INTRODUCCION A LA QUIMICA ORGANICA, HIDROCARBUROS SATURADOS

INTEGRANTESINTEGRANTES

* Alarcon Rojas, Narda Marisol* Alarcon Rojas, Narda Marisol

* Cholán Pacheco, Karina * Cholán Pacheco, Karina ElizabethElizabeth

* Obando Paredes, Giam Carlo* Obando Paredes, Giam Carlo

* Zavaleta Hoyos, Maritza * Zavaleta Hoyos, Maritza HeseliHeseli

Docente: Ing. Miguel Hurtado Gastañadui

INTRODUCCIÓN 

Química orgánica, rama de la química en la que se estudian el carbono, sus compuestos y reacciones. Existe una amplia gama de sustancias (medicamentos, vitaminas, plásticos, fibras sintéticas y naturales, hidratos de carbono, proteínas y grasas) formadas por moléculas orgánicas. Los químicos orgánicos determinan la estructura de las moléculas orgánicas, estudian sus reacciones y desarrollan procedimientos para sintetizar compuestos orgánicos. Esta rama de la química ha afectado profundamente a la vida en el siglo XX: ha perfeccionado los materiales naturales y ha sintetizado sustancias naturales y artificiales que, a su vez, han mejorado la salud, han aumentado el bienestar y han favorecido la utilidad de casi todos los productos empleados en la actualidad.

La aparición de la química orgánica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el químico alemán Friedrich Wöhler, de que la sustancia inorgánica cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento, los químicos creían que para sintetizar sustancias orgánicas, era necesaria la intervención de lo que llamaban ‘la fuerza vital’, es decir, los organismos vivos. El experimento de Wohler rompió la barrera entre sustancias orgánicas e inorgánicas. Los químicos modernos consideran compuestos orgánicos a aquellos que contienen carbono y otros elementos (que pueden ser uno o más), siendo los más comunes: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos. Por ello, en la actualidad, la química orgánica tiende a denominarse química del carbono.

HISTORIA DE LA QUÍMICA ORGANICA La química orgánica es el estudio de los compuestos del carbono. El nombre de la química orgánica se origina a comienzos del siglo XIX, El químico sueco Berzelius, fue el primero que en 1807, utilizo el termino “compuesto orgánico” estableciéndose una clara diferencia entre compuestos orgánicos e inorgánico.Las sustancias Orgánicas entonces conocidas, generalmente tenían estructuras mas complicadas que la de los materiales inorgánicos, por lo que a los químicos de este tiempo no les era posible sintetizar, en el laboratorio ninguna de estas sustancias, por lo que se llego a pensar que los compuestos orgánicos poseían cualidades especiales, y que solo podían ser elaborados en presencia de la “Fuerza Vital”, solo existente en los organismos vivos, de tal manera de acuerdo a la teoría del vitalismo, se consideraba sencillamente imposible, la síntesis de los compuestos orgánicos en el laboratorio.

Sin embargo, en 1828, el químico alemán Fedrick, Wohler logro sintetizar la urea y en 1858, Kekule, logra el establecimiento de la tetravalencia del carbono y posteriormente la estructura del Benceno.En 1874, Vant Hoff, y Lebel propusieron , la estructura tetraédrica.El avance vertiginoso de la química orgánica durante el siglo XX, no solo ha permitido la síntesis de muchos compuestos naturales complejos , tales como: carbohidratos, pépticos., penicilinas, clorofila, etc, si no que tan bien se ha logrado elaborar plásticos, fibras sintéticas, productos farmacéuticos, etc.; que permite satisfacer muchas necesidades en el mundo.Aun así pese a estas limitaciones derivados de uso industrial de muchos compuestos orgánicos, la química orgánica constituye por si mismo uno de los mas apasionantes campos de estudio, dentro de las ciencias físicas que gobiernan nuestro universo.

PRINCIPALES PERSONAJES DE LA QUIMICA ORGANICA

• BERZELIUS, Juan Jacobo

En 1806 utiliza por primera vez el nombre de Quimica Orgánica.

En 1818 introduce el moderno sistema de notación quimica, desarrollandose las fórmulas de los compuestos.

En 1830 introduce los compuestos de isómeros y alótropos, creador de la teoría denominada “ LA TEORIA DE LA FUERZA VITAL ” o Teoría Vitalista.

• VAN´T HOFF, Jacobus

Junto con LEBEL en el año de 1874 determinaron el ángulo de 109º 28´ para los enlaces del carbono en el metano, conocido como estructura tetraédrica.

• BAEYER, Adolf Von

En el año de 1888 establece la isomeria geometrica CIS-TRANS.

• FISCHER, Emil H.En el año de 1897 sintetizó alcaloides como la cafeína teobromina, en 1802 realizó las sintesis de azucares naturales y explicó la estereoquimica de las moléculas de azucares.

• GRIGNARD,VictorEn el año de 1900 realizó el descubrimiento del reactivo grignard.

• WALLACH, OttoEn el año de 1910 clasifica a los terpenos y el alcanfor como compuesto de hidrocarburos no saturados.

QUIMICA ORGANICA

1.- Concepto: Se define química orgánica como aquella rama de la química que se encarga de estudiar a todos aquellos compuestos que contienen carbono.

Existen un grupo de compuestos que contienen carbono pero no son orgánicos:

CO2 Anhidrido Carbónico. CN -1 Cianuro.

CNS -1 Sulfocianuro. SO3 -2 Carbonato.

CO Monoxido de Carbono. HCO 3-1 Bicarbonato.

2.- Clases de elementos en Química Orgánica: Existen 2 clases de elementos:

A.- Elementos Principales u Organogenos.- Presentes en la mayoría de compuestos orgánicos.

 

B.- Elementos Secundarios o Biogenesicos.- Presentes algunas veces en los compuestos organicos.

Metales: Na-Ca-K-Fe-Cu, etc.

No Metales: F-Cl-Br-I-P-S, etc.

C - H - O - NC - H - O - N

Indicaremos la importancia de algunos bioelementos:

a. Calcio (Ca). Es el mas abundante de todos los minerales, su función es formar parte de la estructura ósea y dentaria, contracción muscular, etc.

b. Fluor (F). Forma parte de la estructura ósea y dentaria.

c. Iodo (I). Constituye parte de las hormonas tiroideas (t3, t4).

d. Cobre (Cu). Catalizador en la formación de la hemoglobina; absorción de Fe.

3.- Datos Históricos:

Fedrick Wohler (1828).- Padre de la química Organica por sintetizar el primer compuesto organico en el laboratorio (La Urea).

NH4CNO calor H2N – CO - NH2

4.- Características de los Compuestos Orgánicos:

a) Poco solubles en agua pero solubles en disolventes organicos.

b) Presentan reacciones lentas.

c) Se descomponen a temperaturas relativamente bajas .

d) Unidos mediante enlaces covalentes.

e) Presentan isomería.

f) No se disuelven en iones y por lo tanto no pueden conducir la corriente eléctrica.

g) Constituidos principalmente por C, H, O y N.

 

  ESTUDIO DEL ATOMO DE CARBONO  I. Concepto: Es un elemento químico poco abundante en la

naturaleza, se encuentra en dos forma alotrópica cristalinas: el diamante y el grafito. Después del oxigeno el carbono es el elemento mas abundante en la composición de los seres vivos. Esta ubicado en el grupo IVA de la tabla periódica, familia de los carbonoides, presenta seis isótopos en la naturaleza, su configuración: [C] = 1s2, 2s2, 2p2.

II. Variedades del Carbono:

DiamanteCristalino Grafito

Naturales AntracitaAmorfo Hulla

LignitoTurbaCarbón de MaderaNegro de humo

Artificiales Amorfo Carbón de retortaCoqueCarbón animal

 

EL DIAMANTE

Características:

       Carbón mas puro y duro de la naturaleza ( 99%)

       Se encuentra en forma de un sólido cristalino.

       Puede rayar y cortara cualquier otra sustancia.

       Mal conductor de la electricidad (porque no tiene electrones ibres).

       Es un cuerpo diáfano.

       Tiene un índice de refracción alto.

       Se cristaliza en el sistema cúbico.

       Presenta alto punto de fusión y ebullición.

    Estructura:

Cada átomo de carbono del diamante esta unido a otros cuatro átomos de carbono mediante enlaces covalentes (es muy difícil romper los fuertes enlaces que unen los átomos de carbono en el diamante).

Clases:El primero utilizado como joya y el segundo como cortador de metales.

EL GRAFITO

Características:

       Sólido cristalino con un menor grado de pureza.       Es blando de color gris oscuro, posee brillo metálico.       Se le conoce como plomo negro o plombagina.       Es fácil de rayar       Presenta alta capacidad de oxfoliación.       Su índice de refracción es bajo.       Es atacado fácilmente por los ácidos.       Su sistema de cristalización es hexagonal

Estructura: En el grafito, los átomos de carbono están ordenados en capas paralelas. Cada capa contiene millones de átomos de carbono ordenados de forma hexagonal. Los fuertes enlaces covalentes existentes entre los átomos de carbono de una misma capa hacen que el grafito tenga una temperatura de fusión muy alta. La debilidad de los enlaces entre capas hace que el grafito conduzca muy bien la electricidad.

 Utilidad:   Como electrodo en hornos eléctricos y celdas de electrolisis.   En la fabricación de crisoles para fusión de metales.   En la fabricación de pilas secas y lápices.

III.      Propiedades Físicas:

1. Sólido, incoloro, inodoro , insípido

2. Punto de Fusión: 3727º C

3. Peso atómico: 12,011 u.m.a.

4. Insoluble en agua.

5. Soluble con ciertos metales formando los compuestos denominados carburos.

6. Presenta tres formas diferentes: diamante, grafito, carbono de piedra.

IV. Propiedades Químicas:

1. Estudiadas en la “Teoría Estructural del Átomo de Carbono” cuyos autores son: Cooper (ingles), Kekulo (alemán), Butleron (ruso)

2. En esta teoría se estudian 4 propiedades :

• Tetravalencia : Capacidad que tiene un átomo de carbono de compartir sus 4 electrones de valencia .

C

• Covalencia: Propiedad por la cual el átomo de carbono puede unirse a otros átomos de carbono mediante fuertes enlaces covalentes.

• Autosaturacion: Propiedad de unirse consigo mismo formando largas o pequeñas parejas denominadas : Cadenas Carbonadas .

C C C C C CL I N E A L E S

C C C I C L I C A S

C

C C C C R A M I F I C A D A S

C

• Representación Espacial: tiene la propiedad de ser representado en el centro de un Tetraedro Regular .

V. Tipos de Enlaces:

• Simple: Se forma cuando los átomos de carbono comparten un par de electrones.

• Doble: En el enlace doble, los átomos de carbono comparten dos pares de electrones.