QUÍMICA ORGÁNICA

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QUIMICA ORGANICA

El estudio de la química orgánica parte del estudio del elemento Carbono. El es parte fundamental y soporte de los organismos vivos, porque proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos, lípidos y otras moléculas esenciales para la vida contienen carbono.  El movimiento global del carbono entre el ambiente abiótico y los organismos se denomina ciclo del carbono.

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CICLO DEL CARBONO 1.El dióxido de carbono de la atmósfera es absorbido por las plantas y convertido en azúcar, por el proceso de fotosíntesis.

2. Los animales comen plantas y al descomponer los azúcares dejan salir carbono a la atmósfera, los océanos o el suelo.

3.Bacterias y hongos descomponen las plantas muertas y la materia animal, devolviendo carbono al medio ambiente.

4. El carbono también se intercambia entre los océanos y la atmósfera. Esto sucede en ambos sentidos en la interacción entre el aire y el agua

13/04/23 Gloria María Mejía Z. 3

www.windows.ucar.edu

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Combustibles fósiles:

En algunos casos el carbono presente en las moléculas biológicas no regresa inmediatamente al ambiente

abiótico, por ejemplo el carbono presente en la madera de los árboles. O el que formó parte de los depósitos de

hulla a partir de restos de árboles antiguos  que quedaron sepultados en condiciones anaerobias antes de descomponerse. Hulla, petróleo y gas natural son llamados combustibles fósiles porque se formaron a partir de restos de organismos antiguos y contienen

grandes cantidades de compuestos carbonados como resultado de la fotosíntesis ocurrida hace millones de

años.

EL CARBONO EN EL AMBIENTE

Los compuestos del C que implican perjuicio en el ambiente se muestran en la tabla siguiente

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Concentración CO CH4

Preindustrial (1750)Tasa actual de incremento

280 ppm353 ppm

0.8 ppm1.72 ppm

Tasa actual de incremento

0.5% 0.9%

Tiempo de vida 50 a 200 años 10 años

Potencial de Calentamiento Global

1 11

Contribución relativa al calentamiento global

72% 18%

EL CARBONO EN LA NATURALEZAEl carbono es un elemento no metálico que se presenta en formas muy variadas. Puede aparecer combinado, formando una gran cantidad de compuestos, o libre (sin enlazarse con otros elementos).CombinadoCombinado

En la atmósferaatmósfera: en forma de dióxido de carbono CO2 En la corteza terrestrecorteza terrestre: formando carbonatos, como la caliza

CaCO3 En el interior de la corteza terrestreinterior de la corteza terrestre: en el petróleo, carbón y gas

naturalEn la materia vivamateria viva animal y vegetal: es el componente esencial y

forma parte de compuestos muy diversos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.En el cuerpo humano, por ejemplo, llega a representar el 18% de su masa.

Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

www.monografias.com

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EL CARBONO EN LA NATURALEZA

Diamante Diamante Variedad de carbono que se encuentra en forma de cristales transparentes de gran dureza. Es una rara forma que tiene su origen en el interior de la Tierra donde el carbono está sometido a temperaturas y presiones muy elevadas.

LibreLibre

Grafito Grafito Variedad de carbono muy difundida en la naturaleza. Es una sustancia negra, brillante, blanda y untosa al tacto. Se presenta en escamas o láminas cristalinas ligeramente adheridas entre si, que pueden resbalar unas sobre otras.

Los átomos de carbono forman una red cristalina atómica en la que cada átomo esta unido a los cuatro de su entorno por fuertes enlaces covalentes. Es muy duro y etable.

Los átomos de carbono se disponen en láminas planas formando hexágonos. Cada átomo está unido a otros tres por medio de enlaces covalentes.

El cuarto electrón se sitúa entre las láminas y posee movilidad. Por esto el grafito es fácilmente exfoliable y un excelente conductor del calor y la electricidad.

www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/geosfera/grafito

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EL CARBONO

Un átomo de carbono puede formar cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos diferentes como máximo.Sus átomos pueden formar enlaces entre sí y así, formar cadenas largas.La configuración final de la molécula dependerá de la disposición de los átomos de carbono, que constituyen el esqueleto o columna de la molécula.

www.scian.cl/portal/globals

LOS COMPUESTOS DE CARBONOEl estudio de los compuestos del carbono constituye una parte fundamental y muy extensa de la química, que se denomina química orgánica o química del carbono. Este hecho se debe a diversos motivos:

La gran cantidad de compuestos del carbono que se conocen. Este elemento forma más compuestos que todos los otros juntos, los

cuales constituyen otra parte de la química llamada química inorgánica. Las propiedades especiales de los compuestos del carbono. La importancia de estos compuestos. Además de formar parte de la

materia viva, hay muchos que son de uso común, como combustibles, alimentos y plásticos, fibras sintéticas, medicamentos, colorantes, etc.

www.kalipedia.com

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PROPIEDADES DEL CARBONO

Tiene 4 electrones de valencia, por lo mismo puede formar 4 enlaces covalentes.

Puede formar enlaces sencillos, C-C; enlaces dobles,

C=C; y enlaces triples C≡C. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser

ramificadas o no ramificadas. Pueden unirse entre si y a otros átomos distintos para

producir una variedad de formas moleculares tridimensionales.

Pueden formar isómeros.

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www.br.inter.edu/dirlist/Ciencia.../moleculas%20organicas

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS DE CARBONO

Los compuestos del carbono forman moléculas cuyos átomos están unidos por fuertes enlaces covalentes, mientras que entre una molécula y otra, cuando las sustancias son sólidas o líquidas, hay unas fuerzas de enlace muy débiles. Por ello decimos que estos compuestos son sustancias covalentes moleculares.

PropiedadesPropiedades

Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos

Temperaturas de fusión y ebullición bajas.

No conducen la corriente eléctrica ni en estado líquido ni en disolución

Poseen poca estabilidad térmica, es decir, se descomponen o se inflaman fácilmente cuando se calientan.

Suelen reaccionar lentamente debido a la gran estabilidad de los enlaces covalentes que unen sus átomos.

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CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS DE CARBONO

Hidrocarburos

Compuestos orgánicos cuyas moléculas están formadas sólo por carbono e hidrógeno.

Familias orgánicas

Conjunto de compuestos de comportamiento químico semejante, debido a la presencia en la molécula de un mismo grupo funcional

Grupo funcional

grupo de átomos, unidos de forma característica, que identifica los compuestos de una misma familia orgánica y es el responsable de la semejanza de sus propiedades químicas.

Existen tres grandes grupos de familias Derivados halogenados Compuestos oxigenados Compuestos nitrogenados

Ácidos carboxílicos

CH3-CH2OH Etanol. Alcohol etílicoAlcoholes-OHHidroxilo

Aminas

Aldehídos y Cetonas

Familia

CH3-NH2 Metilamina-NH2Amino

CH3-COOH Ácido etanoico. Carboxilo

CH3-CH2-CHO Propanal

CH3-CO-CH2-CH3 ButanonaCarbonilo

EjemploFórmulaGrupo funcional

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HidrocarburosHidrocarburosCompuestos orgánicos cuyas moléculas están formadas por C e H

Estos compuestos forman cadenas de átomos de carbono, más o menos ramificadas, que pueden ser abiertas o cerradas y contener enlaces dobles y triples.

Según la forma de la cadena y los enlaces que presentan, distinguimos diferentes tipos de hidrocarburos:

De cadena abierta

Saturados

Alcanos

Insaturados

Alquenos

Alquinos

De cadena cerrada

Alicíclicos

Cicloalcanos

Cicloalquenos

Cicloalquinos

Aromáticos

AlcanoAlqueno

Alquino

Cicloalcano Cicloalqueno

Hidrocarburo aromático

metilbutano 1-buteno 2-butino

ciclobutano ciclohexeno

1,3,5-ciclohexatrieno

benceno

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CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS DE CARBONO

HidrocarburosHidrocarburos

butanometilpropano ciclopropano

ciclohexano

eteno o etileno

etino o acetileno

1,3,5-ciclohexatrieno

bencenonaftaleno

2-etil-1-penteno

3,5-dimetil-1-octino

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Los compuestos que contienen carbono se denominaron originalmente orgánicos porque se creía que existían únicamente en los seres vivos. Sin embargo, pronto se vio que podían prepararse compuestos orgánicos en el laboratorio a partir de sustancias que contuvieran carbono procedentes de compuestos inorgánicos.

www.br.inter.edu/dirlist/Ciencia.../moleculas%20organicas

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También hace parte de los compuestos del Carbono orgánico las rocas sedimentarias orgánicas formado por restos vegetales, y las calizas, formadas por las partes duras de algunos animales, p.e. conchas de moluscos, corales, etc.

Cerca del 40% de la materia orgánica del suelo corresponde a C. Se ha calculado que hay 1000*109 T de C atrapado en ella,

ATOMICIDAD

La molécula del compuesto denominado óxido de aluminio ( Al2O3 )

está constituida por dos átomos de aluminio y tres átomos de

oxígeno. El subíndice 2 que acompaña al símbolo químico de

aluminio indica la atomicidad del mismo en la molécula del óxido.

Así se puede decir que atomicidad es el subíndice que acompaña a

cada símbolo químico en una molécula y que indica la cantidad de

veces que se encuentra dicho átomo en la molécula. Por lo tanto, la

atomicidad del oxígeno en el óxido de aluminio es 3.

13/04/23 17Gloria María Mejía Z.

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Las moléculas son las partes más pequeñas de una sustancia (como el azúcar), y se componen de átomos enlazados entre sí. Si tienen carga eléctrica, tanto átomos como moléculas se llaman iones: cationes si son positivos, aniones si son negativos.

La teoría aceptada hoy, es que el átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, ambos conocidos como nucleones, alrededor del cual se encuentran una nube de electrones de carga negativa.

www.uam.es/personal_pdi/ciencias/djaque/Bloque3.pdf -