La química orgánica se constituyó como disciplina en los años treinta. El desarrollo de nuevos métodos de análisis de las sustancias de origen animal y vegetal, basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcohol, permitió el aislamiento de un gran número de sustancias orgánicas que recibieron el nombre de "principios inmediatos". La aparición de la química orgánica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el químico alemán Friedrich Wöhler, de que la sustancia inorgánica cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales. 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 e hidrógeno, y otros elementos (que pueden ser uno o más), siendo los más comunes: oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos.
La diferencia entre la química orgánica y la química biológica es que en la química biológica las moléculas de ADN tienen una historia y, por ende, en su estructura nos hablan de su historia, del pasado en el que se han constituido, mientras que una molécula
La Química Orgánica se define como la rama de la Química que estudia la estructura, comportamiento, propiedades y usos de los compuestos que contienen carbono. Esta definición excluye algunos compuestos tales como los óxidos de carbono, las sales del carbono y los cianuros y derivados, los cuales por sus características pertenecen alcampo de la química inorgánica. Pero éstos, son solo unos cuantos compuestos contra los miles de compuestos que estudia la química orgánica.
A este campo de de estudio se le conoce como “química orgánica” porque durante un tiempo se creyó que éstos compuestos provenían forzosamente de organismos vivos, teoría conocida como de la “fuerza vital”. Fue hasta 1828 que el químico alemán Federico Wöhler (1800-1882) obtuvo urea H2N-CO-NH2 calentando HCNO (ácido ciánico) y NH3(amoniaco) cuando intentaba preparar NH4CNO (cianato de amonio), con la cual se echó por tierra la teoría de la fuerza vital.
La Química Orgánica estudia aspectos tales como:
- Los componentes de los alimentos: carbohidratos, lípidos, proteínas y vitaminas.
- Industria textil
- Madera y sus derivados
- Industria farmacéutica
- Industria alimenticia
- Petroquímica
- Jabones y detergentes
- Cosmetología
Estos son solo algunos de los muchos ejemplos que podríamos citar sobre el estudio de la química orgánica.
Ramas de la Química Orgánica
Para su estudio, la Química Orgánica se divide en varias ramas:
- Química orgánica alifática.- Estudia los compuestos de cadena abierta. Ejemplos:
 |  |
 |
- Química orgánica cíclica.- Estudia los compuestos de cadena cerrada. Ejemplos:
 | |
 |  |
- Química orgánica heterocíclica.- Estudia los compuestos de cada cerrada donde al menos uno de los átomos que forman el ciclo no es carbono. Ejemplos:
 |  |
- Química orgánica aromática.- Estudia el benceno y todos los compuestos derivados de él. Ejemplos:
 |  |
 |  |
La Importancia de la Química Orgánica
► La Química Orgánica es importante porque gracias a la química orgánica existe todo lo que hoy podemos percibir y sentir, ya que todo los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida, como por ejemplo:
- La ropa que vestimos.
- Los jabones, shampoos, desodorantes.
- Medicinas, perfumes, utensilios de cocina.
- La comida, etc.
► Es importante porque nos permite conocimiento de todo lo que funciona en nuestro organismo y el conocimiento de hasta todo nuestro propio cuerpo como por ejemplo:
- La progesterona.
- El colesterol, etc.
► Es importante porque sino hubiese existido la química orgánica no hubiéramos obtendrído medicamentos ni medicinas artificiales, es que gracias a la química orgánica es que va avanzando con el tiempo la tecnología, tanto en la medicina para crear y descubrir nuevos medicamentos que puedan combatir las enfermedades mortales de hoy en día.
► Importante porque todos los compuestos responsables de la vida, son sustancias orgánicas.
► Importante porque el progreso de la Química Orgánica permite profundizar en el esclarecimiento de los procesos vitales.
► La industria química (fármacos, polímeros, pesticidas, herbicidas) juega un papel muy importante en la economía mundial e incide en muchos aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.
- La ropa que vestimos.
- Los jabones, shampoos, desodorantes.
- Medicinas, perfumes, utensilios de cocina.
- La comida, etc.
► Es importante porque nos permite conocimiento de todo lo que funciona en nuestro organismo y el conocimiento de hasta todo nuestro propio cuerpo como por ejemplo:
- La progesterona.
- El colesterol, etc.
► Es importante porque sino hubiese existido la química orgánica no hubiéramos obtendrído medicamentos ni medicinas artificiales, es que gracias a la química orgánica es que va avanzando con el tiempo la tecnología, tanto en la medicina para crear y descubrir nuevos medicamentos que puedan combatir las enfermedades mortales de hoy en día.
► Importante porque todos los compuestos responsables de la vida, son sustancias orgánicas.
► Importante porque el progreso de la Química Orgánica permite profundizar en el esclarecimiento de los procesos vitales.
► La industria química (fármacos, polímeros, pesticidas, herbicidas) juega un papel muy importante en la economía mundial e incide en muchos aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.
Para entender mejor las características de los compuestos orgánicos, presentamos una tabla comparativa entre las características de los compuestos orgánicos e inorgánicos.
Característica
|
Compuestos orgánicos
|
Compuestos inorgánicos
|
Composición
|
Principalmente formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
|
Formados por la mayoría de los elementos de la tabla periódica.
|
Enlace
|
Predomina el enlace covalente.
|
Predomina el enlace iónico.
|
Solubilidad
|
Soluble en solventes no polares como benceno.
|
Soluble en solventes polares como agua.
|
Conductividad eléctrica
|
No la conducen cuando están disueltos.
|
Conducen la corriente cuando están disueltos.
|
Puntos de fusión y ebullición.
|
Tienen bajos puntos de fusión o ebullición.
|
Tienen altos puntos de fusión o ebullición.
|
Estabilidad
|
Poco estables, se descomponen fácilmente.
|
Son muy estables.
|
Estructuras
|
Forman estructuras complejas de alto peso molecular.
|
Forman estructuras simples de bajo peso molecular.
|
Velocidad de reacción
|
Reacciones lentas
|
Reacciones casi instantáneas
|
Isomería
|
Fenómeno muy común.
|
Es muy raro este fenómeno
|
El átomo de carbono
Siendo el átomo de carbono la base estructural de los compuestos orgánicos, es conveniente señalar algunas de sus características.
Característica
| |
Número atómico
|
6
|
Configuración electrónica
|  |
Nivel de energía más externo (periodo)
|
2
|
Electrones de valencia
|
4
|
Masa atómica promedio
|
12.01 g/mol
|
Propiedades físicas
|
Es un sólido inodoro, insípido e insoluble en agua
|
La hibridación es un fenómeno que consiste en la mezcla de orbítales atómicos puros para generar un conjunto de orbítales híbridos, los cuales tienen características combinadas de los orbítales originales.
La configuración electrónica desarrollada para el carbono es:
 |
Estos orbítales son idénticos entre si, pero diferentes de los originales ya que tienen características de los orbítales “s” y “p”.combinadas. Estos son los electrones que se comparten. En este tipo de hibridación se forman cuatro enlaces sencillos.
 |
El átomo de carbono forma un enlace doble y dos sencillos.
Hibridación sp
En este tipo de hibridación sólo se combina un orbital “p” con el orbital “s”.Con este tipo de hibridación el carbono puede formar un triple enlace.
El tipo de hibridación determina la geometría molecular la cual se resume en el siguiente cuadro.
 |
Geometría molecular tetraédrica.- El carbono se encuentra en el centro de un tetraedro y los enlaces se dirigen hacia los vértices.
|
 |
Geometría triangular plana.- El carbono se encuentra en el centro de un triángulo. Se forma un doble enlace y dos enlaces sencillos.
|
 |
Geometría lineal.- Se forman dos enlaces sencillos y uno triple.
|
2.3 Tipos de carbono
En una cadena podemos identificar cuatro tipos de carbono, de acuerdo al número de carbonos al cual esté unido el átomo en cuestión.
PRIMARIO.- Está unido a un solo átomo de carbono.
|
Ejemplo:
CH3-CH2-CH3
| |
Los carbonos de color rojo son primarios porque están unidos a un solo carbono, el de color azul.
| ||
SECUNDARIO.- Está unido a dos átomos de carbono.
|
Ejemplo:
CH3-CH2-CH3
| |
El carbono de color rojo es secundario porque está unido a dos átomos de carbono, los de color azul.
| ||
TERCIARIO.- Está unidos a tres átomos de carbono.
|
Ejemplo:
 | |
El carbono de color rojo es terciario porque está unido a tres carbonos, los de color azul.
| ||
CUATERNARIO.- Está unido a 4 átomos de carbono.
|
Ejemplo:
 | |
El carbono rojo es cuaternario porque está unido a 4 átomos de carbonos, los de color azul.
| ||
Ejemplo 2.1
Complete los datos de la tabla de acuerdo a la siguiente estructura:
Carbono
|
Tipo de hibridación
|
Geometría molecular
|
Ángulo de enlace
|
Tipo de enlace
|
Tipo de carbono
|
a)
|  |
Tetraédrica
|
109.5°
|
Sencillo
|
Primario
|
b)
| |
Tetraédrica
|
109.5°
|
Sencillo
|
Cuaternario
|
c)
|  |
Triangular plana
|
120°
|
Doble
|
Secundario
|
d)
|  |
Lineal
|
180°
|
Triple
|
Primario
|
e)
| |
Triangular plana
|
120°
|
Doble
|
Secundario
|
f)
| |
Lineal
|
180°
|
Triple
|
Secundario
|
Recuerde que para determinar el tipo de carbono se cuentan los carbonos unidos, no los enlaces. Como en el carbonod) está unido a un solo carbono (primario) y el otro enlace es con un átomo de cloro.
No hay comentarios:
Publicar un comentario