PASO 3

ORLANDO VACCA SOTO

COD: 6389198

CURSO: 100416_109

TUTORA

ALBA JANNETH PINZON

ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

PROGRAMA AGRONOMIA

CEAD PALMIRA

SEPTIEMBRE DE 2015

1. Cómo influye la configuración electrónica del carbono en sus compuestos?

El átomo de carbono constituye el elemento esencial de toda la química orgánica, y dado que las propiedades químicas de elementos y compuestos son consecuencia de las características electrónicas de sus átomos y de sus moléculas, es necesario considerar la configuración electrónica del átomo de carbono para poder comprender su singular comportamiento químico.

2. Cómo se evidencia el fenómeno de hibridación en el carbono?

La geometría de las moléculas en general y la de los compuestos del carbono en particular, puede explicarse recurriendo a la idea de hibridación de orbitales. El átomo de carbono, con configuración electrónica 1s22s22p2 en el estadofun damental, se convierte, por efecto de la excitación, en 1s22s12p1x2p1y2p1z con cuatro electrones desapareados, cuyos orbitales respectivos se hibridan para dar lugar a otros tantos orbitales equivalentes sp3cuyos lóbulos se orientan tetraédricamente. Los lóbulos principales de los orbitales que resultan de la hibridación se denominan, con frecuencia, nubes activas porque son ellas las que participan en la formación del enlace.

http://www.natureduca.com/quim_compucar_atomo01.php

3. Qué son los grupos funcionales orgánicos? ¿Cuáles son los principales?

Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que caracteriza una clase de compuestos orgánicos. Define su estructura y al mismo tiempo sus características. Las sustancias orgánicos son todos los compuestos que contienen carbono, cuya gran capacidad de enlazarse con otros átomos permite la enorme variedad de los compuestos orgánicos. En todos los organismos vivos encontramos estas sustancias orgánicas, cuya funcionalidad se ve determinada por los grupos funcionales que contienen.

Los principales son:

http://edithnicasio108b4.blogspot.com.co/2013/04/grupos-funcionales.html

4. Cómo se explica la reactividad de los compuestos orgánicos?, ¿Qué tipo de reacciones generales existen?

Los compuestos orgánicos son objetos de múltiples reacciones de las cuales se forman gran cantidad de productos absolutamente imprescindible en el mundo actual, tales como medicinas, plásticos, detergentes, colorantes, insecticidas… Su reactividad se debe a fundamentalmente a la presencia de los grupos funcionales y puede ser debida a:

La alta densidad electrónica (doble o triple enlace)

La fracción de carga positiva en el átomo de carbono (enlaces C–Cl, C=O, CºN).

Para entender porqué o cómo se produce una determinada reacción (mecanismo) es necesario comprender los desplazamientos electrónicos, que son de dos tipos:

Efecto inductivo:Es un desplazamiento parcial del par electrónico de un enlace sencillo “s” hacia el átomo más electronegativo provocando fracciones de carga.

A pesar del que el hidrógeno aporta levemente al carbono su par electrónico, por convenio, se toma como punto de referencia (no provoca efecto inductivo). Así, podemos clasificar los grupos en dos tipos:

· –I: Grupos que retiran electrones.

Ejemplos: –NO2, – COOH, – X (halógeno), –OH...

· +I: Grupos que aportan electrones (más que el hidrógeno).

Ejemplos: –CH3, –CH2–CH3, –CH(CH3)2, –C(CH3)3, –COO–, –O–...

El efecto inductivo se transmite a lo largo de la cadena a enlaces adyacentes, aunque cada vez más débilmente.

Efecto mesómero.Es un desplazamiento del par de electrones “p” del doble enlace hacia uno de los átomos por la presencia de pares electrónicos cercanosSe produce cuando hay enlace múltiples y la posibilidad de que los e– se deslocalicen (átomo electronegativo con posibilidad de tener parejas de e– sin compartir). A mayor número de formas resonantes mayor estabilidad.

Ejemplo: CH2=CH–CH=CH2 Ö +CH2–CH=CH–CH2– Ö –CH2–CH=CH–CH2+

Puede escribirse:

Los tres enlaces C–C son intermedios entre simples y dobles.

http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_9.htm

5. ¿Cómo se estructuran en el espacio los compuestos carbonados?, ¿Qué es la isomería?

Grandes cantidades de carbono se encuentran en forma de compuesto. El carbono está presente en la atmosfera en un 0.03% por volumen como dióxido de carbono. Varios minerales, como caliza, dolomita, yeso y mármol, tienen carbonatos. Todas las plantas y animales vivos están formados de compuestos

orgánicos complejos en donde el carbono esta combinado con hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y otros elementos. Los vestigios de plantas y animales vivos forman depósitos: de petróleo, asfalto y betún. Los depósitos de gas natural contienen compuestos formados por carbono e hidrogeno.http://es.slideshare.net/estudiantequimica/carbono-y-compuestos-organicos

La Isomería es un concepto derivado de la manera de representar las moléculas. Se dice que dos compuestos son Isómeros cuando, siendo diferentes responden a la misma fórmula molecular. Esto se debe a que los mismos átomos están reagrupados de modo distinto y constituyen, por lo tanto, dos moléculas diferentes, lo que provoca que tengan diferentes propiedades físicas y/o químicas. Es decir, los Isómeros son compuestos que tienen igual fórmula molecular, pero distinta fórmula estructural. La isomería puede ser plana y del espacio. La primera se puede explicar mediante fórmulas planas, mientras que para comprender la segunda hemos de tener en cuenta que muchas moléculas son tridimensionales. Por eso, se puede distinguir entre dos grupos básicos de isomería: Estructural (o plana) y Estereoisomería (o espacial).

http://ocw.innova.uned.es/quimicas/pdf/qo/qo05.pdf

6. ¿En qué consiste la química de los alcanos?

La química orgánica de los alcanos busca conocer la interacción, funcionalidad y características de las propiedades químicas (reacciones) y físicas (estado, puntos de ebullición y fusión, densidad, solubilidad, conductividad entre otros) de estos compuestos, con el fin de conocer sus reacciones y generaciones de otros compuestos muy útiles para la vida cotidiana. Igualmente la química orgánica de los alcanos estudia la nomenclatura que se genera a partir de los enlaces entre carbonos e hidrógenos generando nuevos compuestos.

Los alcanos son hidrocarburos alifáticos o saturados (compuestos formados por carbono e hidrogeno), que contienen enlaces simples carbono-carbono, con cadenas lineales o ramificadas. Los alcanos son los compuestos orgánicos más sencillos, no tienen grupos funcionales, ya que todos los átomos de carbono se enlazan bien a otros carbonos mediante enlaces sencillos o a átomos de hidrógeno.

Los alcanos son llamados también parafinas por su notable resistencia a reaccionar (propiedad química). Resisten el ataque de los ácidos bases y oxidantes fuertes concentrados. Esto se debe a la resistencia del enlace covalente C-C y a la escasa polaridad del enlace C-H. Solo reaccionan espontáneamente y a temperaturas baja, en el caso del flúor; con algunos otros reactivos reaccionan a temperaturas elevadas y con catalizadores.

El compuesto más sencillo de los alcanos es el metanol, formado por un átomo de carbono y cuatro de hidrogeno (CH4). Los demás alcanos se diferencian en el agregado de un átomo de carbono; algunos de los más conocidos son: etano (dos átomos de C), propano (tres átomos de C), butano (cuatro átomos de C), pentano (cinco átomos de C) entre otros.

Los alcanos se pueden clasificar en gaseosos (hasta cinco carbonos); líquidos (entre 6 y 16 carbonos) y solidos (entre 17 y 30 carbonos).

Las aplicaciones de algunos alcanos en la vida diaria son: el metano del gas natural; el propano y butano, combustibles domésticos e industriales; el hexano, disolvente para extraer aceite de soja; las gasolinas y el gasoil; los aceites lubricantes; la vaselina; parafina y asfalto entre muchos más.

Las reacciones de los alcanos son: reacciones con el oxígeno; reacciones con halógenos; Cracking; isomerización y reformado entre otras. Tomado de: conceptos de química orgánica: https://books.google.com.co/conceptos+quimica+organica+de+los+alcanos&source; alcanos, alquenos y alquinos http://www.quimicayalgomas.com/quimica-organica/hidrocarburos/alcanos-alquenos-y-alquinos/

7. ¿En qué consiste la química de los alquenos?

Al igual que los alcanos la química orgánica de los alquenos busca conocer y entender las propiedades químicas y físicas e hibridaciones de estos compuestos, con el fin de conocer sus reacciones y generaciones de nuevos compuestos.

Los alquenos se diferencian con los alcanos en que presentan enlaces dobles a lo largo de la molécula. Los alquenos son hidrocarburos insaturados y al tener doble enlace, los alquenos tienen dos átomos menos de hidrógeno.

En cuanto a su nomenclatura mientras en los alcanos la terminación es ano ejemplo propano en los alquenos es eno, ejemplo propeno. Los alquenos son mucho más reactivos que los alcanos, debido a la presencia del doble enlace que permite que se adicionen átomos de otras sustancias. En presencia de catalizadores metálicos como el níquel, los alquenos reaccionan con el hidrógeno originando alcanos. Los alquenos también presentan la reacción de combustión, oxidándose con suficiente oxígeno.

Algunos alquenos poseen en su estructura dos enlaces dobles en lugar de uno; estos alquenos reciben el nombre de diolefinas o dienos (aspecto aceitoso), cuya terminación en su nomenclatura es dieno ejemplo propadieno.

En el caso de los alquenos aquellos que contienen hasta tres átomos de carbono son gaseosos, a partir del cuarto carbono al 18 son líquidos y los demás sólidos. Son solubles en solventes organicos como el alcohol y el éter.

El hidrocarburo alqueno más sencillo con doble enlace carbono-carbono es el etileno CH2=CH2, El etileno es usado entre otras cosas para conseguir el plástico o pilietileno.

Las reacciones de los alquenos son: Hidrogenación (adición de hidrógeno); Halogenación (adición de halógenos); adición de ácido binario (regla de Markovnikov). Los alquenos se obtienen en el laboratorio a partir de la reacción de deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo. Tomado de alcanos, alquenos y alquinos http://www.quimicayalgomas.com/quimica-organica/hidrocarburos/alcanos-alquenos-y-alquinos/ y propiedades de los alquenos: http://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/prepa4/quimica/Organica/Propiedades%20Fisicas%20y%20Quimicas%20de%20alquenos.pdf

8. ¿En qué consiste la química de los alquinos?

En los alquinos se estudia el efecto y reacción del triple enlace que conforman estos compuestos. Igualmente se busca conocer sus características químicas y físicas, para la generación de nuevos compuestos.

Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es Cn H2n-2. El triple enlace que se genera en los alquinos está conformado por dos tipos de uniones. Por un lado dos orbitales sp solapados constituyendo una unión sigma. Y las otras dos se forman por la superposición de los dos orbitales p de cada C. (Dos uniones ∏).

Se nombran sustituyendo el sufijo característico de los alcanos, por el sufijo ino que indica el triple enlace.

Entre las propiedades físicas de los alquinos se puede mencionar son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos usuales y de baja polaridad: ligroína, éter, benceno, tetracloruro de carbono.

Los puntos de ebullición son casi los mismos que para los alcanos o alquenos con el mismo esqueleto carbonado. Los tres primeros términos son gases; los demás son líquidos o sólidos. A medida que aumenta el peso molecular aumentan la densidad, el punto de fusión y el punto de ebullición.

Debido al triple enlace los alquinos dan principalmente reacciones de adición, parecida a los de los alquenos, con la diferencia que pueden adicionar dos moles de reactivo en lugar de uno.

Los alquinos se fabrican en forma de acetileno. A su vez, una buena parte del acetileno se utiliza como combustible en la soldadura a gas debido a las elevadas temperaturas alcanzadas.

En la industria química los alquinos son importantes productos de partida por ejemplo en la síntesis del PVC (adición de HCl) de caucho artificial etc. Tomado de Alquinos.http://es.slideshare.net/nickolairamos/quimica-organicaalquinos

9. ¿En qué consiste la química de los aromáticos?

Al hablar de hidrocarburos aromáticos se debe tener en cuenta que son derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una inusual estabilidad, que le viene dada por la presencia de los dobles enlaces conjugados.

Los compuestos aromáticos reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables. El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policiclicos es “areno” y los radicales derivados de ellos se llaman radicales “arilo”. La molecula del benceno es cíclica de forma exagonal y con un orden de enlace intermedio entre un enlace sencillo y un doble enlace.

El benceno es un líquido transparente y muy refrigerante, toxico y soluble en disolventes organicos. Tiene gran importancia en la industria ya que se utiliza como materia prima de varios compuestos usados como disolventes.

Los compuestos derivados del benceno, por su parte son en su mayoría líquidos solubles en agua.

10. ¿En qué consiste la química de los derivados halogenados de los hidrocarburos – halogenuros de arilo y alquilo-?

Los derivados halogenados: son compuestos orgánicos que contienen uno o más halógenos en su molécula. Se les denomina haluros o halogenuros.

Halogenuros de arilo Estos compuestos presentan uno o más átomos de halógeno unidos directamente al anillo bencénico. La unión de estos halógenos al anillo es muy fuerte por lo que no reaccionan por sustitución.

Halogenuros alquilo son los derivados halogenados de mayor importancia, ya que se utilizan como base para la síntesis de muchos compuestos orgánicos.

http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/quimica/Tema14.html