Chimica Organica: Chimica del Carbonio e Isomeria

Il carbonio si ritrova in diversi composti inorganici, ma possiede anche una sua chimica, la chimica organica, termine che viene dalla parola “organismo”, in quanto molti di questi composti sono costituenti degli organismi viventi.

Il carbonio è un elemento unico nel suo genere, in quanto ha tantissime possibilità strutturali: può infatti formare legami semplici, doppi, tripli (con le relative geometrie); grazie alla forza del legame C-C, si possono formare numerosi legami consecutivi, con catene sia lineari che ramificate, come anche composti ciclici.

Avendo un valore di elettronegatività intermedio, può formare sia legami polari che apolari; può legarsi sia a metalli che non-metalli, generando composti dalla differente reattività. Inoltre, i legami π possono dare vita a situazioni più complesse (coniugazione, aromaticità).

Isomeria costituzionale nella chimica del carbonio

Gli isomeri sono composti che hanno la stessa formula molecolare, ma diversa formula di struttura. Quelli costituzionali si distinguono per l’ordine con cui sono legati gli atomi. Nel caso degli isomeri di posizione, la differenza riguarda la posizione di un sostituente lungo la catena, motivo per cui sono abbastanza simili dal punto di vista chimico e fisico. Al contrario, gli isomeri di funzione presentano gruppi funzionali completamente diversi, risultando differenti sia chimicamente che fisicamente.

Stereoisomeria: conformazionale, geometrica e ottica

Gli stereoisomeri si distinguono per la diversa orientazione spaziale degli atomi. La stereoisomeria si suddivide in isomeria conformazionale, geometrica ed ottica. I conformeri, o isomeri conformazionali, derivano dalla libera rotazione attorno all’asse del legame semplice C-C: esistono infinite possibili conformazioni, alcune più stabili di altre. Gli isomeri geometrici o diastereomeri si riscontrano soprattutto nei doppi legami, dove i sostituenti possono trovarsi dalla stessa parte (cis) o da parti opposte (trans).

Gli isomeri ottici, o enantiomeri, sono dovuti alla presenza di atomi di carbonio asimmetrici (stereocentri): si tratta di due molecole speculari non sovrapponibili. Questi enantiomeri condividono proprietà chimiche e fisiche, eccetto la capacità di ruotare la luce polarizzata in direzioni opposte: il (+)enantiomero verso destra, il (-)enantiomero verso sinistra.

Approfondisci la chimica del carbonio con i nostri corsi

Se vuoi comprendere a fondo la chimica del carbonio e le sue straordinarie applicazioni, i nostri corsi di chimica ti guideranno passo dopo passo. Studierai le proprietà uniche del carbonio, le sue strutture molecolari, le catene e i cicli, e tutti i tipi di isomeria.

Acquisirai una preparazione solida per affrontare test di ammissione, esami universitari e percorsi scientifici con maggiore sicurezza e consapevolezza.