Quimica Orgánica

Investigacion personal

Configuración Electrónica

Es el modo en el cual los electrones están ordenados en un átomo.

Los electrones son fermiones están sujetos al principio de exclusión de Pauli, que dice que dos fermiones no pueden estar en el mismo estado cuántico a la vez.

Entonces en el momento en que un estado es ocupado por un electrón, el siguiente electrón debe ocupar un estado mecanocuántico diferente.

Valores de los Números Cuanticos

El primer número cuántico n corresponde a los diferentes niveles de energía permitidos o niveles cuánticos; los valores que toma son 1, 2, 3, 4,... Para n=1 se tiene el nivel de menor energía.

Los estados tienen la forma de armónicos esféricos, y por lo tanto se describen usando polinomios de Legendre. A estos subniveles, por razones históricas, se les asigna una letra, y hacen referencia al tipo de orbital (s, p, d, f):

Valor de l	Letra	Máximo número de electrones
1	s	2
2	p	6
3	d	10
4	f	14
5	g	18

El tercer número cuántico, m, puede tomar los valores desde -l a l, y por lo tanto hay un total de 2l+1 estados posibles. Cada uno de estos puede ser ocupado por dos electrones con espines opuestos, lo que viene dado por el número cuántico s(spin), que puede valer +1/2 o -1/2. Esto da un total de 2(2l+1) electrones en total (tal como se puede ver en la tabla anterior). En resumen, estos son los valores que pueden tomar los números cuánticos:

Número cuántico	Valores posibles
n	1, 2, 3,...
l	0,..., (n-1)
m	-l,..., 0,...,+l
s	-1/2, +1/2

1) Definición:

• Es la química del carbono y de sus compuestos.

• Es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono.

ü En si es la rama de la química que estudia las moléculas de carbono y sus compuestos.

Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azucares y grasas. Estos son compuestos tienen como base principal el carbono. Los productos orgánicos están presente en todo lo que utilizamos: ropa, jabones, champús, medicina, perfumes, comida, etc.

2) Estudio del átomo de carbono

2.1 Propiedades Físicas

El carbono existe en 2 formas Alotrópicas: grafito y diamante.

Son cristalinos y los átomos están enlazados fuertemente covalentes.

Características del Grafito:

ü Blando de color gris.

ü Punto de fusión Elevado

ü Buen conductor de la electricidad

ü Posee brillo metálico.

ü Es un buen lubricante

Utilidad: Se utiliza como electrones inertes en pilas o celdas galvánicas.

Características del Diamante:

ü Conocido por su dureza

ü Punto de fusión elevado

ü Se emplea para cortar metales

ü Es transparente

ü Mal conductor de electricidad

Utilidad: Se emplea como piedra preciosa en collares, sortijas.

2.2 Propiedades Químicas (explicación y gráficos de cada uno)

Covalencia:

ü Consiste en que los 4 híbridos son de igual intensidad de energía y por tanto sus 4 enlaces de carbono son iguales y de clases iguales.

Esto quiere decir que el carbono ejerce la misma fuerza de unión por sus 4 enlaces.

Ejm: Metano: Sus 4 híbridos son atraídos por el carbono con la misma fuerza ya que sus 4 enlaces son de la misma clase.

Tetrabalencia: Fue postulada por Friedrich Kekulé en 1857.

ü Es la guía mas segura en la edificación de la química orgánica por lo tanto se acepta que el carbono que el carbono se manifiesta siempre como tetravalente y sus enlaces son covalentes e iguales entre si.

Hibridación: es la función de orbitales de diferentes energías del mismo nivel pero diferente subnivel que resulta orbitales de energía constante y de igual forma.

Ejm: La configuración electrónica del boro tiende a excitarse debido a sus conglomerados atómicos y como consecuencia se da el fenómeno de Hibridación.

Autosaturación: es la capacidad del átomo de carbono para compartir sus electrones de valencia consigo mismo formando cadenas carbonadas.

Esta propiedad es fundamental en el carbono y lo diferencia del resto de los elementos químicos.

Al compartir sus electrones con otros átomos de carbono puede originar enlaces simples, dobles o triples de tal manera que cada enlace representa un par covalente y comparten 2 y 3 pares de electrones.

Funciones Químicas:

3.1 Definición: es el conjunto de compuestos que tienen propiedades comunes, similares, parecidas o análogas.

Es un conjunto de compuestos que tienen propiedades muy parecidas en virtud a que sus moléculas contienen uno o más átomos iguales.

Trabajo en clase

Cadenas Carbonadas

Se clasifican:

- Por el tipo de enlace:

a) Cadena carbonada Saturada: cadena carbonada cuyos átomos de carbono están unidos por sólo enlaces simples.

b) Cadena Carbonada no Saturada: cadena carbonada cuyos átomos de carbono presentan enlace(s) doble(s) o enlace(s) simple(s).

- Por la forma de la cadena:

a) Cadena Carbonada Abierta:

- C.C. Abierta Lineal: tiene 2 extremos, inicio y final.

Ejemplo 1:

c

c

c

c

c

Ejemplo 2:

Ejemplo3:

- C.C. abierta Ramificada: tiene varios extremos.

b) Cadena Carbonada Cerrada o Cíclica: cadena cuyos átomos forman figuras geométricas.

Ejemplo 1:

Ejemplo2:

Ejemplo3:

Ejemplo4:

Fórmulas para expresar una cadena carbonada.

- Fórmula desarrollada o estructurada: da la ubicación en el espacio de los átomos que componen la cadena.

- Fórmula semidesarrollada: indica el tipo de enlace que hay entre los átomos que conforman la cadena y a la vez el número de hidrógenos que le corresponden a cada átomo de carbono.

- Fórmula Global, general o empírica: indica el número de átomos de cada elemento que conforman la molécula.

C₃H₆

Clases de carbonos en una cadena carbonada.

- Carbono Primario: átomo de carbono que comparte electrones por un enlace simple. Tiene 3 hidrógenos.

- Carbono Secundario: átomo de carbono que comparte electrones con toro carbono por enlace doble; átomo de carbono que comparte electrones con dos átomos de carbono por enlaces simples. Tiene 2 hidrógenos.

- Carbono terciario: átomo de carbono que comparte electrones con otro átomo de carbono por un enlace triple; átomo de carbono que comparte electrones con dos átomos de carbono por un enlace simple y uno doble. Tiene un hidrógeno.

- Carbono Cuaternario: átomo de carbono que comparte electrones con dos átomos de carbono por enlace triple y uno simples o por dos enlaces dobles o por dos enlaces simples y uno doble. No tiene hidrógenos.

Prefijos y sufijos para nombrar a una cada carbonada:

Prefijo		Sufijo
Met	1	Ano (alcano) Eno (alqueno) Ino (alquino) Se les puede anteponer di (2), tri (3), tetra (4).
Et	2
Prop	3
But	4
Pent	5
Ex	6
Hept	7
Oct	8
Non	9
Dec	10
Undec	11
…
Eicos	20

Para nombrar una cadena carbonada lineal, primero se debe observar si posee algún enlace doble o triple, si sólo posee enlaces simples, se puede empezar a numerar desde cualquier extremo:

Está cadena se nombraría de la siguiente manera: Butano, porque tiene 4 átomos de carbono (but), y comparten electrones por enlaces simples (alcano).

Si tuviese un único enlace doble o enlace triple, se empieza a numerar por el extremo más cercano al enlace doble o triple, y se númera el átomo en el que se inicia el enlace doble o triple.

En este caso el enlace doble está más próximo al extremo izquierdo, entonces este compuesto se llama: Buteno1, porque es una cadena que posee 4 átomos de carbono y un enlace doble que empieza en el primer átomo.

H3

C

C

C

C

H

H2

1

2

3

4

Otro ejemplo:

En este caso el enlace triple está más próximo al extremo derecho, este compuesto se llama: Butino1, porque tiene 4 átomos de carbono y el enlace triple empieza en el primer átomo de carbono.

Correccion de la Ficha:

II.- Escribe la ecuación química (con formulas funcionales ) de lo siguiente:

1. Caprilato de nonil

C₇ H₁₅ COO . C₉ H₁₉

2. Valerato de butenil

C₄ H₉ COO . C₄ H₉

3. Oxalato de diexil

(C₆ H₁₃ COO)₂ . (C₆ H₁₃)₂

4. Palmitato de decinil

C₁₅ H₃₁ COO . C₁₀ H₁₇

5. Acetato de metil

C H₃ COO . C₂ H₅

6. Margatrato de glicerilo

(C₁₆ H₃₃ COO)₃ . C₃ H₅

7. Laurato de glicerilo

(C₁₁ H₂₃ COO)₃ . C₃ H₅

8. Pelargonato de octal

Esta fórmula no puede ser desarrollada porque no es una sal, ya que la sal se forma por un ácido orgánico y un alcohol, y el alcohol pasa a ser radical, este nombre no muestra un radical sino un carbonilo.

9. Caproato de heptenil

C₅ H₁₁ COO . C₇ H₁₅

10. Petanodiato de glicerilo

No existe ninguna sal que se llame Petanodiato, es por eso que no se puede desarrollar esta fórmula.

11. Decanoato de potasio

C₉ H₁₉ COO K

12. Exinoato de sodio

C₅ H₇ COO Na

13. Butirato de calcio

C₃ H₇ COO Ca

14. Oxalato de bario

C₆ H₁₃ COO Ba

15. Acetato de litio

C H₃ COO Li