QUIMICA ORGANICA

La química orgánica se encarga del estudio de las sustancias que contienen carbono, ya sean de origen orgánico o de origen sintético. Los compuestos orgánicos están constituidos generalmente por unos pocos elementos, entre los cuales los principales son: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. En menor proporción se hallan el Cloro, Bromo, Yodo, Azufre, Fósforo y Flúor.

FUENTES DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

Gran parte de los compuestos orgánicos que hallan en la naturaleza son producto de la fotosíntesis de los vegetales. Las principales fuentes son:
1. Carbón: Es la principal materia prima tradicional y la segunda fuente de estas sustancias. El carbón mineral tiene origen vegetal; proviene de la acumulación de vegetales descompuestos en eras geológicas.
2. Petróleo: Es la principal fuente de compuestos orgánicos. Al destilarlo se obtienen compuestos como gasolina, aceites, lubricantes y otros compuestos utilizados como materia prima en la síntesis de colorantes, polímeros, medicamentos, etc.
3. Organismos animales y vegetales: A partir de estos se obtienen mediante diferentes procesos vitaminas, hormonas y alcaloides.
4. Residuos vegetales o animales: Por extracciones y trasformaciones sencillas se obtienen muchos compuestos orgánicos. Mediante la fermentación de la Melaza y mostos se obtienen alcoholes, ácidos, entre otros. Por destilación de la madera se obtiene ácido acético, acetona y alcohol metílico.

CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

En general, los compuestos orgánicos covalentes se distinguen de los compuestos inorgánicos en que tienen puntos de fusión y ebullición más bajos. Por ejemplo, el compuesto iónico cloruro de sodio (NaCl) tiene un punto de fusión de unos 800 ºC, pero el tetracloruro de carbono (CCl4), molécula estrictamente covalente, tiene un punto de fusión de 76,7 °C. Entre esas temperaturas se puede fijar arbitrariamente una línea de unos 300 °C para distinguir la mayoría de los compuestos covalentes de los iónicos. Gran parte de los compuestos orgánicos tienen los puntos de fusión y ebullición por debajo de los 300 °C, aunque existen excepciones. Por lo general, los compuestos orgánicos se disuelven en disolventes no polares (líquidos sin carga eléctrica localizada) como el octano o el tetracloruro de carbono, o en disolventes de baja polaridad, como los alcoholes, el ácido etanoico (ácido acético) y la propanona (acetona). Los compuestos orgánicos suelen ser insolubles en agua, un disolvente fuertemente polar.
Los hidrocarburos tienen densidades relativas bajas, con frecuencia alrededor de 0,8, pero los grupos funcionales pueden aumentar la densidad de los compuestos orgánicos. Sólo unos pocos compuestos orgánicos tienen densidades mayores de 1,2, y son generalmente aquéllos que contienen varios átomos de halógenos.
Los grupos funcionales capaces de formar enlaces de hidrógeno aumentan generalmente la viscosidad (resistencia a fluir). Por ejemplo, las viscosidades del etanol, 1,2-etanodiol (etilenglicol) y 1, 2,3-propanotriol (glicerina) aumentan en ese orden. Estos
Propiedad
Compuestos
inorgánicos
Compuestos
orgánicos
Tipo de compuestos
Iónicos
Moleculares
Unidad estructural
Ión (par)
Molécula
Fuerzas que unen las partículas
Fuerzas electrostáticas
Van der Vaals interacciones
Puntos de fusión
Altos
Dipolo – dipolo bajos
Puntos de ebullición
Altos
Bajos
Solubilidad en el agua
Solubles
Insolubles
Solubilidad en solventes orgánicos
Insolubles
Solubles
Velocidad de reacción
Alta
Baja
Conductividad eléctrica en solución acuosa
Alta
Baja o nula

ESTRUCTURA DEL ÁTOMO DE CARBONO

 El carbono es el primer elemento del grupo IV del sistema periódico y el más pequeño que posee cuatro electrones de valencia. Se encuentra en el segundo periodo, su número atómico es 6 (Z=6), o sea que tiene seis electrones repartidos en dos niveles de energía; los extremos son los cuatro electrones de valencia. Su configuración electrónica es:
1s2 2s2 2px1 2py1 2pz

SERIES HOMOLOGAS:

Una serie homologa es aquella que está constituida por un grupo de compuestos, en la que cada uno de sus miembros se distingue del inmediatamente superior o inferior por un grupo – CH2 - por ejemplo:
· CH4 Metano.
· CH3 – CH3 Etano
· CH3 – CH2 – CH3 Propano

CLASES DE CARBONOS:

Teniendo en cuenta cuántos átomos de carbono o grupos sustituyentes se unen a un carbono, éste se clasifica en:
· Carbono primario: Se une a un solo átomo de carbono o a un grupo sustituyente por enlace simple:
· Carbono secundario: Si se une a dos átomos de carbono o dos grupos sustituyentes por medio de enlaces simples.
· Carbono terciario: si se une a tres átomos de carbono o a tres grupos sustituyentes por medio de enlaces simples.
· Carbono cuaternario: Si se une a cuatro átomos de carbono o cuatro grupos sustituyentes por medio de enlaces simples.

CADENAS CARBONADAS

 Una cadena carbonada es el conjunto de átomos unidos de tal forma que la fórmula estructural puede recorrerse continuamente. Estas cadenas carbonadas pueden ser de tres tipos:
· Cadena Lineal: Constituida por átomos de carbono unidos cada uno máximo a dos carbonos.
· Cadena ramificada: Se presenta cuando uno o varios átomos de carbono de la cadena se unen a tres o cuatro carbonos, es decir, cuando aparece una cadena carbonada lateral unida a otra cadena de mayor longitud.
· Cadena cíclica: Se presenta cuando los átomos de carbono se unen formando un anillo o ciclo.

CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

Los compuestos orgánicos se pueden clasificar en dos grandes grupos: acíclicos y cíclicos.

· COMPUESTOS ACÍCLICOS O ALIFÁTICOS
Los átomos de carbono se encuentran formando cadenas abiertas, y pueden ser normales (sin ramificar) y ramificadas, y además pueden ser saturadas y no saturadas.

· COMPUESTOS CÍCLICOS
Los átomos de carbono se hallan formando una cadena cerrada o anillo. Estos se dividen en carbocíclicos y heterocíclicos. Los compuestos carbocíclicos se subdividen en alicíclicos que tienen las mismas propiedades de los compuestos alifáticos y en aromáticos que tienen las mismas propiedades del benceno. Los compuestos heterocíclicos, en los cuales los anillos contienen uno o más átomos distintos al carbono. (heteroátomos).