Susana Latorre Licenciada en Ciencias químicas

Susana Latorre Licenciada en Ciencias

QUIMICA INORGANICA QUIMICA ORGANICA TIPOS DE ENLACES

QUE ES UN ELEMENTO QUIMICO QUE ES UNA MOLECULA

ELEMENTO QUIMICO

• Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos que tienen igual cantidad de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número atómico del elemento.

• Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico

carbono, mientras que todos los átomos con 92

protones en sus núcleos son átomos del elemento

• Es importante diferenciar elemento químico de sustancia simple. El ozono (O₃) y el

dioxígeno (O₂) son dos sustancias simples, cada una de ellas con propiedades

diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos sustancias simples es el oxígeno (O).

ATOMO

• - Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones.

• - Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo.

• Molécula:

• Es la unión química de dos o más átomos. Es la partícula más pequeña que puede

existir como sustancia compuesta.

GENERALIDADES

Las diferencias principales entre los

compuestos orgánicos y los

inorgánicos, se deben a variaciones en

la composición, el tipo de enlaces y las

polaridades moleculares

• La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación,

composición, estructura y reacciones

químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no

poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química

organometálica que es una

.

• La Química Orgánica o Química del

carbono es la rama de la química que

estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno y otros heteroátomos, también conocidos como compuestos orgánicos.

• Friedrich Wöhler y Archibald Scott Couper son conocidos como los "padres" de la

 El átomo de carbono se ubica en el grupo IVA ,período 2.

 Su número atómico (Z) es 6.

 Su configuración electrónica es: ls2_2s2_2p2_.

 Tiene cuatro electrones de valencia.  • Tiene la capacidad para

• Los átomos de carbono son únicos en su

habilidad de formar cadenas muy estables y anillos, y de combinarse con otros

Formas Alotrópicas del Carbono.

Tetravalencia del Carbono.

• Para explicar la tetravalencia , los electrones pasan a un

estado de mayor energía ; esto ocurre cuando un electrón que esta en un orbital 2s pasa a un orbital 2p.

• Configuración normal

1s2_2s2_2p2

• Tetravalencia

1s2_2s1_2p

x22py22pz2

En esta nueva configuración , el átomo de

carbono posee cuatro electrones desapareados que pueden formar enlaces con otros átomos. La energía desprendida al formarse los enlaces es suficiente para compensar la energía necesaria para desaparear los electrones. Así el átomo de carbono cumplirá con la regla del octeto ; esto lo logra con el proceso de hibridación.

ENLACES DEL CARBONO

• ENLACE SIMPLE ( METANO), forma un tetraedro

• ENLACE DOBLE ( ETENO), forman los vertices de un triángulo casi equilatero • ENLACE TRIPLE ( ETINO), molécula

Símbolos y Estructuras

• Los átomos está típicamente ligados por enlaces covalentes fuertes en los

cuales los diferentes átomos comparten pares de electrones.

• Debido a que el carbono tiene 4

electrones en su órbita más externa,

puede formar enlaces compartiéndolos como en el caso del metano: CH_4.

• Tetrahedro

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HIDROCARBUROS

• Compuestos por átomos de sólo dos

elementos: carbono e hidrógeno

• Los enlaces covalentes entre los

átomos de carbono pueden ser sencillos, dobles o triples.

• Los esqueletos de carbono pueden

ser cadenas o anillos

• Un anillo de carbono es una estructura de tres o más átomos de carbono que forman un ciclo cerrado: compuestos cíclicos

• Si sólo contienen cabono: carbocíclicos

• No todos los átomos tienen que ser de carbono; pueden ser de O, N ó S:

heterocíclicos

• Los anillos de los compuestos cíclicos se pueden condensar en polígonos

simples.

(Se sobreentiende la forma de enlazar los carbonos)

• Las fórmulas estructurales condensadas reducen el volumen con poco sacrificio de la información

H H | | H—C—C—H se convierte en | | H H CH₃ —CH₃ ó HC3 —CH3

Es posible “sobreentender” incluso a la mayoría de los enlaces sencillos. CH₃CHCH₂CH₂CH₃

|

CH₃

• En ocasiones se usan paréntesis para condensar más las estructuras.

HIDROCARBUROS

SATURADOS

Clasificación de hidrocarburos

• Alcanos: Hidrocarburos saturados, con enlaces sencillos únicamente, pueden ser de cadena abierta o cerrada.

Parafinas. C_nH_2n+2

Hidrocarburos

Nomenclatura

1. Se determina cuál es la cadena continua de átomos de carbono

más larga de la estructura que es la cadena principal para la

nomenclatura.

2. Se agrega un prefijo en –ano que especifique el número de átomos de carbono en la cadena principal.

Los prefijos, hasta C-10, son los siguientes: met- 1 C hex- 6 C et- 2 C hept-7 C prop-3 C oct- 8 C but- 4 C non- 9 C pent-5 C dec- 10 C

En el caso de los cicloalcanos, la aplicación es así:

• A partir del butano los nombres de los compuestos orgánicos llevan el prefijo:

• Penta 5 átomos de C • Hexa 6 átomos de C • Hepta 7 átomos de C • Octo 8 átomos de C • Nona 9 átomos de C • Deca 10 átomos de C • Undeca 11 átomos de C 32 Sabias que... Al aumentar el número de Carbonos en los alcanos se van modificando sus

propiedades físicas, por ejemplo los primeros

cuatro alcanos son gases a temperatura ambiente y del Pentano al Decano son

líquidos. Además al aumentar el tamaño

molecular (⇡ Nº de C), se

HIDROCARBUROS

INSATURADOS

Nomenclatura de alquenos

1. Se utiliza la terminación –eno para todos los alquenos y cicloalquenos.

2. Como prefijo a esta terminación, se cuenta el número de átomos de carbono en la

secuencia más larga que incluya el enlace doble. A continuación, se utiliza el mismo

prefijo que se aplicaría si el compuesto fuera saturado.

 Doble enlace

 Eteno

Alquinos

• Alquinos: hidrocarburos insaturados con triples ligaduras.

• Nomenclatura: terminación en –ino. • Las localizaciones de los grupos

sustituyentes de los alquinos

ramificados y los alquinos sustituidos también se indican mediante números.

Grupos Funcionales

• El estudio de la química orgánica se organiza alrededor de los grupos funcionales.

• Son los fragmentos moleculares que incluyen

átomos de no metales distintos al C y al H, o que poseen enlaces dobles o triples, son los sitios

específicos de los compuestos orgánicos que atacan más frecuentemente otras sustancias químicas.

Alcohol

• Grupos hidroxi: -OH, cuando está unido a una cadena hidrocarbonada produce un compuesto llamado alcohol. Se nombran con el sufijo –ol

Etanol: CH3CH2OH

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¿Cómo se nombran los alcoholes?

grupo hidroxilo (cadena fundamental). Esto forma la base del nombre del compuesto, cambiando la terminación "o" del hidrocarburo correspondiente por el sufijo "ol".

• La numeración de la cadena fundamental se realiza de modo que la posición del hidroxilo

quede establecida por el número menor posible. • Se nombran las ramificaciones y sustituyentes

indicando sus posiciones mediante números.

Algunos ejemplos

Grupo carbonilo: -C=O. Es uno de los más

importantes y reactivos, tanto en células como en química orgánica en general.

• Aldehído

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• Cetona

¿Cómo se nombran los aldehídos?

• La cadena mayor que contiene al grupo

funcional –CHO, se considera como base

para nombrar al compuesto.

• La terminación "o" del alcano, se cambia por "al".

• Las posiciones de los sustituyentes, se

indican mediante los números menores posible, reservando el 1 para el carbono carbonílico.

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¿Cómo se nombran las cetonas?

• Se considera la cadena mayor la que

contiene el grupo carbonilo como base y la terminación "o" del alcano correspondiente se cambia por "ona".

• Las posiciones de los sustituyentes se

indican mediante números, utilizando el menor número posible para el grupo

carbonilo.

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EJEMPLOS

¿Cómo se nombran los ácidos carboxílicos?

• Sigue las mismas reglas que para los

aldehídos, solo que comienzan a nombrarse con la palabra ácido y se cambia la

terminación "al" del aldehído por "oico"

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EJEMPLO

•CONTINUAMOS

CON LOS