Introduccion A La Quimica Organica

QUIMICA ORGANICA “UNA INTRODUCCIÓN”

El carbono es un elemento químico fundamental que forma un número inmenso de compuestos. Su número atómico es 6 y su número másico es 12. Se conocen más de 16 millones de compuestos que contienen carbono y alrededor de 90 % de los compuestos nuevos que se sintetizan cada año contienen carbono. El estudio de los compuestos de carbono constituye una rama de la química que se conoce como Química Orgánica. Este término surgió de la creencia del siglo XVIII de que solamente los sistemas vivos podían formar compuestos orgánicos. Esta idea fue refutada en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler cuando sintetizo urea, una sustancia orgánica presente en la orina de los mamíferos, calentando cianato de amonio (NH4OCN), una sustancia inorgánica.

La noción de que las sustancias químicas orgánicas y los organismos vivos están ligados es indudablemente cierta en un sentido: la vida como la conocemos no podría existir sin un enorme conjunto de moléculas orgánicas complejas de importancia biológica. Por lo que para entender la vida tal como la conocemos, primero debemos entender un poco de química orgánica.

Las moléculas orgánicas contienen principalmente carbono e hidrogeno, algunos contienen otros elementos como el oxígeno, nitrógeno, azufre y fosforo. Así como hay millones de diferentes tipos de organismos vivos en este planeta, hay millones de moléculas orgánicas diferentes, cada una con propiedades químicas y físicas diferentes. Esta diversidad de químicos orgánicos tiene su origen en la versatilidad del átomo de carbono.

El carbono tiene propiedades únicas que permiten la formación de los esqueletos de las moléculas grandes y complejas esenciales para la vida. Dado que tiene un átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia, puede completar su capa de valencia formando un total de cuatro enlaces covalentes. Cada enlace puede unirlo a otro átomo de carbono o a un átomo de un elemento distinto. El carbono es particularmente adecuado para funcionar como el “esqueleto” de moléculas grandes, en virtud de que los enlaces carbono-carbono son fuertes y no se rompen con facilidad: Los enlaces carbono no son sólo del tipo sencillo, en algunos compuestos se pueden formar enlaces dobles y en otros triples.

c-c c=c c≡c

Las cadenas de átomos de carbono pueden ser Aciclicos (lineales y ramificadas), y Cíclicos (Cadenas cerradas o unidas en anillos).

ACICLICOS:

CH3—CH3 Etano Cadena Ramificada

Cadena Lineal

CICLICOS:

La forma de una molécula es importante para determinar sus propiedades y funciones biológicas. Los átomos de carbono son capaces de unirse entre sí y a otros distintos para producir una variedad de formas moleculares tridimensionales. Esto se debe a que los enlaces covalentes del carbono no se encuentran en el mismo plano, sino que los orbitales electrónicos de valencia se alargan y proyectan desde el átomo de carbono hacia los vértices de un tetraedro. La estructura es altamente simétrica con ángulo aproximado de 109.5° entre cualquier par de estos enlaces. Por lo que se debe tener presente que las cadenas de hidrocarburos no son rectas, sino que tienen estructura tridimensional en zigzag.

HIDROCARBUROS

Por ser tan numerosos los compuestos de carbono, es conveniente organizarlos en familias que presentan semejanzas estructurales. La clase más sencilla de compuestos orgánicos es la de los llamados Hidrocarburos que contiene solo átomos de carbono e hidrogeno. La característica estructural clave de los hidrocarburos (y de la mayor parte de sustancias orgánicas) es la presencia de enlaces estables carbono-carbono.

Los hidrocarburos se dividen en dos tipos generales: Hidrocarburos alifáticos e Hidrocarburos aromáticos.

Dentro de los Hidrocarburos alifáticos, están los alcanos que son un grupo que contiene únicamente enlaces sencillos C-C. Debido a que los alcanos contienen el máximo número posible de átomos de hidrogeno por átomo de carbono, se les llama hidrocarburos saturados. La formula química para cualquier alcano se encuentra en la expresión: CnH2n+2 Estos son nombrados al combinar un prefijo que describe el número de átomos de carbono en la molécula con la raíz que termina en –ano-. He aquí los nombres y los prefijos para los primeros 10 alcanos. De estos derivan el nombre de la mayoría de los compuestos orgánicos.

No. ATOMOS DE CARBONO PREFIJO NOMBRE DE LOS ALCANOS FORMULA

CONDENSADA FORMULA SEMIDESARROLLADA

1 Met Metano CH4 CH4

2 Et Etano C2H6 CH3CH3

3 Prop Propano C3H8 CH3CH2CH3

4 But Butano C4H10 CH3CH2CH2CH3

5 Pent Pentano C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3

6 Hex Hexano C6H14 CH3CH2CH2CH2CH2CH3

...