Nomenclatura química

La nomenclatura química hace referencia a una serie de reglas o fórmulas que son utilizadas para poder dar nombre a todos los elementos y compuestos químicos. En la actualidad la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), es la autoridad máxima en lo que a la nomenclatura se refiere, siendo la encargada de acordar cada una de las leyes y reglas a seguir para formular y nombrar.

La nomenclatura se utiliza en diferentes ramas de la química, pero se suele dividir en dos grandes grupos: la nomenclatura de los compuestos orgánicos, y la de los compuestos inorgánicos. En este artículo, haremos hincapié en la nomenclatura orgánica.

Nomenclatura química orgánica:

Es la parte de la nomenclatura que se encarga de nombrar los compuestos de la química orgánica, es decir, nombra a las moléculas que se encuentran compuestas principalmente por carbono e hidrógeno, con enlaces de elementos como el oxígeno, el azufre, fósforo, nitrógeno y halógenos.

Muchos de los nombres de los compuestos de la química orgánica derivan del nombre del hidrocarburo del cual proceden, dependiendo el nombre también del grupo funcional que posean.

Un grupo funcional, es un grupo de átomos que se encuentran unidos de forma característica y es del que dependen las propiedades químicas de la molécula que lo contenga.

Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la química orgánica. Un hidrocarburo es un compuesto orgánico que se encuentra formado solamente por átomo de hidrógeno y carbono, consiguiendo una estructura a modo de esqueleto de carbonos unidos a átomos de hidrógeno. Dichos esqueletos o cadenas carbonadas pueden tener una forma lineal o ramificada, y a su vez pueden ser abiertas o cerradas.

Los hidrocarburos son de dos tipos: Alifáticos y aromáticos.

Hidrocarburos alifáticos: son aquellos que a la vez clasificamos como alcanos, alquenos o alquinos, dependiendo del tipo de enlace que posean para unir los átomos de carbono, pudiendo ser éstos de tipo simple, doble o triple.

Generalmente, la formulación de los compuestos orgánicos requiere que escribamos las fórmulas de manera desarrollada o semidesarrollada, encoentrandose destacados siempre los grupos funcionales presentes.

Así, la nomenclatura de estos compuestos debe constar siempre con :

• El nombre de la cadena carbonada principal, donde indicaremos el número de átomos de carbono, a través de los prefijos que correspondan
• El grupo funcional propio del compuesto en cuestión, expresado mediante el sufijo que lo caracterice. También, cuando sea necesario, se antepondrá un número que indique la posición de la molécula.
• Los sustituyentes, o ramificaciones que posea la cadena principal, así como el número que haga localizar la molécula.

A continuación se resumirá la nomenclatura de las clases de compuestos orgánicos de mayor importancia.

Alcanos:

Los alcanos, son hidrocarburos de cadena abierta, los cuales no poseen grupo funcional alguno, y tienen enlaces de tipo C-C, los cuales son todos de tipo simple. Su fórmula general es CnH2n+2, de donde n toma los números enteros: 1,2,3…

La nomenclatura de los alcanos, es de gran importancia, ya que es de gran utilidad al poder tomarse como base para los demás compuestos orgánicos.

Estos se nombran añadiendo la terminación –ano, al prefijo donde se indica el número de átomos de carbono. Algunos de los principales miembros de la serie homóloga (conjunto de compuestos que, aún teniendo el mismo grupo funcional, cambian en el número de grupos metilenos, -CH2-) de los alcanos son:

CH4→ metano

CH3CH3 →etano

CH3CH2CH3→ propano

CH3CH2CH2CH3→ butano

Alquenos:

Los alquenos, son hidrocarburos de cadena abierta, al igual que los alcanos, pero en éste caso, el grupo funcional es el doble enlace –C=C-. La fórmula general es CnH2n, de donde n puede tomar valores como 2,3,4,…, a éstos se les conoce a menudo como hidrocarburos etilénicos. Estos se nombran añadiendo la terminación –eno a la raíz que indica el tamaño del hidrocarburo.

Ejemplos: eteno ( o etileno), propeno, 1-buteno, etc.

Alquinos:

Los alquinos son hidrocarburos de cadena abierta, donde el grupo funcional es el triple enlace. Su fórmula general es CnH2n, donde n toma valores enteros como 2, 3,4…

Los alquinos, se nombran añadiendo la terminación –ino, a la raíz que indica el número de carbonos en la cadena principal. La posición del grupo funcional (o triple enlace, en éste caso), se indica a través del número localizador.

Algunos ejemplos son: etino, propino, 1-butino, 2-pentino, etc.

Hidrocarburos aromáticos:

A estos hidrocarburos, se los conoce como aromáticos, precisamente debido al aroma característico que desprenden. Generalmente se les considera como derivados del benceno, pues dicha estructura se encuentra presente en todos los compuestos de este tipo. Dichos compuestos pueden poseer sustituyentes de distintos tipos, distribuidos en tres posiciones diferentes, y por orden alfabético, cuando se da el caso de tener dos sustituyentes.

• Carbonos 1 y 2: posición orto- (o-)
• Carbonos 1 y 3 : posición meta- (m-)
• Carbonos 1 y 4: posición para- ( p-)

Los derivados del benceno también pueden ser monosustituídos, o trisustituídos, y muchos de ellos toman nombres propios, como el naftaleno, pireno, etc.

Alcoholes y fenoles:

Son compuestos oxigenados, es decir, poseen oxígeno en su composición, y no sólo carbono e hidrógeno.

Podemos considerar a los alcoholes como los procedentes de los hidrocarburos alifáticos, de donde los átomos de H, han sido sustituidos por grupos hidroxilos –OH.

Ejemplos: metanol, etanol, 1,2-etanodiol, etc.

Éteres:

Los éteres son los compuestos que un átomo de oxígeno se encuentra enlazado a dos grupos alquilo, de la siguiente manera: R-O-R’.

Se nombran con los nombres de los grupos alquilo, siguiendo el orden alfabético, y añadiendo la palabra éter.

Ejmplo: dimetiléter ( CH3 O CH3), etilmetiléter, etc.

Aldehídos y cetonas:

Este tipo de compuestos está caracterizado por la presencia del grupo carbonilo ( -C=O).

En el caso de los aldehídos, el grupo funcional de abrevia como, R – CHO

En el caso de las cetonas, el grupo funcional es R-CO-R’-

Los aldehídos se nombran cambiando la terminación –o, por –al, y en el caso de las cetonas, se cambian la terminación por –ona.

Por ejemplo:

Cetonas: propanona, butanona, 3-buten-2-ona.

Aldehídos: Metanal, etanodial, etanal, etc.

Ácidos carboxílicos y ésteres:

Los ácidos carboxílicos se caracterizan por la presencia del grupo funcional carboxilo ( -COOH). En este caso, se sustituye la terminación –o del hidrocarburo, por –oico, anteponiendo la palabra ácido.

Ejemplo: ácido metanodioico, ácido propanoico, etc.

Los ésteres, en cambio, derivan de los ácidos carboxílicos, sustituyendo el OH, por el grupo –OR’, denominandose con el nombre del ácido del que procede, pero cambiando la terminación –oico, por –oato, añadiendo la preposición “de”, y el nombre del radical

( R).

Ejemplos: Metanoato de metilo, etanoato de metilo, Benzoato de etilo, etc.

Aminas:

Las aminas son compuestos nitrogenados, derivados del amoníaco, NH3, sustituyendo los átomos de H, por grupos alquilo.

Estas se denominan con el nombre del grupo alquilo, añadiendole la terminación, -amina, y el prefijo, di, tri. Si el grupo funcional de la amina no es prioritario, éste será nominado con el prefijo, amino.

Ejemplos: Metilamina, etilamina, fenilamina, etc.

Amidas:

Son compuestos derivados de los ácidos carboxílicos, donde se sustituye el grupo –OH, del carboxilo por –NH2.

Estas se nombran, reemplazando la terminación –oico, del carboxílico, por la terminación, -amida. En las amidas que son sustituídas, se debe indicar el sustituyente que se encuentra unido al nitrógeno, anteponiendo la letra N-.

Ejemplos: Metanamida, Benzamida, Propanamida, N,N-dimetilpropanamida, etc.

Nitrilos:

Son los compuestos que tienen presente el grupo funcional, ciano, -C≡N, unidos a un grupo alquilo, R-C≡N.

Los nitrilos se nombran, sustituyendo la terminación –oico, por –nitrilo.

Ejemplos: Etanonitrilo, Benzonitrilo, Propano nitrilo, etc.