INTRODUCCION A LA QUIMICA ORGANICA, HIDROCARBUROS SATURADOS INTEGRANTES

* Alarcon Rojas, Narda Marisol * Choln Pacheco, Karina Elizabeth * Obando Paredes, Giam Carlo * Zavaleta Hoyos, Maritza Heseli

Docente: Ing. Miguel Hurtado Gastaadui

INTRODUCCINQumica orgnica, rama de la qumica en la que se estudian el carbono, sus compuestos y reacciones. Existe una amplia gama de sustancias (medicamentos, vitaminas, plsticos, fibras sintticas y naturales, hidratos de carbono, protenas y grasas) formadas por molculas orgnicas. Los qumicos orgnicos determinan la estructura de las molculas orgnicas, estudian sus reacciones y desarrollan procedimientos para sintetizar compuestos orgnicos. Esta rama de la qumica ha afectado profundamente a la vida en el siglo XX: ha perfeccionado los materiales naturales y ha sintetizado sustancias naturales y artificiales que, a su vez, han mejorado la salud, han aumentado el bienestar y han favorecido la utilidad de casi todos los productos empleados en la actualidad.

La aparicin de la qumica orgnica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el qumico alemn Friedrich Whler, de que la sustancia inorgnica cianato de amonio poda convertirse en urea, una sustancia orgnica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento, los qumicos crean que para sintetizar sustancias orgnicas, era necesaria la intervencin de lo que llamaban la fuerza vital, es decir, los organismos vivos. El experimento de Wohler rompi la barrera entre sustancias orgnicas e inorgnicas. Los qumicos modernos consideran compuestos orgnicos a aquellos que contienen carbono y otros elementos (que pueden ser uno o ms), siendo los ms comunes: hidrgeno, oxgeno, nitrgeno, azufre y los halgenos. Por ello, en la actualidad, la qumica orgnica tiende a denominarse qumica del carbono.

HISTORIA DE LA QUMICA ORGANICALa qumica orgnica es el estudio de los compuestos del carbono. El nombre de la qumica orgnica se origina a comienzos del siglo XIX, El qumico sueco Berzelius, fue el primero que en 1807, utilizo el termino compuesto orgnico establecindose una clara diferencia entre compuestos orgnicos e inorgnico.Las sustancias Orgnicas entonces conocidas, generalmente tenan estructuras mas complicadas que la de los materiales inorgnicos, por lo que a los qumicos de este tiempo no les era posible sintetizar, en el laboratorio ninguna de estas sustancias, por lo que se llego a pensar que los compuestos orgnicos posean cualidades especiales, y que solo podan ser elaborados en presencia de la Fuerza Vital, solo existente en los organismos vivos, de tal manera de acuerdo a la teora del vitalismo, se consideraba sencillamente imposible, la sntesis de los compuestos orgnicos en el laboratorio.

Sin embargo, en 1828, el qumico alemn Fedrick, Wohler logro sintetizar la urea y en 1858, Kekule, logra el establecimiento de la tetravalencia del carbono y posteriormente la estructura del Benceno.En 1874, Vant Hoff, y Lebel propusieron , la estructura tetradrica.El avance vertiginoso de la qumica orgnica durante el siglo XX, no solo ha permitido la sntesis de muchos compuestos naturales complejos , tales como: carbohidratos, ppticos., penicilinas, clorofila, etc, si no que tan bien se ha logrado elaborar plsticos, fibras sintticas, productos farmacuticos, etc.; que permite satisfacer muchas necesidades en el mundo.Aun as pese a estas limitaciones derivados de uso industrial de muchos compuestos orgnicos, la qumica orgnica constituye por si mismo uno de los mas apasionantes campos de estudio, dentro de las ciencias fsicas que gobiernan nuestro universo.

PRINCIPALES PERSONAJES DE LA QUIMICA ORGANICABERZELIUS, Juan JacoboEn 1806 utiliza por primera vez el nombre de Quimica Orgnica.En 1818 introduce el moderno sistema de notacin quimica, desarrollandose las frmulas de los compuestos.En 1830 introduce los compuestos de ismeros y altropos, creador de la teora denominada LA TEORIA DE LA FUERZA VITAL o Teora Vitalista.

VANT HOFF, JacobusJunto con LEBEL en el ao de 1874 determinaron el ngulo de 109 28 para los enlaces del carbono en el metano, conocido como estructura tetradrica.

BAEYER, Adolf VonEn el ao de 1888 establece la isomeria geometrica CIS-TRANS.

FISCHER, Emil H.En el ao de 1897 sintetiz alcaloides como la cafena teobromina, en 1802 realiz las sintesis de azucares naturales y explic la estereoquimica de las molculas de azucares.

GRIGNARD,VictorEn el ao de 1900 realiz el descubrimiento del reactivo grignard.

WALLACH, OttoEn el ao de 1910 clasifica a los terpenos y el alcanfor como compuesto de hidrocarburos no saturados.

QUIMICA ORGANICA1.- Concepto: Se define qumica orgnica como aquella rama de la qumica que se encarga de estudiar a todos aquellos compuestos que contienen carbono.

Existen un grupo de compuestos que contienen carbono pero no son orgnicos:

CO2 Anhidrido Carbnico. CN -1 Cianuro.CNS -1 Sulfocianuro. SO3 -2 Carbonato.CO Monoxido de Carbono. HCO 3-1 Bicarbonato.

2.- Clases de elementos en Qumica Orgnica: Existen 2 clases de elementos:

A.- Elementos Principales u Organogenos.- Presentes en la mayora de compuestos orgnicos.

B.- Elementos Secundarios o Biogenesicos.- Presentes algunas veces en los compuestos organicos.

Metales:Na-Ca-K-Fe-Cu, etc.No Metales: F-Cl-Br-I-P-S, etc.C - H - O - N

Indicaremos la importancia de algunos bioelementos:

Calcio (Ca). Es el mas abundante de todos los minerales, su funcin es formar parte de la estructura sea y dentaria, contraccin muscular, etc.

Fluor (F). Forma parte de la estructura sea y dentaria.

Iodo (I). Constituye parte de las hormonas tiroideas (t3, t4).

Cobre (Cu). Catalizador en la formacin de la hemoglobina; absorcin de Fe.

3.- Datos Histricos:

Fedrick Wohler (1828).- Padre de la qumica Organica por sintetizar el primer compuesto organico en el laboratorio (La Urea).

NH4CNO calor H2N CO - NH2

4.- Caractersticas de los Compuestos Orgnicos:

Poco solubles en agua pero solubles en disolventes organicos.Presentan reacciones lentas.Se descomponen a temperaturas relativamente bajas .Unidos mediante enlaces covalentes.Presentan isomera.No se disuelven en iones y por lo tanto no pueden conducir la corriente elctrica.Constituidos principalmente por C, H, O y N.

ESTUDIO DEL ATOMO DE CARBONO I. Concepto: Es un elemento qumico poco abundante en la naturaleza, se encuentra en dos forma alotrpica cristalinas: el diamante y el grafito. Despus del oxigeno el carbono es el elemento mas abundante en la composicin de los seres vivos. Esta ubicado en el grupo IVA de la tabla peridica, familia de los carbonoides, presenta seis istopos en la naturaleza, su configuracin: [C] = 1s2, 2s2, 2p2.

II. Variedades del Carbono:DiamanteCristalinoGrafito NaturalesAntracitaAmorfoHullaLignitoTurbaCarbn de MaderaNegro de humoArtificialesAmorfoCarbn de retortaCoqueCarbn animal

EL DIAMANTECaractersticas: Carbn mas puro y duro de la naturaleza ( 99%) Se encuentra en forma de un slido cristalino. Puede rayar y cortara cualquier otra sustancia. Mal conductor de la electricidad (porque no tiene electrones ibres). Es un cuerpo difano. Tiene un ndice de refraccin alto. Se cristaliza en el sistema cbico. Presenta alto punto de fusin y ebullicin.

Estructura:

Cada tomo de carbono del diamante esta unido a otros cuatro tomos de carbono mediante enlaces covalentes (es muy difcil romper los fuertes enlaces que unen los tomos de carbono en el diamante).

Clases:El primero utilizado como joya y el segundo como cortador de metales.

EL GRAFITOCaractersticas:

Slido cristalino con un menor grado de pureza. Es blando de color gris oscuro, posee brillo metlico. Se le conoce como plomo negro o plombagina. Es fcil de rayar Presenta alta capacidad de oxfoliacin. Su ndice de refraccin es bajo. Es atacado fcilmente por los cidos. Su sistema de cristalizacin es hexagonal

Estructura: En el grafito, los tomos de carbono estn ordenados en capas paralelas. Cada capa contiene millones de tomos de carbono ordenados de forma hexagonal. Los fuertes enlaces covalentes existentes entre los tomos de carbono de una misma capa hacen que el grafito tenga una temperatura de fusin muy alta. La debilidad de los enlaces entre capas hace que el grafito conduzca muy bien la electricidad.Utilidad: Como electrodo en hornos elctricos y celdas de electrolisis. En la fabricacin de crisoles para fusin de metales. En la fabricacin de pilas secas y lpices.

III. Propiedades Fsicas:

1. Slido, incoloro, inodoro , inspido2. Punto de Fusin: 3727 C3. Peso atmico: 12,011 u.m.a.4. Insoluble en agua.5. Soluble con ciertos metales formando los compuestos denominados carburos.6. Presenta tres formas diferentes: diamante, grafito, carbono de piedra.

Propiedades Qumicas:

1.Estudiadas en la Teora Estructural del tomo de Carbono cuyos autores son: Cooper (ingles), Kekulo (alemn), Butleron (ruso)

En esta teora se estudian 4 propiedades :

Tetravalencia : Capacidad que tiene un tomo de carbono de compartir sus 4 electrones de valencia .

C

Covalencia: Propiedad por la cual el tomo de carbono puede unirse a otros tomos de carbono mediante fuertes enlaces covalentes.Autosaturacion: Propiedad de unirse consigo mismo formando largas o pequeas parejas denominadas : Cadenas Carbonadas .

C C C C C CL I N E A L E S

C C C I C L I C A S

C

C C C CR A M I F I C A D A S

C

Representacin Espacial: tiene la propiedad de ser representado en el centro de un Tetraedro Regular .

V.Tipos de Enlaces:Simple: Se forma cuando los tomos de carbono comparten un par de electrones.

Doble: En el enlace doble, los tomos de carbono comparten dos pares de electrones.