QUÍMICA ORGANICA

QUÍMICA ORGÁNICA 

La química orgánica es la ciencia que estudia las moléculas que en su mayoría contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno así como también estudia  su estructura, comportamiento y propiedades  de estos compuestos.

la química orgánica se estableció como disciplina en los años treinta, la cual permitió el desarrollo de nuevos métodos para el análisis de las sustancias de origen animal y vegetal . el surgimiento de la química orgánica se asocia generalmente al descubrimiento, en 1828, por el químico alemán friedrich wohel de que la sustancia inorgánica cianato de amonio podía transformarse en urea la cual se puede encontrar en la orina de muchos animales.

Friedrich wöhler

EL ATOMO DE CARBONO

ATOMO DE CARBONO

El carbono tiene un número atómico de seis, lo que significa que tiene seis protones en el núcleo y seis electrones en la corteza, que se distribuyen en dos electrones en la primera capa y cuatro en la segunda. Por tanto, el átomo de carbono puede formar cuatro enlaces covalentes para completar los ocho electrones de su capa más externa. Estos enlaces pueden ser de tres tipos: enlace simple, enlace doble y enlace triple.

ENLACE SIMPLE

Son los enlaces en los cuales se comparten un solo par de electrones

ENLACE DOBLE

Son los enlaces en los cuales se comparten dos pares de electrones

ENLACE TRIPLE

Son los enlaces en los cuales se comparten tre pares de electrones

 

HIDROCARBUROS

LOS HIDROCARBUROS

Son compuestos organicos formados por atomos de carbono e hidrogeno. la estructura molecular de estos compuesos suele pareser una especie de armason de atomos de carbono y de hidrogeno los hidrocarburos se puede clasificar en alifaticos y aromaticos

HIDROCARBUROS ALI FATICOS

son compuestos orgánicos constituidos por carbono e hidrógeno cuyo carácter no es aromático 

ALCANOS

Son compuestos formados por carbono e hidrogeno, que son de cadena abierta y tienen solo enlaces simples.

Alcanos de cadena lineal :  su formula general es CnH2n+2 . forman series homologas los cuales son conjuntos conpropiedades quimicas similares y que se diferencian en el numero de atomos de carbono de la cadena.

para nombrar estos compuestos se usa el prefijo, que indica el numero de atomos de carbono que tiene, y la terminacion -ano , que que es general para todos los  hidrocarburos saturados. los prefijos para los 4 primeros terminos de la serie son: met-(1C), et-(2C),prop-(3C) y but-(4C).para el resto, el prefijo es el correspondiente numeral griego : pent-,hex-,hept-,oct-,non-.

Alcanos de cadena ramificada; Igual que los alcanos lineales, son compuestos de carbono e hidrógeno formados por enlaces simples carbono-carbono y carbono-hidrógeno. La fórmula molecular de los alcanos es CnH2n+2, donde n representa el número de átomos de carbono.

para nombrar estos hidrocarburos se siguen estos pasos.

se elige la cadena lineal que tenga mayor numero de atomos de carbono

se numera la cadena elegida de un extremo a otro, de tal manera que se asignen los numeros mas bajos a los carbonos que poseen ramificasiones.

se nombra los radicales por orden alfabetico precedido de su numero localizador, y se acaba con el nombre de la cadena principal acabado en -ano.

ALQUENOS

Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno es un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos. Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos.

La fórmula general de un alqueno de cadena abierta con un sólo doble enlace es CnH2n. Por cada doble enlace adicional habrá dos átomos de hidrógeno menos de los indicados en esta fórmula

ALQUINOS

Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace  -C≡C- entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es CnH2n

HIDROCARBUROS A

HIDROCARBUROS AROMÁTICOS

Los hidrocarburos aromáticos , son hidrocarburos cíclicos, llamados así debido al fuerte aroma que caracteriza a la mayoría de ellos, se consideran compuestos derivados del benceno, pues la estructura cíclica del benceno se encuentra presente en todos los compuestos aromáticos

HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICICLICOS

Es un compuesto orgánico que se compone de anillos aromáticos simples que se han unido, y no contiene heteroátomos ni lleva sustituyentes. Los HAPs se encuentran en el petróleo, el carbón y en depósitos de alquitrán y también como productos de la utilización de combustibles.

NOMENCLATURA

HIDROCARBUROS DERIVADOS DE LOS HALOGENOS

Los derivados de los alcanos a los que se les han sustituidos algunos átomos de hidrógeno por algún halógeno se conocen con el nombre de haloalcanos, o también halogenuros de alquilo. En el caso de que solamente se haya sustituido un átomo de halógeno dentro de la molécula, la fórmula general por la que se regirá el compuesto vendrá representada por R-X, de donde la X hará referencia siempre al halógeno que corresponda en cada caso, pudiendo ser F, Cl, Br, I.

COMPUESTOS OXIGENADOS

Son compuestos costituidos por corbono, nitrogeno y oxigeno

COMPUESTOS NITROGENADOS

Los compuestos nitrogenados son aquellos que contienen un enlace carbono-nitrógeno. Este puede ser sencillo o múltiple. En este grupo no incluimos a las amidas que ya han sido consideradas dentro de los compuestos oxigenados por poseer un doble enlace C=O.

AMINAS

El grupo funcional amina consiste en una molécula de amoníaco a la que se le ha quitado un átomo de nitrógeno, -NH2, por lo que ese enlace sobrante puede unirse con un radical de hidrocarburo. Esto da lugar a un grupo genérico de compuestos denominados aminas y que tienen gran importancia en los seres vivos. El ejemplo más simple es el de la metilamina, CH3-NH2. El átomo de nitrógeno se representa de color azul.

AMIDAS

El grupo funcional amida está formado por un grupo carbonilo, uno de cuyos enlaces sobrantes está unido a un grupo amina, es decir, -CO-NH₂. El enlace que aún queda puede unirse a un radical hidrocarbonado. Esto da lugar a una familia de compuestos denominados amidas, cuyo ejemplo más simple es la etanoamida, CH₃-CO-NH₂

NITRILOS

Los nitrilos son compuestos orgánicos que poseen un grupo ciano (-C≡N) como grupo funcional principal. Son derivados orgánicos del cianuro de los que el hidrógeno ha sido sustituido por un radical alquilo.

NITRODERIVADOS

Los nitroderivados (o nitrocompuestos o compuestos nitro) son compuestos orgánicos que contienen uno o más grupos funcionales nitro (-NO2). Son a menudo altamente explosivos; impurezas varias o una manipulación inapropiada pueden fácilmente desencadenar una descomposición exotérmica violenta

Algunos ejemplos de nitrocompuestos o nitroderivados:

CH3-NO2 ----> nitrometano

CH3-CHNO2-CH2-CH3 ----> 2-nitrobutano

CH2 = CH-CH2-NO2 ----> 3-nitro-1-propeno

CH3-CH = CH-CH2-CH2-NO2 ----> 5-nitro-2-penteno

CH3-CH2-CH2-CH2-NO2 ---->nitrobutano

TALLER RESUELTO

1-Lee las siguientes preguntas y selecciona la alternativa correcta.

1)-En relación al átomo de carbono, es incorrecto afirmar que:

a) Es tetravalente.

b) Tiene capacidad para formar hasta dos enlaces.

c) Se une consigo mismo y con otros átomos.

d) Será primario si se encuentra unido a un átomo de carbono.

e) Los enlaces covalentes carbono-carbono pueden ser simples, dobles o triples.

2)-¿A que tipo de hidrocarburo corresponde la formula molecular C6H12?

a) Alcano

b) Alqueno

c) Alquino

d) Cicloalqueno

e) Aromático

-.3)-¿Que elementos químicos conforman principalmente a los hidrocarburos?

a) C y O

b) C y S

c) C y N

d) C y H

e) C y P

4)-¿Que tipo de hibridación presentan presentan los carbonos adyacentes a un doble enlace?

a) sp

b) sp2

c) sp3

d) sp4

e) sp5

 5)- ¿Cual de los siguientes compuestos son isomeros correspondientes a la formula C4H10O?

CH3-CH2-CH2-CH2-OH

CH3-CO-CH2-CH3

CH3- CH2-O-CH2-CH3

a) Solo 1

b) Solo 2

c) Solo 3

d) Solo 1 y 3 

e) Solo 1, 2 y 3

6)-¿Cuales de los estos compuestos orgánicos son isomeros entre si?

I.                                   II.                                                        III.

CH2--CH2           CH2=CH-CH2-CH3             CH3-CH2-CH2-CH3

| |

CH2--CH2



IV.

CH3-C=CH2

|

CH3

· a) solo I

· b) solo II

· c) solo I y II

· d) solo III y IV

· e) I, II, III, IV

7)-¿Cual o cuales de estas moléculas presentan isomeria óptica?

                                                                                                             

I                                                         II                                                  

     Br--C==C--H

            \    \

            CH3  Cl

III.                                 IV.
     CH3--CH2                                  H
               \                                     \
         CH3--C--CL                      CH3--C--Br
                  \                                    \
                  H                                   OH

·  

a) solo I

· b) solo II

· c) solo I y II

· d) solo III y IV
    e) I, II, III y IV

2- RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:



1)- Escribe la formula estructural y el nombre IUPAC de tres hidrocarburos no ramificados de formula molecular C5H10


R/ a- CH2=CH-CH2-CH2-CH3 = 1-penteno
b- CH3-CH=CH-CH2-CH3 = 2-penteno
c- CH2--CH2
| \ CH2 = ciclopentano
| /
CH2--CH2



2)- Construye formulas estructurales correspondientes al 2-buteno, 3-hexeno y 2-metilpropano. Luego, señala cuales de ellos presentan isomeria geométrica.

R/ 2-buteno CH3-CH=CH-CH3

3-hexeno CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3
2-metilpropano CH3-CH-CH3
|
CH3

1)-Selecciona y destaca la cadena principal en cada una de las siguientes estructuras orgánicas.

A.                                                           B

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          C.

       2)- Clasifica las estructuras propuestas como saturadas o insaturadas, según corresponda.

A.

SATURADA








B

INSATURADA











C

INSATURADA

3)- Con ayuda de una tabla periódica de los elementos, completa la siguiente tabla con la información solicitada respecto de los átomos de oxigeno y nitrógeno.

4- IDENTIFICA Y ESCRIBE:

Cuales son los grupos funcionales existentes en la siguiente molécula.

Aldehído, Bencenol, Aminas, Cetonas, Ácido Carboxilico.

TALLER  # 2

1. observa las siguientes imágenes y, luego, responde las preguntas plateadas

I.

    II

                                                                                      

III    

                  

A. Clasifica los materiales como sustancias puras o mezclas según corresponda . explica el criterio que utilizaste
la plata, el perfume y la sal de mesa son sustancias puras por que no pueden ser separadas por ningún método físico.

B. Clasifica las mezclas que identificaste en homogéneas o heterogéneas.
la plata, el perfume, y la sal son compuestos homogéneos por que no pueden ser separados ni distinguirse a simple vista

 2. A continuación se muestra una serie de fotografías que corresponden a diferentes mezclas. clasifiquelas como mezclas homogéneas o heterogéneas

A.

   

B.

C

La mezclas que son homogéneas es el agua y sal y las otras dos mezclas de agua y arena , agua y aceite son mezclas heterogéneas

3. Relaciona cada uno de los términos con su definición correspondiente

Procedimientos

1. un grupo de estudiantes prepararon caramelo cacero, primero, mezclaron azúcar y agua dentro de una olla. luego, calentaron la mezcla, tal como se observa en la siguiente secuencia de fotos:

A. Cual de las sustancias se comporta como soluto y cual como disolvente en la primera etapa


La sustancia que se comporta como soluto es el agua, y la que se comporta como disolvente es el azúcar B. Como clasificarías al caramelo: mezcla o sustancia pura


sustancia pura, solo presenta un cambio de estado pero no se mezcla con otros ingredientes


C. Cual es el principal factor que actúa en el proceso de preparación del caramelo


el principal factor que actúa es la azúcar ya que esta al disolverse permite que de como resultado el caramelo


2. Un químico realizo tres ensayos en su laboratorio. para ello utilizo agua destilado y cloruro de sodio (sal común). en el primer ensayo calentó 600ml de agua en un vaso de precipitado y registro la temperatura cada cuatro minutos. En el segundo ensayo disolvió 50 g de sal en 550 ml de agua y, del mismo modo, calentó la mezcla. finalmente, en la tercera experiencia repitió el procedimiento: calentó una mezcla de g de sal disuelto en 500ml de agua.
los valores de temperatura medidos en cada ensayo se resumen en la siguiente tabla.

A. En cual de los ensayos se utilizo una sustancia pura en los tres ensayos ya que el agua destilada, sal común y cloruro son compuestos puros


B. Que cambio presenta el agua a medida que aumenta la cantidad de sal disuelta a medida de que el agua se le aplica sal al compuesto demora mucho menos tiempo en calentarse


C. Por que en los ensayos 2 y 3 , a los dos minutos, las temperaturas alcanzan valores superiores al punto de ebullición del agua porque la mezcla al tener mas cantidad de cloruro de sodio se calienta mucho mas rápido.