La Quimica Organica

Introducción de la química orgánica e inorgánica: Para entender la vida tal como la conocemos, primero debemos entender un poco de química orgánica. Las moléculas orgánicas contienen carbono e hidrógeno. Mientras que muchos químicos orgánicos también contienen otros elementos, es la unión del carbono -hidrógeno lo que los define como orgánicos. La química orgánica define la vida. 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. Hay químicos orgánicos que son parte del pelo, piel, uñas, etc. La diversidad de químicos orgánicos tiene su origen en la versatilidad del átomo de carbono. ¿Por qué el carbono es un elemento tan especial? Miremos su química más detalladamente.

El carbono (C) aparece en la segunda hilera de la tabla periódica y tiene cuatro electrones de enlace en su envoltura de valencia. Al igual que otros no metales, el carbono necesita ocho electrones para completar su envoltura de valencia. Por consiguiente, el carbono forma cuatro enlaces con otros átomos (cada enlace representa a uno de los electrones de carbono y uno de los electrones del átomo que se enlazan). Cada valencia de electrón participa en el enlace, por consiguiente el enlace del átomo de carbono se distribuirá parejamente sobre la superficie del átomo. Estos enlaces forman un tetradrón (una pirámide con una punta en la parte superior), como se ilustra en el siguiente dibujo:

Los químicos orgánicos toman su diversidad de muchas diferentes maneras en las que el carbono puede enlazarse con otros átomos. Los químicos orgánicos más simples, llamados hidrocarbonos, contienen sólo carbono y átomos de hidrógeno; el hidrocarbóno más simple (llamado metano contiene un sólo átomo de carbono enlazado a cuatro átomos de hidrógeno:

La Química orgánica es la parte de la química que se especializa en estudiar la estructura, síntesis y reactividad de los compuestos cuyas moléculas están conformadas por enlaces covalentes que contienen carbono. Estos enlaces pueden ser del tipo carbono-carbono ó carbono-hidrógeno, y los compuestos formados por este tipo de moléculas son llamados compuestos orgánicos. De ahí, el nombre de química orgánica.

Los compuestos orgánicos fueron considerados como aquellos con una “fuerza vital”, a diferencia de los inorgánicos. Esto, por la gran variedad de funciones que cumplen en los seres vivos, pues son casi parte de ellos. Sin embargo, a pesar de esto, existen compuestos inorgánicos que no tienen nada que ver con los seres vivos salvo que participan en ciertas reacciones o cumplen algunas funciones dentro de ellos, como lo son unos cuantos metales (Fe, K, Ca, etc.). En este trabajo estudiaremos sobre la importancia y aplicaciones de la Química orgánica, además de los tipos de compuestos orgánicos que existen.

Origen de la química orgánica: El término “química orgánica" fue introducido en 1807 por Jöns Jacob Berzelius, para estudiar los compuestos derivados de recursos naturales. Se creía que los compuestos relacionados con la vida poseían una “fuerza vital” que les hacía distintos a los compuestos inorgánicos, además se consideraba imposible la preparación en el laboratorio de un compuesto orgánico, lo cual se había logrado con compuestos inorgánicos.

En 1823, Friedrich Wöhler, completó sus estudios de medicina en Alemania y viajó a Estocolmo para trabajar bajo la supervisión de Berzelius. Urea En 1928, Wöhler observó al evaporar una disolución de cianato de amonio, la formación de unos cristales incoloros de gran tamaño, que no pertenecían al cianato de amonio.

El análisis de los mismos determinó que se trataba de urea. La transformación observada por Wöhler convierte un compuesto inorgánico, cianato de amonio, en un compuesto orgánico, la urea, aislada en la orina de los animales.

Este experimento fue la confirmación experimental de que los compuestos orgánicos también pueden sintetizarse en el laboratorio.

Experimentos de wohler: En 1828, el químico alemán Federico Wohler, preparo en su laboratorio cianato de amonio y después al calentarlo, notó que se había transformado en cristales blancos y sedosos de urea, sustancia que hasta entonces solo de había encontrado en la orina, lo cual nos dice que es un compuesto Orgánico.

Lo importante de su experimento es que logro preparar la urea, CO(NH2)2, a partir de compuestos inorgánicos. Esto es así ya que trató cianato de plomo, Pb(CNO)2, con amoníaco con el fin de obtener cianato amónico, NH4CNO; se formó en efecto este compuesto, pero al hervir la disolución `para cristalizar esta substancia, el cianato amónico se transformó en urea, NH4CNO --> CO(NH2)2. Este cambio químico es un ejemplo de reagrupamiento en el cual no cambia el número ni la clase de los átomos en la molécula, sino solamente su ordenación dentro de la misma. Este tipo de transformaciones son muy corrientes en química orgánica.

Químico alemán. Nació en 1800 y murió en 1882. Descubrió el aluminio en 1827, fue el primero en medir su peso específico y mostrar su ligereza. Trabajó sobre los compuestos de boro, silicio y titanio.

Sintetizó la urea (una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales), a partir de compuestos inorgánicos.

Antes de este descubrimiento, los químicos creían que para sintetizar sustancias orgánicas, era necesaria la intervención de lo que llamaban la fuerza vital es decir, los organismos vivos. El experimento de Wöhler rompió la barrera entre sustancias orgánicas e inorgánicas. Los químicos modernos consideran compuestos orgánicos a aquellos que contienen carbono y otros elementos (que pueden ser uno o más), siendo los más comunes: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos. En la actualidad, a la química orgánica se la llama también química del carbono. Mejoró el procedimiento de Oersted usando potasio metálico:

Cl3 Al + 3K = Al + 3ClK

• Descubrió el aluminio, fue el primero en medir su peso y mostrar su ligereza

• Sintetizó la urea a partir de compuestos inorgánicos

• Trabajó sobre los compuestos de boro, silicio y titanio

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS:

*Son sustancias que presentan enlace iónico.

* Buenos conductores de calor.

*Su punto de ebullición y fusión son altos.

* Presentan: dureza y son insolubles en agua y en compuestos orgánicos.

* Buenos conductores de electricidad (se dan entre un compuesto metálico y uno no metálico).

*Formados por sales y óxidos.

* Cuando son sólidos se forman redes cristalinas, esto se debe a la falta de movilidad entre iones.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS:

*Sustancias que presentan enlaces covalentes.

* Su punto de ebullición y fusión son bajos.

* No son conductores de calor = aislantes.

*Se da entre no metales, son elementos de electronegatividades altas y muy parecidas.

* No son hidrosolubles.

*Pueden ser de origen natural o de origen científico.

*Poco densos y combustibles.

Propiedades físicas e químicas:

Las dos características químicas fundamentales del elemento son su tetravalencia, en virtud de la cual cada uno de sus átomos puede unirse con otros cuatro, y su capacidad de establecer enlaces covalentes (de electrones compartidos) entre los propios átomos de carbono.

En consecuencia de esas propiedades, el número de compuestos de carbono es veinte veces superior al de las combinaciones que no contiene ese elemento.

Propiedades de química de los compuestos orgánicos: La mayor parte de los compuestos de carbono, conocidos como substancias orgánicas, esto es, compuestos de carbono e hidrógeno, este llamado elemento organizador.

En verdad la creación de esta disciplina, separada de la química inorgánica, es anterior a 1828, año en que el alemán Friedrich Wöhler sintetizó la urea en laboratorio, derrumbando la convicción de que las substancias orgánicas solo pueden ser producidas por organismos vivos.

Los compuestos orgánicos e inorgánicos se distinguen por sus propiedades, como la solubilidad y la estabilidad y por sobre todo por el carácter de las reacciones químicas de las que participan. Los procesos reactivos de los compuestos inorgánicos son iónicos, prácticamente instantáneos y simples. En los compuestos orgánicos, estos procesos son no-iónicos, prácticamente lentos y complejos. Se entiende por reacción iónica aquella en que intervienen átomos o agregados atómicos con carga eléctrica sea positiva o negativa.

Las substancias orgánicas contienen pocos elementos, en generadle dos a cinco. Además de carbono e hidrógeno, integran los compuestos orgánicos el oxígeno, el nitrógeno, los halógenos, el azufre y el fósforo.

Otros elementos menos abundantes también forman parte de los compuestos orgánicos naturales preparados en laboratorio.

Propiedades de la química de los compuestos inorgánicos:

Además de los mencionados compuestos orgánicos, el carbono forma también compuestos inorgánicos, entre los cuales se destacan, por sus aplicaciones el sulfato de carbono (CS2), empleado como materia prima en la industria textil para la obtención de fibras sintéticas; el carburo de calcio (CaC2), primer eslabón de numerosos procesos de síntesis en la industria química, y el carburo de silicio (CSi), casi tan duro como el diamante, que forma parte de los componentes de las piedras

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