La chimica organica è lo studio dei composti del carbonio e delle loro proprietà fondamentali.
La classificazione delle molecole organiche ramificate rappresenta uno dei concetti più importanti della chimica organica. Queste molecole possono essere suddivise in diverse famiglie in base alla loro struttura e ai gruppi funzionali presenti. Gli idrocarburi, composti formati solo da carbonio e idrogeno, si dividono in saturi (alcani) e insaturi (alcheni e alchini). La nomenclatura IUPAC idrocarburi saturi e insaturi segue regole precise: si identifica la catena principale più lunga, si numerano gli atomi di carbonio e si nominano i sostituenti indicando la loro posizione. Per esempio, il 2-metilbutano ha una catena principale di 4 atomi di carbonio (butano) con un gruppo metile (-CH3) legato al secondo carbonio.
Le reazioni degli alcani e alcheni mostrano comportamenti chimici molto diversi. Gli alcani, essendo saturi, sono poco reattivi e subiscono principalmente reazioni di combustione e sostituzione radicalica. Gli alcheni invece, grazie al doppio legame, sono molto più reattivi e partecipano a reazioni di addizione elettrofila come l'idrogenazione, l'alogenazione e l'idratazione. Queste reazioni seguono la regola di Markovnikov, secondo cui l'idrogeno si lega al carbonio più idrogenato. La comprensione di questi meccanismi di reazione è fondamentale per prevedere i prodotti delle trasformazioni chimiche e per la sintesi di nuove molecole organiche. Gli studenti devono prestare particolare attenzione alla stereochimica delle reazioni, poiché influenza la disposizione spaziale degli atomi nelle molecole prodotte.
