QUÍMICA ORGÁNICA

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INTRODUCCIÓN

¿Porqué se denomina química orgánica a esta rama de la química? ¿En qué contextos se desarrolla la química orgánica a lo largo de su evolución? ¿Qué importancia tiene en la actualidad la química orgánica? ¿Qué relación hay con otras disciplinas científicas?

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CONCEPTO

La química orgánica es la disciplina científica que estudia la estructura, propiedades, síntesis y reactividad de compuestos químicos formados principalmente por carbono e hidrógeno, los cuales pueden contener otros elementos, generalmente en pequeña cantidad como oxígeno, azufre, nitrógeno, halógenos, fósforo, silicio.

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Más del 95% de las sustancias químicas conocidas son compuestos del carbono.

Todos los compuestos responsables de la vida (ácidos nucléicos, proteínas, enzimas, hormonas, azúcares, lípidos, vitaminas, etc.) son sustancias orgánicas.

La industria de la química orgánica (fármacos, polímeros, pesticidas, herbicidas, detergentes, explosivos, etc.) juega un papel muy importante en la economía mundial e incide en muchos aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.

IMPORTANCIA

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El término “química orgánica" fue introducido en 1807 por Jöns Jacob Berzelius, para estudiar los compuestos derivados de los seres vivos. Se creía que los compuestos relacionados con la vida poseían una “fuerza vital” que les hacía distintos a los compuestos inorgánicos, además se consideraba imposible la preparación en el laboratorio de un compuesto orgánico, a esto se denominó la “teoría vitalista”.

ORIGEN

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En 1828 el químico alemán Friedrich Wöhler transforma la sustancia inorgánica cianato de amonio en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales. El experimento de Wöhler rompió la barrera entre sustancias orgánicas e inorgánicas.

Primera síntesis orgánica

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Propiedades generales de los compuestos orgánicos

Característica Compuestos orgánicos Compuestos inorgánicos

Composición Principalmente formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

Formados por la mayoría de los elementos de la tabla periódica.

Enlace Predomina el enlace covalente.

Predomina el enlace iónico.

Solubilidad Soluble en solventes no polares como benceno.

Soluble en solventes polares como agua.

Conductividad eléctrica

No la conducen cuando están disueltos.

Conducen la corriente cuando están disueltos.

Puntos de fusión y ebullición.

Tienen bajos puntos de fusión o ebullición.

Tienen altos puntos de fusión o ebullición.

Estabilidad Poco estables, se descomponen fácilmente.

Son muy estables.

Estructuras Forman estructuras complejas de alto peso molecular.

Forman estructuras simples de bajo peso molecular.

Velocidad de reacción

Reacciones lentas Reacciones casi instantáneas

Isomería Fenómeno muy común. Es muy raro este fenómeno

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La isomería es el fenómeno mediante el cual dos o más compuestos diferentes se representan por medio de fórmulas moleculares idénticas. Los isómeros poseen diferentes propiedades físicas y químicas. isómeros (del griego, iso, igual; meros, parte).

Isomería

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Estudio del carbono

Tipos de carbón.

Tipo de

Carbón

Análisis Elemental Poder

calorífico

(Kcal/mol) C (%) H (%) Otros (%)

Turba

Lignito

Hulla

Antracita

57

72

87

96

6

5

5

2

37

23

8

2

5400

6700

8700

8400

Nombre Carbono

Número atómico 6

Estado de oxidación +2,+4,-4

Electronegatividad 2,5

Radio atómico (Å) 0,914

Configuración electrónica 1s22s22p2

Masa atómica (g/mol) 12,01115

Densidad (g/ml) 2,26

Punto de ebullición (ºC) 4830

Punto de fusión (ºC) 3727

Descubridor Los antiguos

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ALÓTROPO GRAFITO DIAMANTE

ESTRUCTURA

PROPIEDADES

Es blando De color gris Buen lubricante Punto de fusión elevado: 3727°C Buen conductor de la electricidad Posee un brillo metálico

Alta dureza (10 en la escala de Mohs) Transparente Punto e fusión elevado: 3 500°C Mal conductor de la electricidad

USOS

En la fabricación de electrodos inertes en pilas o celdas galvánicas. Como lubricante sólido En lápices, carboncillos, etc.

Para cortar metales en la cuchilla de los tornos, taladros, etc. Como piedras preciosas de gran valor monetario.

Formas alotrópicas del carbono

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Tipos de carbono

CARBONO DEFINICIÓN EJEMPLO

PRIMARIO Está unido a un solo átomo de carbono.

CH3-CH2-CH3

SECUNDARIO Está unido a dos átomos de carbono. CH3-CH2-CH3

TERCIARIO Está unidos a tres átomos de carbono.

CUATERNARIO Está unido a 4 átomos de carbono.

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COVALENCIA: el carbono en la formación de compuestos orgánicos forma escencialmente enlaces covalentes. TETRAVALENCIA: al enlazarse con otros átomos de carbono o de otros elementos, el carbono forma cuatro en laces covalentes. AUTOSATURACION: capacidad del átomo de carbono para formar cadenas carbonadas desde muy simples hasta muy complejas. esta propiedad es fundamental en el carbono y lo diferencia de los demás elementos químicos.

Propiedades químicas del carbono

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