El alma de la Química orgánica: El Carbono

La gran cantidad de compuestos orgánicos que existen tiene su explicación en las características del átomo de carbono.

Quimica Organica

La química orgánica o química del carbono.

Clasificación de compuestos orgánicos

La clasificación de los compuestos orgánicos.

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Primeros compendios

La tarea de presentar la química orgánica de manera sistemática y global se realizó mediante una publicación surgida en Alemania.

lunes, 6 de julio de 2015

Química Organica



Compuesto orgánico o molécula orgánica es un compuesto químico más conocido como micro molécula o estitula que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial mediante síntesis química aunque algunos todavía se extraen de fuentes naturales.
Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:
Moléculas orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica y las derivadas del petróleo como los hidrocarburos.
Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre, por ejemplo los plásticos.

La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido carboxilico, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono son moléculas orgánicas.

Definición de Compuestos Orgánicos

Los compuestos orgánicos son todas las especies químicas que en su composición contienen el elemento carbono y, usualmente, elementos tales como el Oxígeno (O), Hidrógeno (H), Fósforo (F), Cloro (CL), Yodo (I) y nitrógeno (N), con la excepción del anhídrido carbónico, los carbonatos y los cianuros.
Características de los Compuestos Orgánicos:

  •          Son Combustibles
  •          Poco Densos
  •          Electro conductores
  •          Poco Hidrosolubles
  •          Pueden ser de origen natural u origen sintético
  •          Tienen carbono
  •          Casi siempre tienen hidrogeno
  •          Componen la materia viva
  •          Su enlace más fuerte en covalente
  •          Presentan isomería
  •          Existen más de 4 millones
  •          Presentan concatenación

Propiedades de los Compuestos Orgánicos

1. Los compuestos orgánicos están formados por muy pocos elementos químicos:
·         Elementos Organógenos: son los que están presentes en la gran mayoría de los compuestos orgánicos. Entre ellos tenemos a: C, H, O, N.
·         Elementos Secundarios: son los elementos que están presentes en algunos compuestos orgánicos, entre ellos tenemos al sodio, magnesio, calcio, hierro, bromo, cloro, silicio.
2. Esencialmente son covalentes, es decir que hay compartición de electrones entre sus átomos, aunque excepcionalmente existen compuestos iónicos como los alcóxidos, jabones, detergentes, etc..
3. No se disuelven en el agua porque son sustancias apolares, pero son solubles en disolventes apolares como el benceno (C6H6), tetracloruro de carbono (CCl4), ciclohexano (C6H12), disulfuro de carbono (CS2), etc..
4. Se descomponen con relativa facilidad al calentarlos, es decir que no soportan altas temperaturas (por lo general menores de 400°C), por esta razón muchos de ellos se refrigeran para retardar su descomposición.

5. En estado líquido no conducen la electricidad.
6. Casi todas las sustancias orgánicas son combustibles (por poseer carbono e hidrogeno), como por ejemplo: los derivados del petróleo, gas natural, alcoholes, etc..
7. Sus reacciones químicas son mas lentas que los compuestos inorgánicos y su rendimiento es menor porque suele producirse una mayor cantidad de reacciones secundarias.
8. Presentan el fenómeno de isomería. Los isómeros son compuestos que tienen igual formula molecular pero diferente estructura molecular, por ello sus propiedades son diferentes.
CARACTERISTICAS DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS Y COMPUESTOS INORGANICOS.
Propiedades
Compuestos orgánicos
Compuestos inorgánicos
Fuentes
Pueden extraerse de materias primas que se encuentran en la naturaleza, de origen animal o vegetal, o por síntesis orgánica. El petróleo, el gas natural y el carbón son las fuentes más importantes.
Se encuentran libres en la naturaleza en forma de sales, óxidos.
Elementos
Básicos: C, H.
Ocasionales: O, N, S, y halógenos
Trazas: Fe, Co, P, Ca, Zn
Todos los elementos de la tabla periódica (104).
Enlace predominante
Covalente, formados por pares electrónicos compartidos.
Iónico formado por iones y metálico formado por átomos.
Estado físico
Gases, líquidos o sólidos.
Son generalmente sólidos.
Reacciones
Lentas y rara vez cuantitativas
Instantáneas y cuantitativas.
Volatilidad
Volátiles.
No volátiles.
Destilación
Fácilmente destilables.
Difícilmente destilables.
Puntos de fusión
Bajos: 300o C
Altos: 700o C
Solubilidad en agua
No solubles.
Solubles.
Solubilidad en solventes orgánicos
Solubles.
No solubles.
Puntos de ebullición
Bajos: las fuerzas entre sí muy débiles.
Altos: las fuerzas entre los iones muy fuertes.
Estabilidad frente al calor
Muy poco estables, la mayoría son combustibles.
Son muy estables, por lo general no arden.
Velocidad de reacción a temperatura ambiente
Lentas.
Rápidas.
Velocidad de reacción a temperaturas superiores
Moderadamente rápidas.
Rápidas.
Catalizadores
Se utilizan con frecuencia.
No.
Reacciones secundarias
Presentes, generalmente.
No.
Mecanismo de reacción
Iónico, por radicales y otros.
Generalmente iónico.
Conductividad en solución
No conducen la corriente eléctrica (no electrolitos).
Conducen la corriente eléctrica (electrolitos).
Isomería
Exhiben isomería.
La isomería se limita a un reducido número de casos.




TABLA #2: DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS.


COMPUESTOS ORGANICOS:
COMPUESTOS INORGÁNICOS:
·                     Sus moléculas contienen fundamentalmente átomos de C, H, O, N, y en pequeñas proporciones, S, P, halógenos y otros elementos.
·                     El número de compuestos conocidos supera los 10 millones, y son de gran complejidad debido al número de átomos que forman la molécula.
·                     Son "termolábiles", resisten poco la acción del calor y descomponen bajo de los 300ºC. suelen quemar facilmente, originando CO2 y H2O.
·                     Debido a la atracción débil entre las moléculas, tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
·                     La mayoría no son solubles en H2O (solo lo son algunos compuestos que tienen hasta 4 ó 5 átomos de C). Son solubles en disolventes orgánicos: alcohol, éter, cloroformo, benceno.
·                     No son electrólitos.
·                     Sus moléculas pueden contener átomos de cualquier elemento, incluso carbono bajo la forma de CO, CO2, carbonatos y bicarbonatos.
·                     Se conocen aproximadamente unos 500000 compuestos.
·                     Son, en general, "termo estables" es decir: resisten la acción del calor, y solo se descomponen a temperaturas superiores a los 700ºC.
·                     Tienen puntos de ebullición y de fusión elevados.
·                     Muchos son solubles en H2O y en disolventes polares.
·                     Fundidos o en solución son buenos conductores de la corriente eléctrica: son "electrólitos".
·                     Las reacciones que originan son generalmente instantáneas, mediante reacciones sencillas e iónicas.

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