Guía de Química Orgánica

UNIDAD N°1

      La química puede dividirse en dos grandes ramas: orgánica e inorgánica. A pesar de esta división se puede reconoces que la Química constituye una unidad, ya que los compuestos orgánicos responden a las mismas leyes y principios que los inorgánicos.

      En la actualidad se puede definir a la Química Orgánica como aquella parte de la química que estudia a todos aquellos compuestos que contienen carbono, con excepción de los óxidos y los carbonatos.

      La cantidad de compuestos orgánicos sintetizados es enorme. Se entiende por SÍNTESIS la elaboración de una sustancia compuesta mediante la combinación de elementos químicos o de sustancias mas sencillas. Los químicos no se limitaron solo a producir sustancias que existen sol en la naturaleza, sino que crearon nuevos compuestos:  en los primeros logros se encuentra la elaboración de colorantes artificiales.

En el campo biológico es amplia la cantidad de productos obtenidos: aspirina, hipnóticos, antibióticos, vitaminas, etc, que se aplican en medicina, agricultura y veterinaria.

En el campo industrial existen diversos compuestos orgánicos: plásticos, fibras sintéticas, caucho, detergentes, pinturas, barnices, explosivos, resinas y combustibles.

      El notable desarrollo de la síntesis orgánica ha aportado mayor confort, bienestar y salud a la humanidad.

1)COMPOSICIÓN DE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS

      El análisis demostró que todas las sustancias orgánicas contienen siempre el elemento carbono en su estructura molecular.

En las sustancias que forman los seres vivos sus componentes principales son: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O) y el nitrógeno (N). Otros elementos que se encuentran en menor proporción son el azufre, el fósforo, halógenos (cloro y yodo), metales (calcio, magnesio, sodio, potasio, hierro, cobre, cinc, cobalto, magnesio, etc.)

• ACTIVIDADES DE RECONOCIMIENTO:

Repasamos con la ayuda de la tabla periódica:

a)Escribir los principales datos del elemento carbono:

-se encuentra ubicado en el período  . . . . . grupo . . . . . .

-posee. . . . .  electrones  . . . . . . . protones y  . . . . . . . . neutrones.

-el elemento es un no . . . . . . . . . . .

-su número atómico es  . . . . y su número másico es . . . . . .

-en su último nível posee . . . . .electrones

2)PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS

Estas características diferencian a los compuestos orgánicos de los inorgánicos:

1. Poseen puntos de fusión y de ebullición bajos, inferiores a 300° C, debido a que las fuerzas de atracción entre sus moléculas son débiles.Se carbonizan o arden.
2. La mayoría nos son solubles en agua, especialmente cuando tiene mas átomos de carbono. En cambio son solubles en solventes orgánicos tales como el éter, cloroformo, nafta, alcohol, benceno, etc.
3. No son electrolitos, porque no se ionizan y por lo tanto no conducen las corriente eléctrica.
4. Son termolábiles, es decir poco resistente a la acción del calor y se descomponen a temperaturas inferiores a los 300° C.
5. Muchos arden con facilidad, tales como el alcohol, nafta, gas natural originando dióxido de carbono y agua, y desprenden luz y calor.
6. Son más reactivos, que los compuestos inorgánicos. Por ejemplo algunos se oxidan como el etanol del vino que se transforma en ácido acético, formando el vinagre.
7. Las reacciones orgánicas son lentas.
8. La mayor parte de las reacciones orgánicas son reversibles, alcanzando un estado de equilibrio.
9. El número de compuestos conocidos supera los tres millones.esto se debe a la propiedad del carbono de formar enlaces consigo mismo, constituyendo largas cadenas carbonadas.

Estas propiedades derivan de la naturaleza de las uniones químicas, las sustancias orgánicas presentan uniones que son esencialmente COVALENTES.

• Mencionar ejemplos de sustancias orgánicas e inorgánicas:

SUSTANCIAS ORGÁNICAS                            SUSTANCIAS INORGÁNICAS

3)IDENTIFICACIÓN DE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS

3.1)ANÁLISIS INMEDIATO

En la naturaleza las sustancias se encuentran mezcladas con otras, cuando se desea analizar la composición y propiedades de las mismas lo primero que se hace es aislarlas y purificarlas.

a)Aislamiento de las sustancias: si la sustancia se encuentra formando parte de un sistema heterogéneo ,debe realizarse la separación de la fase donde se encuentra. esto se logra con los  métodos de separación de fases.¿Cuáles son? Nómbralos______________________________

___________________________________________________________________________

Una vez obtenido el sistema homogéneo (solución), se separa la sustancia aplicando los métodos de fraccionamiento.¿Cuáles son?_________________________________________

___________________________________________________________________________  

b)Purificación de las sustancias: Luego de aislar la sustancia es necesario aumentar su pureza.En el caso de sólidos se realizan recristalizaciones sucesivas, y en el caso de los líquidos nuevas destilaciones.

Por lo tanto el análisis inmediato se dedica al ______________________________________

___________________________________________________________________________

c)Pureza de una sustancia: hay propiedades que  permanecen constantes si una sustancia es pura ,son las propiedades________________________.Entre ellas se pueden mencionar____

___________________________________________________________________________

El análisis inmediato tiene muchas aplicaciones industriales ,como la obtención del azúcar (sacarosa) a partir de la caña de azúcar; Separación de la vitamina A del aceite de pescado; etc.

3.2)ANÁLISIS ELEMENTAL

Luego del análisis inmediato se determina cuáles son los elementos que constituyen la sustancia y en qué proporción se hallan, a esto se denomina análisis elemental y comprende:

a)Análisis elemental cualitativo: Primero se suelen realizar ensayos de orientación, por ejemplo si la sustancia al arder produce hollín o si por la acción del calor deja un residuo negro,esto indica que contiene carbono.Las que al ser calentadas dan olor a pelo quemado es probable que contengan nitrógeno.pero para tener datos más confiables se realizan procedimientos más precisos.

En síntesis el análisis elemental cualitativo se realiza para ____________________________

___________________________________________________________________________

b)Análisis elemental cuantitativo: luego del cualitativo se aplican técnicas y cálculos para determinar en qué proporción se halla cada uno de esos elementos.Se pesa determinada cantidad de sustancia,se establece que cantidad de cada elemento hay en dicha muestra por análisis adecuados y luego se calcula su composición centesimal ,de esta manera puede establecerse su fórmula molecular.

En síntesis el análisis elemental cualitativo se realiza para ____________________________

___________________________________________________________________________

• ACTIVIDADES DE RECONOCIMIENTO: elaborar una red conceptual de este tema:

4) UNIONES QUÍMICAS EN EL CARBONO    

     El átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia que le permite participar en cuatro uniones COVALENTES. Estas uniones pueden establecerse con otros átomos (ejemplo: hidrógeno) o con otros átomos de carbono.

Esquematice las uniones que se establecen entre un átomo de carbono (C) y cuatro átomos de hidrógeno (H) :

Es decir que el carbono posee la propiedad de unirse con otros átomos de carbono, por lo tanto se originan así cadenas de átomos que pueden tener diferentes formas y longitudes, esto explica la enorme cantidad de compuestos orgánicos conocidos.

¿Puedes definir y explicar que es una unión covalente?

• ACTIVIDADES DE RECONOCIMIENTO

1)Colocar V o F según sean verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

-La síntesis orgánica condujo a la unidad de la química.

-El número de compuestos orgánicos no sobrepasa los 500.000.

-Los enlaces entre los átomos que componen las moléculas inorgánicas son de tipo covalente.

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