Química Orgánica

Química Orgánica La química orgánica comienza con el origen de la vida , sin embargo , no es hasta 1807 cuando se realiza la primera clasificación de los compuestos químicos. Esta fue propuesta por el químico sueco Jacob Berzelius , quien planteó que podían separarse en minerales y orgánicos.

Química orgánica La química orgánica es el estudio de las propiedades físicas y químicas de los compuestos que poseen átomos de carbono en su estructura. Los átomos de carbono son únicos en su habilidad de formar cadenas muy estables y anillos, y de combinarse con otros elementos tales como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. Entender la química orgánica es esencial para comprender las bases moleculares de la química de la vida: la BIOQUÍMICA.

Química orgánica Algo importante es saber que no todos los compuestos que presentan átomos de carbono son considerados compuestos orgánicos , las excepciones son: Los óxidos de carbono : CO2 y CO. Las sales derivadas de carbonatos y bicarbonatos :Na2CO3 y NaHCO3.

Formas Alotrópicas del Carbono. Estas son las formas elementales en las que se encuentra el carbono en la naturaleza. Los alótropos son compuestos constituidos por el mismo elemento , pero difieren en sus estructuras y propiedades físicas y químicas.

Importancia Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, desodorantes, medicinas, etc.

GENERALIDADES Las diferencias principales entre los compuestos orgánicos y los inorgánicos, se deben a variaciones en la composición, el tipo de enlaces y las polaridades moleculares

Comparación entre Compuestos Orgánicos e Inorgánicos. Generalmente iónicos. Puntos de Fusión muy altos (>500°C). Punto de ebullición muy alto (>1000°C). Conducen la electricidad. Solubles en Agua. Insolubles en solventes apolares. Generalmente no arden. Dan reacciones iónicas simples y rápidas. Generalmente covalentes. Puntos de fusión no muy altos <250°C. Puntos de ebullición no muy altos <350°C. No conducen la electricidad. Insolubles en agua. Solubles en solventes apolares. Generalmente arden. Reaccionan lentamente ; reacciones complejas.

Carácterísticas del Carbono. El átomo de carbono se ubica en el grupo 14, período 2 Su número atómico (Z) es 6 y su masa es 12 Su configuración electrónica es: ls22s22p2 Tiene cuatro electrones de valencia Es tetravalente Posee una electronegatividad intermedia igual a 2,5.Este le confiere al átomo de carbono la propiedad de combinarse con facilidad con otros elementos muy diferentes formando enlaces covalentes.

Tetravalencia del Carbono. Para explicar la tetravalencia , los electrones pasan a un estado de mayor energía, esto ocurre cuando un electrón que esta en un orbital 2s pasa a un orbital 2p. Configuración normal: 1s22s22p2 Tetravalencia : 1s22s12px12py12pz1 En esta nueva configuración , el átomo de carbono posee cuatro electrones desapareados que pueden formar enlaces con otros átomos. La energía desprendida al formarse los enlaces es suficiente para compensar la energía necesaria para desaparear los electrones. Así el átomo de carbono cumplirá con la regla del octeto ; esto lo logra con el proceso de hibridación.

Símbolos y Estructuras Los átomos están típicamente ligados por enlaces covalentes fuertes en los cuales los diferentes átomos comparten pares de electrones. Debido a que el carbono tiene 4 electrones en su órbita más externa, puede formar enlaces compartiéndolos como en el caso del metano: CH4. Formando una estructura tetrahédrica C

Algunas características estructurales de los compuestos orgánicos Las moléculas orgánicas pueden tener cadenas lineales o ramificadas, ser cadenas abiertas o cíclicas, saturadas o insaturadas, y ser carbocíclicos o heterocíclicos

HIDROCARBUROS Compuestos por átomos de sólo dos elementos: carbono e hidrógeno Los enlaces covalentes entre los átomos de carbono pueden ser sencillos, dobles o triples. Los esqueletos de carbono pueden ser cadenas o anillos

HIDROCARBUROS Enlaces sencillos, saturados Enlaces dobles o triples, insaturados Muchas moléculas orgánicas contienen anillos de átomos de carbono

Un anillo de carbono es una estructura de tres o más átomos de carbono que forman un ciclo cerrado: compuestos cíclicos Si sólo contienen cabono: carbocíclicos No todos los átomos tienen que ser de carbono; pueden ser de O, N ó S: heterocíclicos

Fórmulas estructurales desarrolladas: H H | | H—C—C—H Fórmula estructural condensada: CH3 —CH3

En ocasiones se usan paréntesis para condensar más las estructuras. CH3CHCH2CH2CH3 o (CH3)2CHCH2CH2CH3 | CH3 CH3 CH3 | | CH3CCH2CHCH3 o (CH3)3CCH2CH(CH3)2 | CH3

HIDROCARBUROS SATURADOS

Clasificación de hidrocarburos Alcanos Hidrocarburos saturados, con enlaces sencillos únicamente, pueden ser de cadena abierta o cerrada. Parafinas. CnH2n+2