Introducción a la química orgánica

introducción a la química orgánica

docente: rosina ibargüen córdoba

ESTUDIANTES:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Compuestos orgánicos

INTRODUCCIÓN

El carbono es tan importante que existe toda una ciencia particular dedicada a su estudio. Es la química orgánica que se llama así porque empezó siendo el estudio de los organismos vivos formados por compuestos de carbono.

En la actualidad, es el estudio de todos los compuestos del carbono a excepción de los inorgánicos, como los carbonatos y el dióxido de carbono. El carbono se distingue de todos los demás elementos porque puede formar enlaces consigo mismo. De aquí que existan largas cadenas consistentes en cientos de miles de átomos de carbono. Los compuestos orgánicos se dividen en familias, como las proteínas, las grasas y los azucares.

Los componentes orgánicos de la materia viva son muy importantes, pues de ellos dependen las características estructurales y la actividad de los seres vivos. Estos compuestos son sintetizados por  las células vivas a expensas de sustancias minerales sencillas, como el agua, el anhídrido carbónico (CO₂),  el oxígeno (O₂) y el nitrógeno N  particularmente en los organismos autótrofos por lo que se los llaman biomoléculas. Todo organismo vivo está formado por las llamadas moléculas de la vida cuya principal característica es que en su estructura básica contienen al elemento carbono, este  forma enlaces (uniones) con un gran número de elementos,  en particular las uniones C—C organizados en cadenas de distinta longitud ya sean lineales, ramificadas o cíclicas. El carbono se encuentra en un 0,03%  en la Corteza Terrestre  y en los seres humanos formando un 18%.

El carbono se encuentra formando formas alotrópicas, que son las distintas formas moleculares en que se presenta un elemento. Las del carbono son 3:

GRAFITO, DIAMANTE  Y FULLERENO

·         GRAFITO

Es negro y opaco y tiene un lustre metálico y una densidad de entre 2,09 y 2,2 g/cm3. Al ser muy blando (dureza entre 1 y 2) mancha cualquier cosa que toque y tiene tacto graso o escurridizo. Cristaliza en el sistema hexagonal, no en forma de cristales bien desarrollados sino como escamas o masas irregulares grandes. Es el único material no metálico que conduce bien la electricidad; sin embargo, a diferencia de los otros conductores eléctricos, transmite mal el calor.

El efecto de la dispersión elevada es la separación de los colores de la luz blanca, de tal manera que la piedra centellea cuando se corta de forma adecuada. Algunos diamantes muestran fluorescencia (un intervalo corto de luminiscencia) cuando se exponen a la luz del sol o de otra fuente ultravioleta. Su color suele ser azul claro, pero puede ser amarillo, naranja, blanco lechoso o rojo.

·         DIAMANTE

Dos características importantes de los diamantes, cuando se usan como piedras preciosas, son el brillo y el fuego. Las propiedades físicas que los determinan, el índice de refracción y la dispersión, son mayores en el diamante que en cualquier otro mineral natural, transparente e incoloro. Los diamantes sin tallar tienen un lustre graso y no son brillantes; por el contrario, cuando se cortan muestran un fuerte brillo llamado técnicamente adamantino.

·         FULLERENO

Una de las propiedades más sorprendentes de los fullerenos es que se pueden introducir átomos de elementos en el hueco existente en la 'jaula' de átomos de carbono; así se puede obtener una versión de 'envoltura contraída' de cada elemento del sistema periódico

Otra propiedad importante es que ciertos compuestos de buckminsterfullereno (en especial el K3C60) son superconductores a bajas temperaturas. Se ha averiguado que los derivados del buckminsterfullereno son biológicamente activos y se están utilizando para atacar el cáncer: se cree que las moléculas en forma de pelota de fútbol pueden introducirse en los emplazamientos activos de las enzimas y bloquear su acción.

¿Qué es química orgánica y que estudia?

Actualmente la química orgánica se define como la química de los compuestos del carbono, esta definición amplía su alcance, ya que incluye no solamente los compuestos que provienen de la naturaleza, sino que también los compuestos sintéticos, que son compuestos ideados por los químicos orgánicos y preparados en sus laboratorios.

Ésta estudia al compuesto de carbono combinado con elemento como hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

Diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos en sus diferentes propiedades:

Los compuestos orgánicos tienen una serie de características que los distinguen de los compuestos inorgánicos, por ejemplo, los compuestos inorgánicos son en su mayoría de carácter iónico, solubles sobre todo en agua y con altos puntos de ebullición y fusión; en tanto que, en los compuestos orgánicos predomina el carácter covalente, sus puntos de ebullición y fusión son bajos, se disuelven en disolventes orgánicos no polares (cómo éter, alcohol, cloroformo y benceno) y son generalmente líquidos volátiles o sólidos.

A continuación se presenta una tabla comparativa de compuestos orgánicos e inorgánicos:

	Compuestos Orgánicos	Compuestos Inorgánicos
Elementos constituyentes	C, H, O, N, S, P y halógenos	103 elementos
Estado Físico	Sólido, líquido, gaseoso	Sólido, líquido
Volatilidad	Volátiles	No volátiles
Solubilidad en agua	Insolubles o poco solubles	Muy solubles
Velocidad de reacción a Temperatura ambiente	Lentas con rendimiento limitado	Rápidas con alto rendimiento cualitativo
Velocidad de reacción a alta Temperatura	Desde moderadamente rápidas hasta explosivas	Muy rápidas
Necesidad de  catalizadores	Sí, con frecuencia	Generalmente NO
Tipo de enlace	Covalente	Iónico u Covalente polar

Actividad 

1.      SOPA DE LETRAS

Encuentra las siguientes palabras:

Hidrocarburos                              Hibridación
Alcanos                                       Carbono                      

Alquenos                                     Benceno 
Alquinos                                      Hidrógeno
Combustión                                  Destilación
Petróleo                                       Enlace

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2.       

3.      Con respecto al carbono utilizando la tabla periódica indique:

a.       Su Z y su A:

b.      El grupo y periodo al cual pertenece en la tabla periódica:

GRUPO: ________     

PERIODO: _______

c.       Su configuración electrónica:

d.      Sus electrones de valencia:

e.       Su abundancia en la corteza terrestre y el los seres humanos:

Corteza Terrestre ______

Seres humanos     ______

4.      De las formas alotrópicas del carbono cual tiene mayor importancia para la humanidad? Justifica tu respuesta.           

5.      Escriba diez ejemplos de materiales que contengan en su estructura carbono.