Profesora: Sara Rodríguez Curso: 2° medio

Presentación del tema: "Profesora: Sara Rodríguez Curso: 2° medio"— Transcripción de la presentación:

1 Profesora: Sara Rodríguez Curso: 2° medio
QUÍMICA ORGÁNICA Profesora: Sara Rodríguez Curso: 2° medio Prof. Sara Rodríguez

2 Trata de responder mentalmente las siguientes preguntas
¿Qué es la química orgánica? ¿Qué son las moléculas orgánicas? ¿Cuál es la importancia del carbono para la vida? ¿Qué científicos son importantes en el estudio de la química orgánica? ¿Cuáles son las diferencias entre compuestos orgánico e inorgánicos? Prof. Sara Rodríguez

3 Un poco de historia de la química orgánica
Hasta mediados del XVII, la química estudiaba en conjunto los compuestos provenientes de la materia inerte y los producidos por los seres vivos. En 1776, Bergman clasificó la química en: - ORGÁNICA: Que estudian los compuestos que procedían de los Seres vivos. - INORGÁNICA: Que trata de los compuestos pertenecientes los minerales.                                                                 Prof. Sara Rodríguez

4 Un poco de historia de la química orgánica: Químico Berzelius (siglo XIX)
Propuso: Teoría de la fuerza vital Dice: que los compuestos orgánicos podían ser producidos sólo por los seres vivos a partir de su fuerza vital. Prof. Sara Rodríguez

5 Un poco de historia de la química orgánica: Friedrich Wöhler
La idea de la fuerza vital fue abandonada sólo después de los trabajos del Químico Alemán Friedrich Wöhler Realizó en 1828 la síntesis de la urea (compuesto orgánico) a partir de una sustancia inorgánica, cianato de amonio. La urea es una sustancia orgánica que se elimina en la orina.                         Calor                     NH2 NH4OCN                         O = C                                                               NH2 Cianato de amonio Urea Prof. Sara Rodríguez

6 Un poco de historia de la química orgánica: Friedrich Wöhler
El experimento de Wöhler destruye la teoría de la fuerza vital Esto fue el inicio de un gran número de compuestos orgánicos sintetiza- dos a partir de materia inerte, siendo el elemento carbono el principal componente de estos compuestos. Prof. Sara Rodríguez

7 ORIGEN DEL CARBONO Los carbones minerales fósiles se originaron por transformaciones de los restos vegetales fósiles acumulados en el fondo de zonas pantanosas y lagunares en las cuales sufrieron, un proceso llamado carbonización. En otros casos, la estación putrescente fue arrastrada hacia los lagos y después de sumergirse gradualmente se recubrió de sedimento y por el mismo proceso se convirtió en carbón. Prof. Sara Rodríguez

8 ORIGEN DEL CARBONO Prof. Sara Rodríguez

9 FUENTES DE CARBONO El carbono no es el elemento más abundante de la corteza terrestre, pero está presente en todos los seres vivos. La mayor parte se encentra constituyendo la materia orgánica (plantas y animales) y formando minerales (piedra caliza, mármol: CaCO3, etc) y en compuestos naturales como el petróleo. Prof. Sara Rodríguez

10 Porcentaje de carbono en el ser humano
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11 ALOTROPÍA Fenómeno por el cual los átomos de un mismo elemento pueden formar más de una especie química simple, encontrándose en el mismo estado de la materia, con propiedades físicas y químicas diferentes. Ej: O2(g) y O3(g) Ej: Diamante, grafito y carbones amorfos (carbono en estado libre) Prof. Sara Rodríguez

12 El carbono (C) es un elemento químico que, dependiendo de las condiciones ambientales de formación, puede encontrarse en la naturaleza en diferentes formas alotrópicas, como carbono amorfo y cristalino, en forma de grafito, diamante, fullerenos, nanotubos y nanoespumas. Prof. Sara Rodríguez

13 DIAMANTE CARBONO AMORFO FULLERENO NANOTUBOS NANOESPUMAS
Prof. Sara Rodríguez

14 ¿Dónde encontramos los compuestos orgánicos?
En las medicinas que alivian nuestras enfermedades, Las pantallas de cristal líquido, La mayor parte de nuestra ropa, Envases plásticos, Celdas capaces de convertir energía solar en eléctrica, Nuestra vida diaria y las esperanzas de un futuro mejor están marcadas por la Química Orgánica. Prof. Sara Rodríguez

15 La Química Orgánica: “Es aquella ciencia preocupada de estudiar los compuestos de carbono”. Los compuestos de carbono se denominan orgánicos y ellos están formados por carbono(C) principalmente y además por, oxígeno (O), e hidrógeno (H). Ejemplos hay muchos: - El alcohol - El vinagre - El azúcar - La gasolina - El éter Prof. Sara Rodríguez

16 Friedrich Kekule von Stradonitz
En 1858 el científico Kekulé plantea por vez primera la distinción entre química orgánica e inorgánica. Esta división es sólo didáctica, pues las leyes que explican el comportamiento de los compuestos orgánicos son las mismas que explican la de los inorgánicos. Prof. Sara Rodríguez

17 Excepciones de compuestos orgánicos:
Existen sustancias, como CO, CO2, H2CO3, carbonatos, HCN y cianuros, que son "compuestos de transición", pues aunque contienen carbono, presentan propiedades más semejantes a los compuestos inorgánicos. Prof. Sara Rodríguez

18 El carbono Como se indico con anterioridad, el carbono, de Z = 6, presentaría la siguiente configuración electrónica en su estado natural o basal: 1s2 2s2 2p2 o 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0, es decir, dos electrones en su primer nivel y cuatro en el segundo nivel. Lo que en diagrama de orbitales se observa como: Prof. Sara Rodríguez

19 Se ha observado que el carbono en los
compuestos orgánicos tiene la capacidad de formar cuatro enlaces, capacidad conocida como tetravalencia del carbono, cuando el carbono forma enlaces uno de los electrones del orbital 2s capta energía y es promocionado al orbital 2pz obteniéndose la configuración que representa el siguiente diagrama: Prof. Sara Rodríguez

20 Según esta nueva configuración, se establecen 4 enlaces covalentes, pero esto no explica por que los enlaces C–H en el metano son idénticos, aun cuando los orbitales participantes (2s, 2px, 2py, 2pz) son distintos. Este fenómeno se puede explicar utilizando la teoría de enlace de valencia. En esta se forman los orbitales hibridos, que corresponden a la mezcla o combinacion de orbitales; en el caso del atomo de C se combinan sus orbitales 2s y 2p, generando el mismo numero de orbitales, pero identicos entre si Prof. Sara Rodríguez

21 Según esto, el átomo de carbono posee tres tipos de hibridación:
a. hibridación sp3: el átomo de C forma 4 enlaces simples. b. hibridación sp2: el átomo de C forma 2 enlaces simples y 1 enlace doble. c. hibridación sp: el átomo de C forma 1 enlace simple y un enlace triple. Prof. Sara Rodríguez

22 Hibridación (mezcla de orbitales) es un proceso de transformación producida por la presencia de otro átomo con el cual se une covalentemente, lo que le permite generar enlaces sigma (σ) y pi (π). Prof. Sara Rodríguez

23 1. Enlace sigma (σ): es un enlace covalente que se forma cuando dos orbitales de átomos diferentes se superponen en sus extremos, quedando la mayor densidad electrónica concentrada entre ambos núcleos. Ej. caso del metano, los 4 átomos de H, poseen su electrón en una orbital s y el átomo de C ha hibridado su orbital 2s con sus 3 orbitales 2p, generando 4 orbitales 2sp3. Cada una de estas orbitales se solapan con la orbital s de un H, formando un total de cuatro enlaces sigma, y en cada enlace la densidad electrónica se localiza entre ambos núcleos (H y C). De esta manera se explica que los cuatro orbitales híbridos sp3 puedan enlazarse a otros cuatro átomos (tetravalencia). Esta hibridación genera estructuras en las cuales se forman ángulos de 109,5º, como muestra la siguiente figura. Prof. Sara Rodríguez

24 Hibridación sp3 Enlace σ Prof. Sara Rodríguez

25 2. Enlace pi (π): es un enlace covalente que se forma cuando hay una superposición lateral de dos orbitales p, quedando la mayor densidad electrónica concentrada sobre y bajo el plano que se forma entre los átomos que participan en el enlace. Los enlaces pi (π) están presentes en los dobles y triples enlaces. El enlace doble esta formado por un enlace sigma y un enlace pi (π). El enlace pi (π) no posee tanta energía como el enlace sigma, dado que los electrones que lo forman se encuentran mas alejados del núcleo, y por eso la fuerza de atracción entre los electrones y el núcleo es menor. Prof. Sara Rodríguez

26 El átomo de C, presenta enlace doble cuando en su ultimo nivel posee tres orbitales 2ps2 (33,3% de s y 66,6% de p) y una orbital 2p, según la configuración: 1s2 (2sp2)1 (2sp2)1 (2sp2)1 2pz1. Formándose una unión en la que cada una de las especies participantes orienta sus orbitales híbridos (sp2) en ángulos de 120o y el no hibridado (p) perpendicular al plano de los orbitales híbridos, como lo muestra la siguiente figura: Prof. Sara Rodríguez

27 Hibridación sp2 Prof. Sara Rodríguez

28 En los enlaces triples, el carbono hibrida su orbital 2s con un orbital 2p, quedando dos sin hibridar, presentando una configuración: 1s2 (2sp)1 2py1 2pz1. Al formarse el enlace entre dos carbonos con hibridación sp, se solapan una de las orbitales sp de cada átomo de C para formar un enlace sigma. Los orbitales p sin hibridar forman dos enlaces pi, lo que forma un enlace triple entre ambos átomos de C; y un orbital sp queda con su electrón disponible para formar otro enlace sigma.Ver figura 6. Prof. Sara Rodríguez

29 Hibridación sp Prof. Sara Rodríguez

30 En síntesis: 1. Los orbitales sp2 presentaran tres regiones de densidad electrónica alrededor del carbono. 2. Los orbitales sp3 presentaran siempre cuatro regiones de densidad electrónica alrededor del carbono. 3. La unión entre átomos de carbono da origen a tres geometrías. Los enlaces sigma dan origen a la forma tetraédrica; los pi, a la trigonal plana, y los enlaces con un sigma y dos pi, a la lineal. 4. El carbono puede formar una infinidad de compuestos de cadena larga, al ser factible y estable la formación de enlaces (simples, dobles y/o triples) entre átomos de carbono a lo “largo” de un compuesto. Prof. Sara Rodríguez

31 Recuerda que: 1. Un átomo saturado es estable mientras que uno no saturado es inestable. 2. Los enlaces simples, dobles y triples (C – C; C=C; C = C) son considerados grupos funcionales, es decir, átomos, enlaces o grupos de átomos que le confieren a un compuesto una serie de características especificas. Prof. Sara Rodríguez

32 Compuestos Orgánicos y sus características
- Pueden estar formados por unos 10 elementos distintos y se conocen unos de compuestos. - El enlace covalente es característico de estos compuestos. - Comúnmente no se comportan como electrolitos. - Sus puntos de fusión y ebullición son más bajos. - Arden comúnmente. - Solubles, en general, en solventes apolares. - Presentan frecuentemente isomería. - Las reacciones entre compuestos orgánicos son lentas y complejas. Prof. Sara Rodríguez

33 Compuestos Inorgánicos y sus características
- Pueden estar formados por unos 100 elementos distintos y se conocen unos de compuestos. - El enlace iónico es frecuente en estos compuestos - Generalmente se comportan como electrolitos - Sus puntos de fusión y ebullición son más altos. - Difícilmente arden. - Solubles, en general, en solventes polares. - Rara vez presentan isomería. - Las reacciones entre compuestos inorgánicos son rápidas y sencillas, ya que se realizan a nivel iónico. Prof. Sara Rodríguez

34 Y ahora te invito a TRABAJAR en la guía de aprendizaje!!!!!!!!
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