- Concepto de química orgánica
- División de la química orgánica
- Formación de sustancias minerales y orgánicas
- Diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos
- Estudio del carbono: estado natural y fundamental del carbono
- Enlace de los compuestos orgánicos
- Clasificación de los compuestos orgánicos
Es la ciencia que estudia los compuestos que en su estructura llevan fundamentalmente: el carbono y el hidrógeno.
Actualmente la Química Orgánica estudia los compuestos naturales y artificiales del carbono.
Los compuestos naturales son todo aquello que proviene de animales y vegetales. Y compuestos artificiales a la preparación en laboratorio elaborados por el ser humano por ejemplo: los medicamentos, etc.
De acuerdo a lo anterior se denomina "CUERPO ORGÁNICO" todos aquellos que por lo menos llevan dos elementos básicos e indispensables en su molécula, ellos son el carbono y el hidrógeno, pero pueden existir otros elementos adicionales, como el oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, halógenos, etc. Por esta razón se lo denominó a la Química Orgánica, como la Química del Carbono.
Acíclica.- Cuando la cadena carbonada no forma ciclo.
Cíclica.- cuando la cadena carbonada forma un ciclo o anillo.
Saturada.- cuando la unión entre carbonos es por enlace simple.
Insaturada.- si existen enlaces dobles o triples entre los carbonos.
Bencénica.- si el anillo esta formado por 6 átomos de carbono con tres dobles enlaces.
Homocíclica.- cuando todos los átomos del ciclo son carbonos.
Heterocíclica.- cuando en el anillo existe un átomo que no es un carbono, como azufre, nitrógeno, oxigeno.
Mononucleadas.- si la formula lleva un solo anillo bencénico.
Polinucleada.- si existen dos o más núcleos bencénicos unidos por los vértices como el bifenilo.
Núcleos Condensados.- cuando existen dos o más núcleos bencénicos unidos por las aristas como el naftaleno.
Serie isocíclica. Se llama así porque los anillos se encuentran formados solamente por átomos de carbono.
serie heterocíclica. Se llama así porque los anillos se encuentran formados por carbonos y otros átomos polivalentes como el oxígeno, azufre y nitrógeno.
FORMACION DE SUSTANCIAS MINERALES Y ORGANICAS.
Los compuestos orgánicos tienen un origen muy antiguo, quizá desde el origen de la vida; muchos científicos dedicaron sus estudios a estos tipos de compuestos, vale señalar a Lemery (1675), Lavoisier (1784), Berzelius (1810), ellos sostenían para que se forme un cuerpo orgánico debían cumplir dos condiciones:
1. Que deben proceder de un cuerpo que tenga o que haya tenido vida. Aquí se incluye el hombre, las plantas y los animales. Así decían la madera, el caucho, la lana, la carne, son orgánicos porque provienen de algo que tuvo vida como el árbol o un animal.
2. La intervención de una fuerza misteriosa, de tipo religioso que lo llamaron "Fuerza Vital".
3. De manera que sin estas dos condiciones nunca se podría formar un cuerpo orgánico, este absurdo científico fue la causa de que la Química Orgánica no avanzara y permaneció estancada por muchos años.
Ventajosamente aparece en el mundo científico un joven químico alemán don Fredich Wohler, quien en 1928, año feliz para la ciencia, manifiesta que no hacen falta las dos condiciones anteriores para que se forme un cuerpo orgánico, dice que él puede obtener un cuerpo orgánico a partir de un cuerpo inorgánico, que nunca tuvo vida y sin requerir de la fuerza vital, solo requería un laboratorio y su trabajo. Efectivamente toma como materia prima el Isocianato o Cianato de Amonio, una sustancia inorgánica, que existe en la tierra, lo somete a operaciones de laboratorio y lo transforma en urea, que es un cuerpo orgánico mediante la siguiente reacción.
Nótese que el cianato de amonio un átomo de nitrógeno tiene 4 hidrógenos; el otro nitrógeno carece de hidrógenos, en cambio, en la urea cada átomo de nitrógeno lleva 2 hidrógenos, de suerte que entre el cianato y la urea hay el mismo número de átomos, simplemente ha existido reordenación de átomos y por lo tanto, transformación de un cuerpo inorgánico en orgánico con propiedades totalmente diferentes entre uno a otro. Este experimento se denominó síntesis orgánica y por ello Wohler recibió el titulo de "Fundador de la Química Orgánica Sintética".
La síntesis orgánica iniciada por Wohler es de singular importancia ya que por ella se han incrementado millares de compuestos orgánicos sintéticos. Por ejemplos: los colorantes, plásticos, etc.
DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS
DIFERENCIA ENTRE COMPUESTOS | |
ORGÁNICOS | INORGANICOS |
Sus moléculas contienen fundamentalmente átomos de C,H,O,N y pequeñas cantidades de S,P, halógenos y otros elementos | Sus moléculas pueden contener átomos de cualquier elemento, incluso carbono como ocurre con el CO2, los carbonatos, el diamante, el grafito. |
No son electrolitos, por lo tanto, no conducen la corriente eléctrica | Son electrolitos y por lo tanto son conductores eléctricos |
Los átomos para formar la molécula se unen por medio de enlaces covalentes | Los átomos se unen por electrovalentes o enlace iónicos |
Debido a que forman una malla cristalográfica molecular, son suaves y tienen puntos de fusión bajos, bajo los 500°C | La malla cristalográfica es iónica, estrecha, por lo que son duros y funden a temperaturas superiores a 5000C |
La mayoría no son solubles en agua, sino en solventes orgánicos como alcohol, éter, acetona | Son solubles en agua y disolventes inorgánicos como HCL, H2SO3, HNO3, NaOH |
Son termolábiles pues, sufren descomposición a temperatura bajas o, hasta 300°C. Se alteran por acción de luz, el tiempo. | Son termoestables y se descomponen sobre los 700°C. No se alteran por acción de la luz, ni del tiempo. |
La velocidad de las reacciones es lenta y compleja. | Las reacciones son instantáneas y sencillas |
Se conocen sobre los 10 millones de compuestos. | Se conocen aproximadamente unos 550.000. |
Cuando arden desprender CO2, | Cuando arden no desprenden CO2. |
ESTUDIO DEL CARBONO: ESTADO NATURAL Y FUNDAMENTAL DEL CARBONO.
ESTADO NATURAL.- El carbono se encuentra libre en la naturaleza en elevada proporción ya sea en forma de grafito y el diamante. O también formado compuestos inorgánicos y orgánicos. Sabemos que todo compuesto orgánico posee carbón.
Entre los compuestos inorgánicos tenemos: carburos, carbonatos y anhídrido carbónico. De compuestos orgánicos tenemos: cuerpos de animales y vegetales.
ESTADO FUNDAMENTAL.- El carbono tiene peso atómico 12 y su número atómico es 6. En el estado fundamental en donde existe una muy baja energía se aprecia que en el segundo nivel (2) existen dos electrones aparecidos en s; un electrón solitario en px y en py en tanto que, en el orbital pz no existen electrones.
En el estado fundamental se presenta cuando el carbono esta libre, es decir, no forma combinaciones.
Si se toma en cuenta la distribución electrónica, el carbono será divalente, puesto que solo pueden reaccionar los electrones solitarios, mas no los que están pareados.
De los 110 elementos químicos conocidos es el carbonos el único elemento puede unirse consigo mismo mediante enlaces covalentes o ligaduras simples, dobles o triples.
ENLACE SIMPLES (ALCANO).-Es aquel en que cada carbono participa con un electrón.
BUTANO
ENLACE DOBLE (ALQUENO).- cuando interviene con dos electrones cada carbón, quedan dos valencia libre. Se denominan insaturados a alquenos.
BUTENO O BUTILENO
ENLACE TRIPLE (ALQUINO).- cuando cada carbono interviene con tres electrones quedando una valencia libre, se los denomina también insaturado o alquinos.
BUTINO
Clases de Cadenas: Las cadenas se clasifican en acíclicas o lineales, ramificadas o arborescentes y cerradas o cíclicas.
a) Acíclicos: Son hidrocarburos de cadenas carbonadas abiertas. Existen dos tipos de cadenas abiertas:
-Cadenas lineales: los átomos de carbono pueden escribirse en línea recta.
Ejemplo:
-Cadenas ramificadas: están constituidas por dos o más cadenas lineales enlazadas. La cadena lineal más importante se denomina cadena principal; las cadenas que se enlazan con ella se llaman radicales. Ejemplo:
b) Cíclicos: Son hidrocarburos de cadenas carbonadas cerradas, formadas al unirse dos átomos terminales de una cadena lineal. Las cadenas carbonadas cerradas reciben el nombre de ciclos.
Ejemplo:
Existen hidrocarburos policíclicos, constituidos por varios ciclos unidos entre sí.
Se encuentran clasificados los hidrocarburos en función del tipo de enlace que tienen: simple, doble o triple.
Los hidrocarburos correspondientes se llaman, respectivamente, alcanos, alquenos y alquinos.
HIDROCARBUROS
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
Compuestos oxigenados simples. Alcoholes, fenoles y éteres
En este tipo de compuestos orgánicos, que comprende a los denominados alcoholes, fenoles y éteres, el átomo de oxígeno se encuentra formando únicamente enlaces sencillos, C—O y O—H.
COMPUESTOS OXIGENADOS
Son compuestos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno.
Estudiamos a continuación las funciones oxigenadas siguientes: alcoholes, fenoles, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos y ésteres.
El nitrógeno es después del oxígeno el más importante heteroátomo de la química
Orgánica (química del carbono).
Las proteínas son compuestos orgánicos de gran interés para la bioquímica, y todas ellas son compuestos nitrogenados (contienen grupos amina), de ahí su gran importancia.
COMPUESTOS NITROGENADOS
Rol biológico
El nitrógeno es componente esencial de los aminoácidos y los ácidos nucleicos, vitales para la vida y los seres vivos. Las legumbres son capaces de absorber el nitrógeno directamente del aire, siendo éste transformado en amoníaco y luego en nitrato por bacterias que viven en simbiosis con la planta en sus raíces. El nitrato es posteriormente utilizado por la planta para formar el grupo amino de los aminoácidos de las proteínas que finalmente se incorporan a la cadena trófica.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
http://html.rincondelvago.com/compuestos-organicos.html
Autor:
Roque Mauricio Palacios Zuniga