FORMULACIÓN DE 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 wöhel 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
ÁTOMO 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 tres pares de electrones
LOS HIDROCARBUROS
Son compuestos orgánicos formados por átomos de carbono e hidrógeno. la estructura molecular de estos compuestos suele parecer una especie de armason de átomos de carbono y de hidrógeno los hidrocarburos se puede clasificar en alifáticos y aromáticos
HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS
son compuestos orgánicos constituidos por carbono e hidrógeno cuyo carácter no es aromático.
ALCANOS
Son compuestos formados por carbono e hidrógeno, 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 con propiedades químicas similares y que se diferencian en el numero de átomos de carbono de la cadena.
para nombrar estos compuestos se usa el prefijo, que indica el numero de átomos de carbono que tiene, y la terminación -ano , que que es general para todos los hidrocarburos saturados. los prefijos para los 4 primeros términos 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 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 átomos de carbono
se numera la cadena elegida de un extremo a otro, de tal manera que se asignen los números mas bajos a los carbonos que poseen ramificasiones.
se nombra los radicales por orden alfabético 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
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 isÓmeria óptica?
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.
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.
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