I Gruppi Funzionali

Gruppo funzionale
Atomo o raggruppamento d' atomi caratteristici che impartiscono particolari proprietà ai composti in cui si trovano presenti. Secondo il tipo di gruppo funzionale le sostanze organiche vengono classificate in serie omologhe i cui termini presentano analogie nel comportamento chimico e nelle proprietà fisiche.

I composti organici, a seconda del gruppo funzionale che li caratterizza, possono essere suddivisi secondo questa classificazione:

Classi di composti organici
Classe   Funzione caratteristica         Formula generale
Alcani   Legame sigma C-C               R-R
Alcheni   Doppio legame C=C           R-CH=CH2
Alchini   Triplo legame CºC              R-CºCH
Areni    Anello benzenico                 R-Ar
Alogenuri alchilici                          R-X
Alogeni e anello aromatico            Ar-X
Alcoli    Ossidrile                        R-OH
Fenoli   Anello benzenico e ossidrile    Ar-OH
Ammine   Gruppo amminico          R-NH2
Eteri    Atomo di ossigeno leagato a due R   R-O-R
Aldeidi   Carbonile legato a H e R     R-CO-H
Chetoni   Carbonile legato a due R     R-CO-R
Acidi carbossilici  Gruppo carbossilico     R-COOH
Alogenuri degli acidi Alogeno legato al CO     R-CO-X
Esteri    Gruppo alcossilegato al CO    R-CO-OR
Ammidi   Gruppo amminico legato al CO    R-CO-NH2
Anidridi   Due gruppi CO separati da un atomo di O  R-CO-O-CO-R
Nitrili    Triplo legame CºN     R-CºN
Amminoacidi  Gruppo amminico e carbossilico   NH2-CH-COOH
             R
Ar = Anello benzenico variamente sostituito; R = radicali alchilici; X = alogeno

In una stessa molecola, inoltre, possono essere presenti due o più gruppi funzionali uguali o diversi. Per definizione i composti contenenti un solo gruppo funzionale si dicono monofunzionali; quelli contenenti più di un gruppo si dicono polifunzionali. Se i gruppi presenti sono tutti uguali tra loro, si parla di composti polifunzionali a funzione omogenea; se sono diversi si hanno i composti polifunzionali a funzione mista.

La valenza è la proprietà di un atomo o di un radicale di combinarsi con altri atomi o radicali in proporzioni definite
I raggruppamenti di atomi che contengono ancora valenze libere si devono considerare come strutture formali praticamente incapaci di essere libere. Essi costituiscono soltanto gli elementi costituivi di unità più grandi. Quando la loro struttura particolare o la loro composizione chimica, spesso costituita soltanto da C e H, non è essenziale per il caso in questione, la si indica con il termine "resto" o "radicale" (abbreviato in R).
Un radicale viene chiamato gruppo funzionale quando, in base a proprietà particolari, caratterizza tutta la molecola dandole un particolare contenuto chimico e fisico.

Ad ogni reazione chimica c' è la scissione dei vecchi legami in seguito ad apporto di energia e lo stabilirsi di nuovi legami con liberazione di energia che avviene con il meccanismo di formazione di atomo o di radicali. In questo caso la coppia di elettroni di legame si scinde in due elettroni che rimangono ciascuno in uno dei due elementi del composto. In modo analogo, ma in senso inverso, nella formazione di un legame covalente ognuno degli atomi che si deve unire contribuisce con un elettrone singolo alla formazione della coppia di elettroni di legame. Nella scissione di molecole più grandi si ottengono corrispondenti frammenti molecolari, i cui atomi assumono il carattere di atomi liberi solo per quanto riguarda una valenza, mentre per il resto sono legati in modo normale in una molecola. Questi frammenti di molecola, formati da più di un atomo sono chiamati radicali liberi.

I fosfati sono stati accusati dagli ambientalisti di inquinare fiumi, laghi e mari interni. Alcuni dei fosfati inquinanti provengono dai fertilizzanti artificiali e dalle fogne, ma la maggior parte deriva dai detersivi per i piatti e per il bucato.
Il trifosfato di sodio (STPP), che un tempo era il principale ingrediente dei detersivi, addolcisce l'acqua, sequestrando il calcio, e mantiene in sospensione lo sporco che si stacca dai vestiti. Negli anni ottanta i fabbricanti hanno abolito o ridotto la quantità di STPP.
Il problema nasce quando il trifosfato di sodio entra nelle fogne, dove si aggiunge al fosfato degli escrementi umani e degli scarichi industriali. Una parte di questo fosfato veniva rimosso con il trattamento convenzionale delle acque di fogna, ma la maggior parte finiva nei fiumi. Adesso invece le nuove tecnologie di depurazione permettono di recuperare il fosfato e di riciclarlo, e un giorno potremmo trovare detersivi o lavare i piatti con fosfato riciclato, o potremmo usarlo per le bevande gassate o per mantenere sterile l'insalata di pollo. Oggi lo utilizziamo per eliminare dal pollo crudo i germi che causano intossicazioni. I batteri presenti sulla superficie, come la salmonella, vengono lavati via quando si spruzza sulla carcassa una soluzione di trifosfato di sodio che agisce rimovendo lo strato di grasso superficiale che ricopre i germi e permette loro di aderire saldamente al cibo. Ma la maggior parte del fosfato sulla terra si presenta sotto forma di fosfato di calcio, che forma vasti giacimenti e da oltre 150 anni è utilizzato per produrre fertilizzanti.
L'etilene invece è un gas prodotto dell'industria petrolchimica, che si ottiene riscaldando gli idrocarburi con vapore a una temperatura superiore a 800°C. L'etilene e il polietilene (suo derivato)possono essere trasformati in plastiche, l'unico problema è che devono essere ricoperte da un sottile strato di una plastica più resistente (superpolitene), perché a contatto con certi liquidi potrebbe sciogliersi. Questo materiale è adatto anche per prodotti alimentari come le bibite gassate concentrate. L'etilene è il gas che causa la caduta dei fiori o delle foglie dagli alberi nel bel mezzo dell'estate poichè  ci si è resi conto che esso viene prodotto dalle piante nelle diverse fasi del ciclo vitale in risposta ai danni causati da temperature estreme o dalla siccità.
Infatti da 50 anni gli importatori di frutta nei paesi temperati hanno imitato la natura facendo ricorso all'etilene per garantire un regolare approvvigionamento di frutti tropicali maturi come banane e avocado, ma anche pesche e peschenoci, per i mercati del nord.
La frutta viene raccolta ancora acerba, trasportata a destinazione e fatta maturare al momento opportuno con una ventata di etilene gassoso. In alcuni paesi l'etilene viene immesso artificialmente nei frutteti e nei campi per assicurare una maturazione uniforme di fichi, mango e melone, per indurre la fioritura degli ananas e per rendere le olive più facili da raccogliere e inoltre i biotecnologi hanno trovato un'operazione per modificare l'umile pomodoro, producendone una nuova varietà che impiega più tempo a maturare, a deperire e può essere trasportata per distanze maggiori.

Bibliografia / Sitografia:
- Chimica: Encicl. Feltrinelli Fischer 9, a cura di Hans Keller, Friederich Klages e Robert Schwarz 1972
- La nuova enciclopedia della chimica Garzanti
- Enciclopedia Italiana delle scienze tecniche vol. 2, Istituto geografico De Agostani Novara