QUÍMICA ORGÁNICA

OBJETIVO

Identificar las diferentes reacciones químicas de algunos compuestos con su respectivo nombre científico y comercial.

Describir los procesos en la industria de la química orgánica.

Identificar compuestos orgánicos de sus diferentes grupos funcionales.

Identificar el campo de estudio de la Química Orgánica y su importancia en el desarrollo y conocimiento de nuestro mundo.

Identificar de manera general los controles que se aplica en la industria química para la protección del ambiente de trabajo y del medio.

Estudiar y aplicar las tablas de seguridad para el manejo y almacenamiento de productos químicos.

Proponer recomendaciones preventivas para el manejo de productos químicos.

INTRODUCCION

Como se puede ver, los compuestos orgánicos son muy importantes en la vida cotidiana y a nivel industrial.

Los logros de la Química Orgánica se utilizan ampliamente en la producción moderna, siendo fundamental su aporte en la economía nacional, ya que al realizar a gran escala los procesos de transformación, no solamente se obtienen sustancias naturales, sino también sustancias artificiales, por ejemplo, numerosas materias plásticas como caucho, pinturas, sustancias explosivas y productos medicinales.

Toda la industria química orgánica se alimenta de las industrias químicas pesadas cuyas materias primas son el petróleo, el gas natural y el carbón. Otra gran parte de la IQO se abastece de productos naturales de origen animal o vegetal. Los productos obtenidos en la IQO se utilizan bien como intermedios para otros procesos industriales o bien para consumo directo (fármacos, plásticos…). Estos últimos, es decir, los productos orgánicos industriales utilizados para consumo directo pueden englobarse en dos grandes grupos:

- Aquellos que se producen a gran escala, toneladas por año, y su precio por kilogramo es moderado. Como son los plásticos, abonos, detergentes, plaguicidas…

- Aquellos que se fabrican en cantidades pequeñas, pero su precio es muy alto y, por tanto, el volumen de sus ventas, en dinero, también lo es. La fabricación de estos productos constituye la llamada Industria Química Orgánica fina. La IQO fina en la actualidad es la IQO que posee mayor competencia, mayor gasto en investigación y mayor velocidad de cambio.

QUÍMICA ORGÁNICA.

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 al campo 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 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-NH2calentando 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.

Química orgánica aromática.- Estudia el benceno y todos los compuestos derivados de él.

Fisicoquímica orgánica.- Estudia las reacciones químicas de los compuestos orgánicos.

Características de los compuestos del carbono

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

El átomo de carbono forma como máximo cuatro enlaces covalentes compartiendo electrones con otros átomos. Dos carbonos pueden compartir dos, cuatro o seis electrones.

Hibridación

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:

El primer paso en la hibridación, es la promoción de un electrón del orbital 2s al orbital 2p.

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

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