Senyawa organik adalah molekul yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen, dan sering kali oksigen, nitrogen, dan unsur-unsur lainnya. Struktur dasar senyawa organik bisa sangat beragam, tetapi umumnya dibangun di sekitar rangkaian atom karbon yang membentuk rantai atau cincin. Ikatan antar atom dalam senyawa organik bisa berupa ikatan tunggal, ganda, atau tripel. Struktur ini sering digambarkan dalam bentuk model bola dan batang, atau formula struktur yang menunjukkan bagaimana atom-atom terhubung satu sama lain. Karakteristik utama seperti panjang dan jenis ikatan, serta kehadiran gugus fungsi, menentukan sifat dan reaktivitas senyawa tersebut.
Senyawa organik diklasifikasikan berdasarkan gugus fungsi yang ada dalam molekulnya. Gugus fungsi adalah kelompok atom yang menentukan reaktivitas kimia senyawa. Beberapa gugus fungsi utama meliputi alkohol (-OH), aldehida (-CHO), keton (C=O), asam karboksilat (-COOH), dan ester (-COO-). Klasifikasi ini memungkinkan kita untuk mengelompokkan senyawa dalam kategori seperti hidrokarbon, alkohol, eter, keton, dan asam karboksilat, yang masing-masing memiliki sifat kimia dan fisika yang khas. Dengan memahami gugus fungsi, kita bisa meramalkan bagaimana senyawa-senyawa ini akan berperilaku dalam reaksi kimia.
Senyawa organik tidak hanya bervariasi dalam struktur dasar, tetapi juga dalam bentuk isomer. Isomer adalah molekul yang memiliki formula kimia yang sama tetapi struktur yang berbeda. Isomer dapat dibagi menjadi dua kategori utama: isomer struktur (yang memiliki susunan atom yang berbeda) dan isomer stereoisomer (yang memiliki susunan atom yang sama tetapi berbeda dalam orientasi ruang). Misalnya, butana dan isobutana adalah isomer struktur dari C₄H₁₀, sementara molekul dengan pusat kiral dapat memiliki isomer optik yang berbeda. Studi tentang isomerisme sangat penting dalam kimia organik karena perbedaan struktur ini dapat mempengaruhi sifat dan aktivitas biologis senyawa.
Rangka karbon dalam senyawa organik berfungsi sebagai tulang punggung yang mendukung berbagai gugus fungsi dan substituen. Karbon dapat membentuk rantai lurus, cabang, atau struktur cincin, yang memberikan fleksibilitas dalam membentuk berbagai jenis senyawa. Struktur ini mempengaruhi stabilitas dan reaktivitas senyawa. Sebagai contoh, struktur rantai karbon yang panjang dan teratur ditemukan dalam polimer, sedangkan struktur cincin berperan dalam senyawa aromatik seperti benzena. Pemahaman mendalam tentang rangka karbon membantu dalam sintesis senyawa organik yang lebih kompleks dan pengembangan aplikasi industri, dari bahan kimia hingga obat-obatan.