Quimica organica

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  1. 1. La qumica orgnica es la disciplina cientfica que estudia la estructura, propiedades, sntesis y reactividad de compuestos qumicos formados principalmente por carbono e hidrgeno, los cuales pueden contener otros elementos, generalmente en pequea cantidad como oxgeno, azufre, nitrgeno, halgenos, fsforo, silicio. El trmino orgnico procede de la relacin existente entre estos compuestos y los procesos vitales, sin embargo, existen muchos compuestos estudiados por la qumica orgnica que no estn presentes en los seres vivos, mientras que numerosos compuestos inorgnicos forman parte de procesos vitales bsicos, sales minerales, metales como el hierro que se encuentra presente en la hemoglobina
  2. 2. Los compuestos orgnicos presentan una enorme variedad de propiedades y aplicaciones y son la base de numerosos compuestos bsicos en nuestras vidas, entre los que podemos citar: plsticos, detergentes, pinturas, explosivos, productos farmacuticos, colorantes, insecticidas
  3. 3. Compuesto orgnico o molcula orgnica es un compuesto qumico ms conocido como micro molcula o estitula que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrgeno. En muchos casos contienen oxgeno, nitrgeno, azufre, fsforo, boro, halgenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan molculas orgnicas. Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los xidos de carbono, no son molculas orgnicas.
  4. 4. 1. Los compuestos orgnicos estn formados por muy pocos elementos qumicos: Elementos Organgenos: Son los que estn presentes en la gran mayora de los compuestos orgnicos. Entre ellos tenemos a: C, H, O, N. Elementos Secundarios: Son los elementos que estn presentes en algunos compuestos orgnicos, entre ellos tenemos al sodio, magnesio, calcio, hierro, bromo, cloro, silicio.
  5. 5. 2. Esencialmente son covalentes, es decir que hay comparticin de electrones entre sus tomos, aunque excepcionalmente existen compuestos inicos como los alcxidos, jabones, detergentes, etc.. 3. No se disuelven en el agua porque son sustancias apolares, pero son solubles en disolventes apolares como el benceno (C6H6), tetracloruro de carbono (CCl4), ciclohexano (C6H12), disulfuro de carbono (CS2), etc.. 4. Se descomponen con relativa facilidad al calentarlos, es decir que no soportan altas temperaturas (por lo general menores de 400C), por esta razn muchos de ellos se refrigeran para retardar su descomposicin.
  6. 6. 5. Casi todas las sustancias orgnicas son combustibles (por poseer carbono e hidrogeno), como por ejemplo: los derivados del petrleo, gas natural, alcoholes, etc.. 6. Sus reacciones qumicas son mas lentas que los compuestos inorgnicos y su rendimiento es menor porque suele producirse una mayor cantidad de reacciones secundarias. 7. Presentan el fenmeno de isomera. Los ismeros son compuestos que tienen igual formula molecular pero diferente estructura molecular, por ello sus propiedades son diferentes.
  7. 7. Carbono, de smbolo C, es un elemento crucial para la existencia de los organismos vivos, y que tiene muchas aplicaciones industriales importantes. Su nmero atmico es 6; y pertenece al grupo 14 (o IV A) del sistema peridico.
  8. 8. Las propiedades fsicas y qumicas del carbono dependen de la estructura cristalina del elemento. Un gran nmero de metales se combinan con el elemento a temperaturas elevadas para formar carburos. Con el oxgeno forma tres compuestos gaseosos: monxido de carbono, CO, dixido de carbono, CO2, y subxido de carbono, C3O2. Los dos primeros son los ms importantes desde el punto de vista industrial. El carbono es un elemento nico en la qumica porque forma un nmero de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados.
  9. 9. Estado natural El carbono es un elemento ampliamente distribuido en la naturaleza, aunque slo constituye un 0,025% de la corteza terrestre, donde existe principalmente en forma de carbonatos. Varios minerales, como caliza, dolomita, yeso y mrmol, tienen carbonatos. Aplicaciones cientficas El istopo del carbono ms comn es el carbono 12; en 1961 se eligi este istopo para sustituir al istopo oxgeno 16 como medida patrn para las masas atmicas, y se le asign la masa atmica 12. Los istopos carbono 13 y carbono 14 se usan como trazadores (consultar Trazador isotpico) en la investigacin bioqumica. El carbono 14 se utiliza tambin en la tcnica llamada mtodo del carbono 14, que permite estimar la edad de los fsiles y otras materias orgnicas.
  10. 10. Configuracin Electrnica El tomo de carbono constituye el elemento esencial de toda la qumica orgnica, y debido a que las propiedades qumicas de elementos y compuestos son consecuencia de las caractersticas electrnicas de sus tomos y de sus molculas, es necesario considerar la configuracin electrnica del tomo de carbono para poder comprender su singular comportamiento qumico.
  11. 11. GRUPOS FUNCIONALES El carbono puede enlazarse con otros tomos de carbono adicionalmente al hidrgeno tal como se ilustra en el siguiente dibujo de la molcula etano (CH3CH3): El carbono puede tambin formar cadenas en rama, como en el hexano y el isohexano:
  12. 12. Puede formar anillos, como en el cyclohexano: Pareciera que no hay lmites al nmero de estructuras diferentes que el carbono puede formar. Para aadirle complejidad a la qumica orgnica, tomos de carbono vecinos pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los enlaces sencillos de carbono-carbono:
  13. 13. La calorimetra mide el calor en una reaccin qumica o un cambio de estado usando un instrumento llamado calormetro. Pero tambin se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la produccin de dixido de carbono y de nitrgeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxgeno. U = cambio de energa interna Como la presin no se mantiene constante, el calor medido no representa el cambio de entalpa.
  14. 14. Sodio Funciones: Control del equilibrio hdrico corporal, transmisin nerviosa, contraccin muscular. Fuentes: Sal, productos salados, anchoas. Sntomas de carencia: Son raros, slo en casos de diarrea o vmitos persistentes. Lo normal es que haya un exceso. Necesidades diarias: 3 gr. al da.
  15. 15. Hierro Si se toman suplementos de hierro, es importante que ste sea orgnico para evitar acumulaciones txicas en el organismo. Funciones: Produccin de glbulos rojos. Produccin de clulas inmune defensivas: glbulos blancos. Fuentes: Carne, pescado, huevos, marisco, espinacas, esprragos, pasas, smola de trigo, brotes de alfalfa. Sntomas de carencia: Anemia, fragilidad de los huesos, grietas en comisuras labiales, depresin. Necesidades diarias: 15-24 MG al da.
  16. 16. Zinc Funciones: Coenzima en una docena de reacciones qumicas esenciales. Regeneracin de piel, cabello y uas. Sistema inmunolgico. Divisin celular. Fuentes: Pescado, marisco, germen de trigo, avena, frutos secos, legumbres. Sntomas de carencia: Acn, prdida del gusto, infecciones frecuentes, piel descamada, irritabilidad, amnesia, reacciones paranoides, mala cicatrizacin. Necesidades diarias: 15-24 MG al da.
  17. 17. Selenio Funciones: Potente antioxidante contra los radicales libres. Formacin del sistema inmunolgico. Fuentes: Marisco, carne, cereales y semillas (dependen del suelo de cultivo). Sntomas de carencia: Colesterol elevado. Infecciones frecuentes. Mal funcionamiento de hgado y pncreas. Necesidades diarias: 100-200 MG al da.