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QUÍMICA DEL CARBONO.
La Química Orgánica es la Química del Carbono. Por compuestos orgánicos entendemos
los compuestos del carbono, excepto los óxidos CO y CO2 y los carbonatos que se estudian como
compuestos inorgánicos desde siempre. La Química Orgánica no es sólo la química de los
compuestos de los seres vivos, son también los compuestos derivados del petróleo, del carbón, y los
preparados sintéticamente en el laboratorio.
El número de compuestos orgánicos conocidos (varios millones en la actualidad) es muy
superior al de compuestos inorgánicos, a pesar de ser tan pocos los elementos que entran en su
composición. La razón de este hecho hay que buscarla en la capacidad que presenta el carbono para
combinarse fácilmente consigo mismo y cos otros elementos mediante enlaces covalentes.
La configuración electrónica del carbono permite la formación de cuatro enlaces covalentes
por compartición de electrones, ya sea consigo mismo o con otros elementos
El gran número de compuestos orgánicos y la tremenda variedad de sus tamaños y
estructuras hace necesaria una mínima sistematización en su nomenclatura. La IUPAC (Unión
Internacional de Química Pura y Aplicada) diseñó unas normas que se basan fundamentalmente en la
utilización de prefijos que indican el número de átomos de carbono de las cadenas carbonadas y
sufijos para informar sobre la presencia de los diversos grupos funcionales.
FÓRMULAS
La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Debe proporcionar, como mínimo,
dos informaciones importantes: qué elementos forman el compuesto y en qué proporción se
encuentran dichos elementos en el mismo.
La fórmula puede ser:
Empírica: CH2 Æ C4H8 Æ CH2 = CH – CH2 – CH3
Es la fórmula más simple posible. Indica qué elementos forman la molécula y en qué
proporción están. Es la fórmula que se obtiene a partir de la composición centesimal de un
compuesto. Por ejemplo, si tenemos un hidrocarburo (formado por H y C) podemos combustionarlo
en presencia de oxígeno, y a partir del CO2 y H2O que se forman determinar la cantidad de C e H que
contiene. Bastará calcular los moles de C e H, y dividir estas dos cantidades por el valor más pequeño
determinando la proporción de los átomos en el compuesto, es decir, su fórmula empírica.
Otro ejemplo : CH, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1 a 1.
Molecular: C4H8
Indica el número total de átomos de cada elemento en la molécula. Para conocer la fórmula
molecular a partir de la empírica es preciso conocer la masa molecular del compuesto. A partir de las
propiedades coligativas, como presión osmótica, descenso crioscópico o aumento ebulloscópico,
podemos determinar la masa molecular, y a partir de ésta la fórmula molecular con una simple
proporción.
Hay tres formas distintas de escribir una fórmula molecular:
Expresa el tipo y número de átomos Ejemplo : C6H6 compuesto formado
Condensada de la molécula. Pero no informa de por seis átomos de carbono y seis
los enlaces que presenta la misma. átomos de hidrógeno.
Semidesarrollada En ella se representa sólo los Ejemplo: HC ≡ CH presenta un enlace
, -2-
enlaces carbono-carbono. triple carbono-carbono.
Ejemplo: H - C ≡ C - H En la mayor
Desarrollada o Se representan todos los enlaces de
parte de los casos bastará con la fórmula
Estructural la molécula.
semidesarrollada.
Geométricas:
Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el plano o en el espacio.
Planas
en lugar de CH3 - CH2 - CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH3
Tridimensionales
Las cuñas y líneas discontinuas pretenden ayudar a dar perspectiva a la molécula.
COOH y H están en el plano. OH está detrás del plano. CH3 está delante del
plano.
CADENAS CARBONADAS
Es la secuencia de átomos de carbono, unidos entre sí, que forman el esqueleto de la molécula
orgánica.
Hay diferentes tipos de cadena, según sea a su forma:
Abierta o acíclica: Los átomos de carbono extremos no están unidos entre sí. No forman
anillos o ciclos. Puede ser:
No llevan ningún tipo de substitución. Los
átomos de carbono pueden escribirse en línea
recta. Aunque también se poden escribir
Lineal
retorcidas para ocupar menor espacio. Es
importante saber ver que aunque esté torcida es
una cadena lineal.
De alguno de los carbonos de la cadena lineal
Ramificada
sale otra o otras cadenas secundarias o ramas.
Cerrada o cíclica: El último carbono de la cadena se une al primero, formando un ciclo o
anillo.
, -3-
CLASE DE ÁTOMOS DE CARBONO
Un carbono es primario si
Primario está unido sólo a un átomo
de carbono.
Los dos átomos de carbono son primarios
Si está unido a dos átomos
Secundario
de carbono.
El átomo de carbono central es secundario.
Si está unido a tres átomos
Terciario
de carbono.
El átomo de carbono (3) es terciario.
Si está unido a cuatro
Cuaternario
átomos de carbono.
El átomo de carbono (3) es cuaternario.
Función química y grupo funcional
Se llama función química a cada grupo de compuestos con propiedades y comportamientos
químicos característicos.
Cada función se caracteriza por poseer un agregado, de uno o varios átomos, que van insertados en la
cadena de carbonos, al que se denomina grupo funcional.
Las funciones químicas que vamos a formular, con sus grupos funcionales, están en la siguiente
tabla.
Tipos de funciones
Aquí tienes los 17 tipos de funciones que vamos a tratar. Así mismo muchos compuestos comparten
varias funciones en su molécula, para nombrarlos tienes que tener en cuenta el orden de preferencia
de los grupos funcionales.
QUÍMICA DEL CARBONO.
La Química Orgánica es la Química del Carbono. Por compuestos orgánicos entendemos
los compuestos del carbono, excepto los óxidos CO y CO2 y los carbonatos que se estudian como
compuestos inorgánicos desde siempre. La Química Orgánica no es sólo la química de los
compuestos de los seres vivos, son también los compuestos derivados del petróleo, del carbón, y los
preparados sintéticamente en el laboratorio.
El número de compuestos orgánicos conocidos (varios millones en la actualidad) es muy
superior al de compuestos inorgánicos, a pesar de ser tan pocos los elementos que entran en su
composición. La razón de este hecho hay que buscarla en la capacidad que presenta el carbono para
combinarse fácilmente consigo mismo y cos otros elementos mediante enlaces covalentes.
La configuración electrónica del carbono permite la formación de cuatro enlaces covalentes
por compartición de electrones, ya sea consigo mismo o con otros elementos
El gran número de compuestos orgánicos y la tremenda variedad de sus tamaños y
estructuras hace necesaria una mínima sistematización en su nomenclatura. La IUPAC (Unión
Internacional de Química Pura y Aplicada) diseñó unas normas que se basan fundamentalmente en la
utilización de prefijos que indican el número de átomos de carbono de las cadenas carbonadas y
sufijos para informar sobre la presencia de los diversos grupos funcionales.
FÓRMULAS
La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Debe proporcionar, como mínimo,
dos informaciones importantes: qué elementos forman el compuesto y en qué proporción se
encuentran dichos elementos en el mismo.
La fórmula puede ser:
Empírica: CH2 Æ C4H8 Æ CH2 = CH – CH2 – CH3
Es la fórmula más simple posible. Indica qué elementos forman la molécula y en qué
proporción están. Es la fórmula que se obtiene a partir de la composición centesimal de un
compuesto. Por ejemplo, si tenemos un hidrocarburo (formado por H y C) podemos combustionarlo
en presencia de oxígeno, y a partir del CO2 y H2O que se forman determinar la cantidad de C e H que
contiene. Bastará calcular los moles de C e H, y dividir estas dos cantidades por el valor más pequeño
determinando la proporción de los átomos en el compuesto, es decir, su fórmula empírica.
Otro ejemplo : CH, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1 a 1.
Molecular: C4H8
Indica el número total de átomos de cada elemento en la molécula. Para conocer la fórmula
molecular a partir de la empírica es preciso conocer la masa molecular del compuesto. A partir de las
propiedades coligativas, como presión osmótica, descenso crioscópico o aumento ebulloscópico,
podemos determinar la masa molecular, y a partir de ésta la fórmula molecular con una simple
proporción.
Hay tres formas distintas de escribir una fórmula molecular:
Expresa el tipo y número de átomos Ejemplo : C6H6 compuesto formado
Condensada de la molécula. Pero no informa de por seis átomos de carbono y seis
los enlaces que presenta la misma. átomos de hidrógeno.
Semidesarrollada En ella se representa sólo los Ejemplo: HC ≡ CH presenta un enlace
, -2-
enlaces carbono-carbono. triple carbono-carbono.
Ejemplo: H - C ≡ C - H En la mayor
Desarrollada o Se representan todos los enlaces de
parte de los casos bastará con la fórmula
Estructural la molécula.
semidesarrollada.
Geométricas:
Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el plano o en el espacio.
Planas
en lugar de CH3 - CH2 - CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH3
Tridimensionales
Las cuñas y líneas discontinuas pretenden ayudar a dar perspectiva a la molécula.
COOH y H están en el plano. OH está detrás del plano. CH3 está delante del
plano.
CADENAS CARBONADAS
Es la secuencia de átomos de carbono, unidos entre sí, que forman el esqueleto de la molécula
orgánica.
Hay diferentes tipos de cadena, según sea a su forma:
Abierta o acíclica: Los átomos de carbono extremos no están unidos entre sí. No forman
anillos o ciclos. Puede ser:
No llevan ningún tipo de substitución. Los
átomos de carbono pueden escribirse en línea
recta. Aunque también se poden escribir
Lineal
retorcidas para ocupar menor espacio. Es
importante saber ver que aunque esté torcida es
una cadena lineal.
De alguno de los carbonos de la cadena lineal
Ramificada
sale otra o otras cadenas secundarias o ramas.
Cerrada o cíclica: El último carbono de la cadena se une al primero, formando un ciclo o
anillo.
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CLASE DE ÁTOMOS DE CARBONO
Un carbono es primario si
Primario está unido sólo a un átomo
de carbono.
Los dos átomos de carbono son primarios
Si está unido a dos átomos
Secundario
de carbono.
El átomo de carbono central es secundario.
Si está unido a tres átomos
Terciario
de carbono.
El átomo de carbono (3) es terciario.
Si está unido a cuatro
Cuaternario
átomos de carbono.
El átomo de carbono (3) es cuaternario.
Función química y grupo funcional
Se llama función química a cada grupo de compuestos con propiedades y comportamientos
químicos característicos.
Cada función se caracteriza por poseer un agregado, de uno o varios átomos, que van insertados en la
cadena de carbonos, al que se denomina grupo funcional.
Las funciones químicas que vamos a formular, con sus grupos funcionales, están en la siguiente
tabla.
Tipos de funciones
Aquí tienes los 17 tipos de funciones que vamos a tratar. Así mismo muchos compuestos comparten
varias funciones en su molécula, para nombrarlos tienes que tener en cuenta el orden de preferencia
de los grupos funcionales.
