează 2 covalenţe cu alţi atomi de carbon;
• Carbon terţiar (t): realizează 3 covalenţe cu alţi atomi de carbon;
• Carbon cuaternar (c): realizează toate cele patru covalenţe cu alţi atomi de carbon.

În funcţie de compoziţia lor, compuşii organici se clasifică în două mari categorii:

1. Hidrocarburi: compuşi formaţi numai din atomi de carbon şi hidrogen. Hidrocarburile pot fi, la rândul lor: saturate, nesaturate, aromatice.
2. Derivaţi ai hidrocarburilor sau compuşi organici cu funcţiuni: compuşi care conţin în structura lor şi atomi ai elementelor organogene (H, O, N, F, Cl, Br, I, S, P, şi atomi sau ioni metalici) sub formă de grupări funcţionale care imprimă hidrocarburilor proprietăţi specifice:
   1. compuşi halogenaţi: R – X (X = F, Cl, Br, I);
   2. alcooli: R – OH;
   3. eteri: R – O – R;
   4. compuşi carbonilici: aldehide sau cetone;
   5. amine: R – NH₂;
   6. acizi sulfonici: R – SO₃H;
   7. acizi carboxilici: R – COOH, etc.  

Cu R se notează, de obicei, un radical hidrocarbură.