domingo, 1 de noviembre de 2009

FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS

QUIMICA ORGANICA
Es la ciencia que estudia la estructura y propiedades de los compuestos del carbono que constituyen principalmente la materia viva, su aplicación a la industria y al desarrollo tecnológico.
GENERALIDADES:
En 1826 el químico alemán Federich Wholer elaboro el primer compuesto organico artificialmente que fue la úrea a partir de compuestos inorgánicos.
Los compuestos Orgánicos estan formados por:
*Elementos Organógenos: C, H, O, N.
Elementos Secundarios : F, I, P, S, Ca, Na, As, Fe, etc.
Según el numero de elementos primordiales los compuestos orgánicos pueden
ser : Binarios, Terciarios , Cuaternarios.
Presentan el fenomeno de la isomeria es decir la misma formula global representa varios compuestos.

CLASIFICACION DE LA QUIMICA ORGÁNICA:
HIDROCARBUROS: ALCANOS ALQUENOS ALQUINOS
FUNCIONES OXIGENADAS: ALCOHOL,ETER, ALDEHIDO,CETONA,ESTER,
AC. CARBOXILICO,JABON
FUNCIONES NITROGENADAS: AMINA,AMIDA,NITRILO,IMINA,AMINOACIDO
PROPIEDADES DEL ATOMO DEL CARBONO:
PROPIEDADES FISICAS:
El carbono existe en dos formas Alotrópicas : el grafito y el diamante (estado puro).Ambos son cristalinos y los atomos estan enlazados fuertemente covalentes.
El grafito es blando de color gris, punto de fusión elevado, buen conductor de la electricidad y posee brillo metálico.
Debido a que la union entre los diversos planos es debil,el grafito es una masa blanda lo que permite a las capas adyacentes deslizarse una sobre otra ello hace que el grafito es un buen lubricante.
El punto de fusion elevado se explica por el fuerte enlace existente entre los atomos del mismo plano lo que motiva que se precise elevada enregia para desordenarlos. La conductividad eléctrica y brillo metalico se explican por el cuarto electrón semisuelto que puede saltar de un atomo a otro .
El diamante presenta diversas variedades, conocido por su dureza(10 en la escala de Mohs), y punto de fusion elevado : 3 500°C, se emplean para cortar metales en la cuchilla de los tornos, taladros,etc. y diamantes transparentes que se emplean como piedras preciosas de gran valor monetario; es mal conductor de la electricidad.
Carbones Natural y Artificial:
I. NATURAL:
Los carbones que se encuentran en la naturaleza proceden de procesos de carbonización de vegetales que quedaron enterrados al producirse cataclismo siendo sometidos en estas condiciones a presiones y temperaturas elevadas y procesos fermentativos aneróbicos.
Todos ellos tienen estructura amorfa y son: antracita,hulla,lignita, turba.
II. ARTIFICIAL:
Se obtiene por la intervención del hombre.
Carbón de Coke: Es una de las materias básicas en el proceso de obtención de hierro queda como residuo sólido en la destilación de la hulla en ausencia de aire.
Carbón Vegetal: De la combustión de la materia es muy poroso por lo cual posee propiedades absorventes de gases. En forma de láminas se utiliza en las máscaras antigas tambien absorve sust. en disolución coloidal y se utiliza para retener el benceno del gas de alumbrado.
Carbón Animal o de huesos: Se produce en la carbonización de huesos de animales en ausencia de aire. Esta constituido de fosfato de calcio con 10% C , tiene gran poder absorvente y se emplea para decolorar disoluciones por ebullición en pequeñas porciones.

Negro de humo: Tambien llamado hollin se obtiene por la combustión incompleta de sustancias orgánicas ; es deficiente la cantidad de oxigeno por lo que en la industria se obtiene el negro de humo mediante la combustión incompleta del gas natural que contiene metano.El negro de humo se emplea en la fabricación de tinta china cintas para máquina de escribir ,etc.

Carbón de Retorta: Es el carbón que queda incrustado en las paredes de las retortas de material refractario donde se realiza la destilación de la hulla; es un carbón muy duro conductor del calor y la electricidad que se usa para construir electrodos de aparatos eléctricos.

PROPIEDADES QUIMICAS :
LA COVALENCIA: Esta propiedad consiste en que los 4 orbitales hibridos son de igual intensidad de energia y por lo tanto sus 4 enlaces del carbono son iguales y de igual clase. Esto significa que el carbono ejerce la misma fuerza de unión por sus 4 enlaces , un buen ejemplo seria el del metano.
En el metano los 4 hidrogenos son atraidos por el carbono con la misma fuerza ya que sus 4 enlaces son de la misma clase.

LA TETRAVALENCIA: En 1857 postulo Friedrich Kekulé la tetravalencia en su teoria estructural dicha propiedad del atomo de carbono como dice Mourey, es la guia mas segura en la edificación de la quimica orgánica por lo tanto se acepta que el carbono se manifiesta siempre como tetravalente y sus enlaces son covalentes e iguales entre si.
El carbono en el estado basal tiene dos electrones en el subnivel 2s y dos elctrones en el subnivel 2p.
De acuerdo a la configuración electronica que describimos deberiamos esperar que el carbono se comporte como divalente puesto que tiene 2 orbitales o electrones sin aparear . Este hecho se explica con la hibridación que a seguir voy a explicar.

LA HIBRIDACION: Es la función de orbitales de diferentes energias del mismo nivel pero de diferente subnivel , resultando orbitales de energía constante y de igual forma :por ejemlpo. la configuración electrónica del boro debido a sus conglomerados atomicos tiende a excitarse y como consecuencia se obtiene el fenómeno de hibridación. debido al traslado de un electron 2s al reempe 2p luego
de esto se origina un reacomodo energético formando 3 orbitales hibridos sp² quedando un orbital 2p puro.

LA AUTOSATURACION: Esta propiedad se define como la capacidad del atomo de carbono para compartir sus electrones de valencia consigo mismo formando cadenas carbonadas , esta propiedad es fundamental en el carbono y lo diferencia de los demas elmentos quimicos . Al compartir sus electrones con otros atomos de carbono puede originar enlaces simples , dobles, o triples de tal manera que cada enlace representa un par covalente y comparten dos y tres pares de electrones.
EXPERIENCIA EN LABORATORIO
DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS:
- Muestra:Naftalina, sal de mesa , vela , bencina , aguarraz , agua, tiza
- Analisis: Solubilidad, combustion , tipos de compuesto
- Conclusiones

HIDROCARBUROS:
CONCEPTO: Son compuestos orgánicos binarios formados por atomos de carbono e hidrógeno , se podria decir que constituye la función quimica mas importante.
Los hidrocarburos presentan dos tipos de reacciones:
Combustión completa (exceso de oxigeno)
Combustión incompleta (deficiencia de oxigeno)
CLASIFICACION:
Alifáticos: La cual a su vez se subdivide en :
H.C. Saturados: Alcanos.
H.C. No Saturados: Alquenos, Alquinos, Dienos, Trienos, Diinos, etc.
Ciclo Alifáticos: Ciclo alcano, ciclo alqueno, ciclo alquino, etc.
Aromáticos: Alquibencenos o arenos.

ORGANIZADOR DE APRENDIZAJE

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APLICACIONES DE ALDEHIDOS Y CETONAS


ALDEHIDOS


CETONAS
Uso de los aldehídos y cetonas:
Aldehídos:El metanal o aldehído fórmico es el aldehído con mayor uso en la industria, se utiliza fundamentalmente para la obtención de resinas fenólicas y en la elaboración de explosivos (pentaeritrol y el tetranitrato de pentaeritrol, TNPE) así como en la elaboración de resinas alquídicas y poliuretano expandido. También se utiliza en la elaboración de uno de los llamados plásticos técnicos que se utilizan fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM (polioximetileno)

Cetonas:La cetona que mayor aplicación industrial tiene es la acetona (propanona) la cual se utiliza como disolvente para lacas y resinas, aunque su mayor consumo es en la producción del plexiglás, empleándose también en la elaboración de resinas epoxi y poliuretanos. Otras cetonas industriales son la metil etil cetona (MEK, siglas el inglés) y la ciclohexanona que además de utilizarse como disolvente se utiliza en gran medida para la obtención de la caprolactama, que es un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.
Muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas como es el caso del benzaldehído (olor de almendras amargas), el aldehído anísico (esencia de anís), la vainillina, el piperonal (esencia de sasafrás), el aldehído cinámico (esencia de canela). De origen animal existe la muscona y la civetona que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.

APLICACIONES DE ACIDOS CARBOXILICOS


APLICACIONES ESTERES Y ETERES














Aplicaciones
Los ésteres se usan como emulsificantes y como acondicionadores de la piel.
Los alquil-éteres de glucosa son usados como tensioactivos en champús.




APLICACIONES DE AMINAS , AMIDAS Y NITRITOS

NITRITOS

AMIDAS
AMINAS






AMINAS

Podemos decir que las aminas, en general, se emplean en las Industrias química, farmacéutica, de caucho, plásticos, colorantes, tejidos, cosméticos y metales. Se utilizan como productos químicos intermedios, disolventes, aceleradores del caucho, catalizadores, emulsionantes, lubricantes sintéticos para cuchillas, inhibidores de la corrosión, agentes de flotación y en la fabricación de herbicidas, pesticidas y colorantes.
Concretamente:
- La metilamina se emplea en la fabricación de productos agroquímicos, curtidos (como agente reblandecedor de pieles y cuero), colorantes, fotografía (como acelerador para reveladores), farmacia y refuerzo de explosivos especiales.
- La dimetilamina se usa en el proceso de vulcanización de caucho (como acelerador de la vulcanización), en la fabricación de curtidos, funguicidas, herbicidas, fibras artificiales, farmacia, disolventes y antioxidantes.
- La trimetilamina se utiliza en la fabricación de bactericidas, cloruro de colina (asimilador de grasas para animales) y se emplea también en la industria farmacéutica, en síntesis orgánica y como detector de fugas de gases.

AMIDAS

Por otra parte, podemos decir que las amidas sustituidas, en general, tienen propiedades disolventes muy importantes.
- La dimetilformamida, se emplea como disolvente de resinas en la fabricación de cuero sintético, poliuretano y fibras acrílicas, como medio de reacción y disolvente en la extracción de productos farmacéuticos, en disolución de resinas, pigmentos y colorantes. Constituye un medio selectivo para la extracción de compuestos aromáticos a partir del petróleo crudo.
- La dimetilacetamida se utiliza como disolvente de fibras acrílicas y en síntesis específicas de química fina y farmacia.

Tanto la dimetilformamida como la dimetilacetamida son componentes de disolventes de pinturas.




















NITRITOS





Los nitritos forman parte de muchas formulaciones de sales para salar carnes (E249 = nitrito de potasio; E250 = nitrito de sodio). Se debe a su capacidad se mantener un color rojizo deseado en la materia prima ya que reaccionan con la mioglobina de la carne. Sin embargo, la concentración debe ser baja ya que hay sospechas que favorecen el desarrollo de cáncer. Además por su interacción con la hemoglobina resultan tóxicos.
Los nitritos son productos de partida en la síntesis de diversos compuestos químicos, sobre todo compuestos diazo. su aplicación médica es como antídoto en caso de envenenamientos por cianuro de potasio, causando vasodilatación y es además antiespásmodico.










VIDEOS DE HIDROCARBURO

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