Es una ciencia que permite explicar los procesos químicos que tienen
lugar en los organismos vivos. Y se dedica al estudio de los compuestos
del carbono.
La química orgánica es parte
de nuestra vida
Ya que se relaciona con
nosotros por medio de la
alimentación, los
medicamentos, en la ropa que
usamos, en las llantas de los
automoviles y lubricantes.
Carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios
Características
Los Primarios: cuando el carbono esta saturado con
cuatro átomos de hidrógeno o tres de hidrógeno y
uno de carbono o cualquier otro elemento. CH4
Terciario : si esta unido a tres átomos de carbono
y a un hidrógeno
Secundario: si está unido a dos átomos de
carbono y dos de hidrógeno. CH2-CH2
Cuaternario: si esta unido a cuatro
átomos de carbono
Estructura de los compuestos orgánicos
Un compuesto orgánico presenta cadenas de carbono e hidrógeno a las que se
pueden unir, o insertar, uno o más grupos funcionales.
Hidrocarburos
Enlaces
Alcanos
Alquinos
Alquenos
Saturados
Insaturados
Ejemplos:
ISOMEROS
Es común encontrar dos o mas compuestos diferentes que tengan
la misma formula molecular. Este fenómeno recibe el nombre de
isomería, y los compuestos que lo presentan se denominan
isómeros
Por ejemplo: la fórmula condensada del butano C4 H10 puede representar a
cualquiera de las dos estructuras siguientes:
Hay 4 átomos de carbono y 10 átomos de hidrógeno. Su estructura
es diferente al cambiar la distribución de sus átomos. Estos
compuestos reciben el nombre de isómeros, por esto es necesario
conocer la fórmula desarrollada, para saber qué tipo de
compuesto es y poderlo diferenciar del otro, además la estructura
podrá ayudar a explicar mejor las propiedades de cada isómero.
Alcanos
Annotations:
Los alcanos se clasifican en:
· Alcanos de cadena
continua: Son hidrocarburos cuyos átomos de
carbono de la cadena están unidos a no más de dos
átomos de carbono.
· Alcanos Ramificados: Son
hidrocarburos en que los átomos de carbono de la
cadena están unidos a más de dos átomos de carbono.
Moléculas orgánicas formados por átomos de
carbono e hidrógeno. Presenta enlace covalente
no polar y baja reactividad química.
Los primeros 10 alcanos son: CH4 (metano), C2H6
(etano), C3H8 (butano), C4H10 (propano), C5H12
(pentano), C6H14 (hexano), C7H16 (heptano), C8H18
(octano), C9H20 (nonano) y C10H22 (decano).
Se utiliza como combustible
hogareño e industrial.
Son hidrocarburos con al menos un triple enlace entre dos átomos de
carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía
del triple enlace carbono-carbono.
Son poco solubles al agua, tienen una baja densidad y presentan
bajos puntos de ebullición.
Su fórmula general es
CnH2n-2
Diagramas de los compuestos químicos de estos alquinos
Alquenos
Son hidrocarburos insaturados (que han perdido
hidrógenos enlazados a átomos de carbono
adyacentes) en cuyas moléculas es posible
encontrar enlaces dobles carbono-carbono.
La fórmula general de los
alquenos lineales es CnH2n,
donde n representa la
cantidad de los átomos de
carbono respectivos.
Tienen una mayor acidez que los alcanos correspondientes,
producto de la polaridad del enlace. Son insolubles en agua
pero solubles en éter, cloroformo o benceno. Son menos
densos que el agua.
Diagramas de los compuestos químicos de estos alquenos:
Es difícil imaginar algún momento de nuestra
cotidianeidad, en la que no encontremos presente los
compuestos orgánicos y la química orgánica.
Átomo de carbono
Su símbolo C
Número atómico Z=6. Tiene 6 protones
en su núcleo y para neutralizar dicha
carga, 6 electrones en su capa
electrónica.
Su configuración electrónica1s2 2s2 2p2.
Con 4 electrones de valencia.
Tetravalente
HIBRIDACIÓN DEL ÁTOMO DE CARBONO
Consiste en un reacomodo de electrones del mismo nivel de energía
(orbital s) al orbital p del mismo nivel de energía.
Hibridación sp³ (tetravalencia del
Carbono)
Annotations:
Se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos que se orientan en el espacio formando entre ellos, ángulos de separación 109.5°. Esta nueva configuración del carbono hibridado se representa así:
1s² (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹ (2sp³)¹
Hibridación sp² (enlace doble C=C)
Annotations:
Los átomos de carbono también pueden formar entre sí enlaces dobles y triples, denominados
insaturaciones. En los enlaces dobles, la hibridación ocurre entre el orbital 2s y dos orbitales p, y queda un
orbital p sin hibridar. A esta nueva estructura se le representa como:
1s² (2sp²)¹ (2sp²)¹ (2sp²)¹ 2pz¹
Hibridación sp (enlace triple C≡C)
Annotations:
El segundo tipo de insaturación es el enlace triple: el carbono hibrida su orbital 2s con un orbital p. Los dos orbitales p restantes no se hibridan, y su configuración queda:
1s² 2(sp)¹ 2(sp)¹ 2py¹ 2pz¹
Nomenclatura Orgánica
Son fórmulas que determinan la manera de nombrar y
representar a los diversos compuestos químicos conocidos
por el ser humano.
Hidrocarburos cíclicos
Un hidrocarburo cíclico es un hidrocarburo en el que la cadena de carbono se une a
sí misma en un anillo.
Un cicloalcano es un hidrocarburo cíclico en el que todos los enlaces carbono-carbono son
enlaces simples. (Al igual que otros alcanos, los cicloalcanos son compuestos saturados).
Un cicloalqueno es un hidrocarburo cíclico con al menos un doble enlace carbono-carbono.
Un cicloalquino es un hidrocarburo cíclico con al menos un triple enlace carbono-carbono.
El cicloalcano más simple es el
ciclopropano, un anillo de tres carbonos.
El ciclopentano tiene un ángulo de unión de aproximadamente 108
grados . Esta cepa de anillo mínima para ciclopentano lo convierte
en un compuesto más estable.