Introduccion

Usos de compuestos químicos orgánicos.

Rafael Ortega conde

Carlos Iván Martínez Arenas

Mtra. Myrna Belmonte.

Compuestos orgánicos

INTRODUCION

Los compuestos orgánicos también son llamados química orgánica.. Ciertamente este es un termino bastante generalizado que pretende explicar la química de los compuestos que contienen carbono, excepto los carbonatos, cianuros y óxidos de carbono.

Muchas veces se creyó que los compuesto llamados orgánicos se producían solamente en los seres vivos como consecuencia de una fuerza vital que operaba en ellos, creencia que encontraba mucho apoyo ya que nadie había sintetizado algún compuesto orgánico en un laboratorio. Sin embargo en 1828, el químico alemán Friedrich Wohler (1800-1882) puso fin a la teoría vitalista cuando logro sintetizar urea haciendo reaccionar las sustancias inorgánicas conocidas como cianato de potasio y cloruro de amonio.

Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:

• Moléculas orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica y lasderivadas del petróleo como los hidrocarburos.
• Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre como los plásticos.

La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que elácido fórmico, el primer ácido carboxilico, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono, son moléculas orgánicas.

Los compuestos orgánicos son todas las especies químicas que en su composición contienen el elemento carbono y, usualmente, elementos tales como el Oxígeno (O), Hidrógeno (H), Fósforo (F), Cloro (CL), Yodo (I) y nitrógeno (N), con la excepción del anhídrido carbónico, los carbonatos y los cianuros.

¿Cual es la importancia de la quimica organica en la vida cotidiana?

La quimica orgánica es muy importante, pues de ella esta compuesta toda la materia organica, y en especial nosotros los seres humanos, a la ves esta constituye una gran parte de los ciclos de la tierra.
mira.
hasta nuestro metabolismo corporal esta constituida por compuestos organicos.
entonces la quimica organica estudia el reaccionar d toda la materia organica del mundo.
es una ciencia muy extensa pero que a la larga puede resultarnos satisfactoria.


la quimica organica es muy importante pues a traves de ella se pueden igualmente sintetizar medicamentos y alimentos, y un gran numero de cosas en la industria.

Generalidades.

Los compuestos orgánicos son todas las especies químicas que en su composición contienen el elemento carbono y, usualmente, elementos tales como el Oxígeno (O), Hidrógeno (H), Fósforo (F), Cloro (CL), Yodo (I) y nitrógeno (N), con la excepción del anhídrido carbónico, los carbonatos y los cianuros.

Características:

• Son Combustibles
• Poco Densos
• Electro conductores
• Poco Hidrosolubles
• Pueden ser de origen natural u origen sintético

Identificación de los compuestos orgánicos:

Un compuesto orgánico se reconoce porque al arder deja un residuo negro de carbón. Al comparar el estado físico y la solubilidad de diferentes compuestos orgánicos, nos percatamos de que pueden existir en estado sólido, liquido o gaseoso y de que la solubilidad en el agua varia, desde los que son totalmente insolubles hasta los componentes solubles.

En el siguiente cuadro se indica el estado físico y la solubilidad de algunos compuestos orgánicos:

Los compuestos orgánicos , esencialmente no polares, son insolubles. Ello se debe a que las moléculas de agua, fuertemente polares , se adhieren entre si y no permiten a las moléculas no polares introducirse en ellas.

El grato sabor de un fruto o una flor se debe fundamentalmente a los ingredientes activos que forman parte de su composición. En su mayoría estos compuestos del carbono conocidos con el nombre de ésteres.

LA APLICACIÓN DE CADA UNA DE ESTAS FAMILIAS EN LA VIDA COTIDIANA Y EN LAS CIENCIAS

Tipos de compuestos orgánicos

Clases De Compuestos Orgánicos.


El carbono puede constituir mas compuestos que ningún otro elemento porque los átomos de carbono tienen la capacidad de formar en laces carbono-carbono sencillos, dobles y triples y también de unirse entre sí formando cadenas o estructuras cíclicas. La rama de la química que estudia los compuestos del carbono es la química orgánica.


La clase de compuestos orgánicos se distinguen de acuerdo con los grupos funcionales que contienen. Un grupo funcional es un grupo de átomos responsable del comportamiento químico de la molécula que lo contiene. Moléculas diferentes que contienen la misma clase de grupo o grupos funcionales reaccionan de manera semejante.  Así, mediante el aprendizaje de las propiedades características de unos cuantos grupos funcionales, es posible estudiar y entender las propiedades de muchos compuestos orgánicos. 


La mayor parte de los compuestos orgánicos se derivan de un grupo de compuestos conocidos como hidrocarburos debido a que están formados solo por hidrogeno y carbono. Con base en la estructura, los hidrocarburos se dividen en dos clases principales: alifáticos y aromáticos. Los hidrocarburos alifáticos no contienen el grupo benceno o anillo bencénico, en tanto que los hidrocarburos aromáticos contienen uno o más anillos bencénicos.




Son el grupo de compuestos orgánicos más básico debido a su formación de carbono e hidrogeno únicamente. Son combustibles.

Presentan la siguiente clasificación:

Familias:

Alcanos

Los alcanos son hidrocarburos, es decir, que tienen solo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es C_nH_2n+2, y para cicloalcanos es C_nH_2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.

Los alcanos son compuestos formados solo por átomos de carbono e hidrógeno, no presentan funcionalización alguna, es decir, sin la presencia degrupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=), etc. La relación C/H es de C_nH_2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula, (como se verá después esto es válido para alcanos de cadena lineal y cadena ramificada pero no para alcanos cíclicos). Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (dellatín, poca afinidad). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:

Los alquenos u olefinas son hidrocarburos insaturados que tienen uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno no es más que un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos. Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos.

Alquinos

Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace -C≡C- entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestablesdebido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es C_nH_2n-2.

Los hidrocarburos aromáticos son hidrocarburos derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una inusual estabilidad, que le viene dada por la particular disposición de los dobles enlaces conjugados. 

Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría. El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos es "areno" y los radicales derivados de ellos se llaman radicales "arilo". Todos ellos se pueden considerar derivados del benceno, que es una molécula cíclica, de forma hexagonal y con un orden de enlace intermedio entre un enlace sencillo y un doble enlace. 

Ejemplos de hidrocarburos aromáticos: 

 

Alcoholes

Los alcoholes se caracterizan por reemplazar un hidrógeno de un hidrocarburo saturado por un hidroxilo (OH). La nomenclatura tradicional antepone la palabra alcohol y da la terminación ílico al prefijo que indica cantidad de átomos de carbonos.

Ejemplos:

Alcohol metílico: CH₃.OH

Alcohol etílico: CH₃---CH₂.OH

Aldehidos

Los aldehídos son compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO. Se denominan como los alcoholes correspondientes, cambiando la terminación -ol por -al : 


 


Es decir, el grupo carbonilo H-C=O está unido a un solo radical orgánico. 




Algunos ejemplos de aldehídos: 
 
Etanal 


 

Cetonas

Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono, a diferencia de unaldehído, en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un átomo de hidrógeno.

 Cuando el grupo funcional carbonilo es el de mayor relevancia en dicho compuesto orgánico, las cetonas se nombran agregando el sufijo -ona al hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona;heptano, heptanona; etc).

El grupo funcional carbonilo consiste en un átomo de carbono unido con un doble enlace covalente a un átomo de oxígeno.

ACIDO METANOICO O ACIDO FORMICO

Este compuesto recibe también el nombre de ácido fórmico. Es el ácido carboxílico más sencillo, de formula H-COOH.

El ácido fórmico se obtiene por la descarboxilación del ácido oxálico en presencia de glicéridos.

Glicerina

HOOC-COOH H-COOH + CO2.

También se obtiene al tratar el monóxido de carbono con NaOH, en solución a temperaturas entre 200 y 250°C, y a presiones de 7 a 8 atm.

CO + NaOH H-COONa H-COOH.

En el laboratorio se puede preparar este ácido, si se hace reaccionar el metanol con una solución acuosa acidiluída de permanganato de potasio.

5CH3OH + 4MnO4-(ac) + 12 H+ (ac) 5H-COOH + 4Mn-2 (ac) + 11 H2O

El ácido fórmico es un líquido incoloro de olor penetrante, muy soluble en agua y alcohol; en contacto con la piel, produce la sensación de una quemadura.

Los ésteres son compuestos que se forman al sustituir el H de un ácido orgánico por una cadena hidrocarbonada, R". 

 


Se nombran partiendo del radical ácido, RCOO, terminado en "-ato", seguido del nombre del radical alquílico, R" (etanoato de etilo ou acetato de etilo). 
Si el grupo éster no es el grupo principal el nombre depende de que sea R o R" el grupo principal. 
Si es R el grupo principal el sustituyente COOR" se nombra como alcoxicarbonil- o ariloxicarbonil- (ácido 3-etoxicarbonil-propanoico) 
Si es R" el grupo principal el sustituyente RCOO se nombra como aciloxi- (ácido 3-butanoiloxi-propanoico) 

Ejemplos de ésteres: 

H-CO-O-CH3 ----> metanoato de metilo 
CH3-CO-O-CH2-CH3 ----> etanoato de tilo o acetato de etilo 
CH3-CH2-CO-O-CH2-CH3 ----> propanoato de etilo 
CH2 = CH-CH2-CO-O-CH3 ----> 3-butenoato de metilo 
CH3-CH2-CH2-CO-O-CH2-CH3 ----> butanoato de etilo 

Las aminas son compuestos químicos derivados del amoniaco que surgen por sustitución de uno o dos átomos de hidrógeno por radicales alifáticos o aromáticos.

De acuerdo al número de hidrógenos que sean sustituidos, se puede hablar deaminas primarias (una sustitución), secundarias (dos átomos reemplazados) oterciarias (tres átomos sustituidos).

Como ejemplo concreto de aminas primarias podemos citar a la anilina, un compuesto orgánico levemente soluble en agua que se disuelve con facilidad en la mayoría de los solventes orgánicos. Esta sustancia que posee olor característico y una tonalidad ligeramente amarilla se utiliza para fabricar productos químicos agrícolas, pinturas sintéticas, barnices, herbicidas y antioxidantes, entre otros elementos.

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Conclusión.

Los compuestos  orgánicos poseen una amplia aplicación en el desarrollo y bienestar del ser humano. Por otro lado, su uso no racionalizado ha conducido a deteriorar el ambiente y, en consecuencia, disminuir las posibilidades de vida del los vegetales y animales.


Para ejemplificar con un video