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FOGAR, MARÍA CRISTINA LA QUÍMICA DEL CARBONO

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FOGAR, MARÍA CRISTINA

LA QUÍMICA DEL

CARBONO

FOGAR, MARÍA CRISTINA

¿QUÉ ES LA QUÍMICA ORGÁNICA?

Es la rama de la Química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen CARBONO formando enlace covalente Carbono-Carbono o Carbono-Hidrógeno, también conocidos como compuestos Orgánicos.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

¿QUÉ ES EL CARBONO?

El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

CARACTERÍSTICAS DEL CARBONO

Es tetravalente, es decir tiene 4 electrones de valencia, por lo que puede enlazarse con 4 elementos o compuestos.

Presentan hibridaciones que, es la mezcla de orbitales atómicos para formar nuevos orbitales apropiados para formar enlaces.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Forman el esqueleto de la materia orgánica.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

ALQUINOS

FOGAR, MARÍA CRISTINA

ALCANOS

METANO

ETANO

PROPANO

BUTANO

FOGAR, MARÍA CRISTINA

Los ALCANOS son hidrocarburos, que tienen un solo átomo de carbono e hidrógeno.

La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2.

También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

CARACTERÍSTICAS DE LOS ALCANOS

El punto de fusión y ebullición aumentan conforme al número de átomos de carbono.

Son malos conductores de la electricidad. Son insolubles en agua. Presentan hibridación sp3. Tienen ángulo de 109º entre C-C y C-H. Presentan enlace covalente. Presentan alta energía de ionización, y el ion

molecular es generalmente débil.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

PROPIEDADES DE LOS ALCANOS

Los 4 primeros miembros de la serie son gases, del pentano (C5) al hexadecano (C16), líquidos, y los superiores son sólidos, (parafinas).

La estructura de los ALCANOS afecta directamente sus características físicas y químicas se deriva de la configuración electrónica del carbono que tiene cuatro electrones de valencia.

Su solubilidad en solventes no polares es relativamente buena, los diferentes alcanos son miscibles entre si en todas las proporciones.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

Aplicaciones y usos de algunos alcanos

En general, las parafinas se emplean como fuentes de energía (calorífica, mecánica) como disolventes y en numerosas síntesis.

Pueden emplearse como disolventes para sustancias poco polares como grasas, aceites y ceras. 

El gas de uso doméstico es una mezcla de alcanos, principalmente propano. 

El gas de los encendedores es butano.  El principal uso de los alcanos es como combustibles debido a la gran

cantidad de calor que se libera en esta reacción. El gas en cilindros usado en nuestra economía es, principalmente, una

mezcla de butano y propano (algo de etano y metano). El trimetil 2, 2,4-pentano se usa como combustible de referencia para

medir las propiedades antidetonantes de las gasolinas, habiéndosele asignado un índice de octano igual a 100.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

NOMENCLATURA DE LOS ALCANOS

o El nombre de los alcanos esta compuesto por dos partes un prefijo que indica el nº de carbono de la cadena, seguido del sufijo –ano que caracteriza a estos compuestos

FOGAR, MARÍA CRISTINA

ALQUENOS

ETENO

PROPENO

BUTENO

PENTENO

FOGAR, MARÍA CRISTINA

Los ALQUENOS u olefinas son hidrocarburos insaturados que

tienen uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula.

La fórmula general de un alqueno es CnH2n.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

CARACTERISTICAS DE LOS ALQUENOS

Por lo general el punto de fusión, de ebullición y la densidad aumentan conforme al peso molecular.

Son incoloros e inodoros con excepción del ETILENO que tiene un suave olor agradable.

Son prácticamente insolubles en agua debido a su baja polaridad y a su incapacidad para formar enlaces con el hidrógeno.

Presentan hibridación sp2. Tienen un ángulo de 120º entre C-C y C-H. Presentan enlaces covalentes.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

PROPIEDADES DE LOS ALQUENOS

A la temperatura y presión ordinarias los tres primeros alquenos normales son gases (C 2 H 4 al C 4 H 8 ); los once siguientes son líquidos (C 5 H 10 al C 15 H 30 ); y los términos superiores son sólidos, fusibles y volátiles sin descomposición, a partir del C 16 H 32 .

Contra lo que podría suponerse, la doble ligadura constituye la región más débil de la molécula, y por tanto, es fácil romperse en presencia de los agentes químicos dando productos de adición.

Cuanto mayor es el número de grupos alquilo enlazados a los carbonos del doble enlace (más sustituido esté el doble enlace) mayor será la estabilidad del Alqueno.

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APLICACIONES Y USOS DE LOS ALQUENOS

El etileno se emplea principalmente en la fabricación de polímeros, como polietileno (plástico inerte). Así como también en la obtención industrial del alcohol etílico, etilen-glicol, oxido de etileno, estireno y cloruro de vinilo.

El etileno también se emplea para provocar la maduración de la fruta.

El Polipropileno se usa en la industria textil y para fabricar cuerdas, redes de pescar y filtros.

El Isobutileno es empleado en la síntesis del tetraetilo de plomo. El cual es usado como aditivo en la preparación de la gasolina.

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NOMENCLATURA DE ALQUENOS

  Se toma como base la cadena continua de carbonos mas larga, que incluya el doble enlace.

Se numera los carbonos de la cadena principal, empezando por el extremo donde se encuentre mas cerca el doble enlace.

Se nombran los radicales procediendo de igual forma para los alcanos.

Finalmente, se nombra la cadena

tomada como base, cambiando la terminación por “eno” , anteponiendo la posición del doble enlace. Ejemplos: C 2 H 4 Eteno C 3 H 6 Propeno C 4 H 8 Buteno

FOGAR, MARÍA CRISTINA

 

ALQUINO

ETINO

PROPINO

BUTINO

PENTINO

FOGAR, MARÍA CRISTINA

Los ALQUINOS son hidrocarburos insaturados que se caracterizan por poseer un grupo funcional del tipo triple enlace carbono-carbono.

La fórmula general de los alquinos es C n H 2n-2 .

FOGAR, MARÍA CRISTINA

CARACTERÍSTICAS DE LOS ALQUINOS 

Los tres primeros son gaseosos, es decir, hasta C 4 , líquidos hasta C 15 y sólidos de C 16 en adelante.

Sus puntos de ebullición son mas elevados que los de los alquenos correspondientes. A medida que aumenta el peso molecular aumentan la densidad, el punto de fusión y el punto de ebullición.

Son insolubles en agua, pero se disuelven en los solventes orgánicos de baja polaridad, como el éter, ligroína, benceno, tetracloruro de carbono, etc.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

PROPIEDADES DE LOS ALQUINOS 

Los alquinos reducen el permanganato de potasio en medio neutro ( prueba de Bayer), dan lugar a reacciones de adición y de polimerización y son fácilmente oxidables.

Los alquinos arden con llama luminosa produciendo elevadas temperaturas. Análogamente a las olefinas, el lugar más débil de la molécula lo constituye la región en que se encuentra la triple ligadura, y por lo tanto, reaccionan dando compuestos de adición que pueden formarse en dos etapas sucesivas empleándose dos valencias en cada una.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

APLICACIONES Y USOS DE LOS ALQUINOS

La mayor parte de los alquinos se fabrica 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.

El grupo Alquino está presente en algunos fármacos citostáticos.

Los polímeros generados a partir de los alquinos, los polialquinos, son semiconductores orgánicos y pueden ser dotados parecido al silicio aunque se trata de materiales flexibles.

FOGAR, MARÍA CRISTINA

 NOMENCLATURA DE ALQUINOS 

Los alquinos se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano por -ino.

Se elige como cadena principal la más larga que contenga el triple enlace y se numera de modo que este tome el localizador más bajo posible.

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PARA FINALIZAR OBSERVAREMOS EL SIGUIENTE VIDEO

FOGAR, MARÍA CRISTINA

BIBLIOGRAFIA EMPLEADA

WIKIPEDIA.

SLIDESHARE