Ejercicios de Formulación Orgánica
Aplicación en Flash que propone ejercicios de formulación orgánica y los corrige
Formulación Orgánica
jueves, 9 de julio de 2015
CLASIFICACIÓN
DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
HIDROCARBUROS
Compuestos
bases de la Química orgánica, comprenden un armazón de átomos de carbono a los
cuales se unen los átomos de hidrógeno. Se clasifican a su vez en: alcanos,
alquenos, alquinos, según los tipos de enlace que existen en la cadena.
De
acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos se pueden
clasificar como:
·
Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se
clasifican en:
·
Hidrocarburos lineales a los que
carecen de cadenas laterales
·
Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan
cadenas laterales.
·
Hidrocarburos cíclicos ó cicloalcanos, que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se
clasifican como:
·
Monocíclicos, que tienen una sola operación
de ciclización.
·
Policíclicos, que contienen varias
operaciones de ciclización.
Los sistemas policíclicos se pueden clasificar por su complejidad en:
·
Fusionados, cuando al menos dos ciclos comparten un enlace covalente.
ALCANOS
Hidrocarburos en los cuales todos los enlaces carbono – carbono son enlaces
simples. Poseen solamente un enlace, lo cual les proporciona el sufijo –ano.
Su fórmula molecular es: CnH2n+2
Para nombrarlos, se emplea el radical seguido del sufijo ano.
PROPIEDADES FÍSICAS
·
Punto de ebullición aumenta al
aumentar el número de átomos de carbono. Para los isómeros, el que tenga la
cadena ramificada tendrá punto de ebullición menor.
·
Son casi totalmente insolubles en
agua debido a su baja polaridad y su incapacidad para formar enlaces
hidrogenados. Los alcanos líquidos son miscibles entre si y generalmente se
disuelven en disolventes de baja polaridad. Los buenos disolventes para los
alcanos son el benceno, tetracloruro de carbono, cloroformo y otros alcanos.
PROPIEDADES QUÍMICAS
En
general, los alcanos muestran una reactividad relativamente baja, porque sus
enlaces de carbono son relativamente estables y no pueden ser fácilmente rotos.
A diferencia de muchos otros compuestos orgánicos, no tienen grupo funcional.
Solo
reaccionan muy pobremente con sustancias iónicas o polares. La constante de acidez para los alcanos tiene valores
inferiores a 60, en consecuencia son prácticamente inertes a los ácidos y
bases. Su inercia es la fuente del término parafinas (que significa "falto de
afinidad"). En el petróleo
crudo, las moléculas de alcanos permanecen químicamente sin cambios por
millones de años.
Sin
embargo, es posible reacciones redox de los alcanos, en particular con el
oxígeno y los halógenos, puesto que los átomos de carbono están en una
condición fuertemente reducida; en el caso del metano, se alcanza el menor
estado de oxidación posible para el carbono (-4). La reacción con el oxígeno
conduce a la combustión sin humo; con los halógenos, a la reacción de sustitución. Además, los
alcanos interactúan con, y se unen a, ciertos complejos de metales de
transición.
Los radicales libres, moléculas con un
número impar de electrones, desempeñan un papel importante en la mayoría de
reacciones de los alcanos, tales como el cracking y el reformado, donde los
alcanos de cadena larga se convierten en alcanos de cadena corta, y los alcanos
de cadena lineal en los isómeros ramificados, respectivamente.
En los
alcanos altamente ramificados, el ángulo de enlace puede diferir
significativamente del valor óptimo (109,47°) para permitir a los diferentes
grupos suficiente espacio. Esto origina una tensión en la molécula conocida
como impedimento estérico, y
puede aumentar sustancialmente la reactividad.
REACCIONES
DE LOS ALCANOS
COMBUSTIÓN
Los alcanos son buenos combustibles al contacto con la
llama, se incendian en oxígeno del aire y desprenden anhidrido carbónico y H2O, además
de abundante calor.
Ejemplos:
1. CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
2. C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
3. C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O
HALOGENACIÓN
Los alcanos reaccionan con los halógenos, principalmente cloro y bromo; la reacción es
fotoquímica, es decir necesita presencia de luz, pudiendo realizarse también en
la oscuridad a altas temperaturas (de 250°C o mayor)
La
halogenación es una reacción de sustitución, logrando sustituirse en la
molécula del alcano, átomos de hidrógeno por átomos de halógeno.
Ejemplo 1: Bromación
del etano
QUÍMICA ORGÁNICA
¿Qué es?
La química orgánica es la disciplina
científica que estudia la estructura, síntesis y reactividad de compuestos
químicos formados principalmente por carbono e hidrógeno, los cuales pueden
contener otros elementos, generalmente en pequeña cantidad como oxígeno,
azufre, nitrógeno, halógenos, fósforo, silicio.
Importancia de la química
orgánica
Los seres vivos estamos formados por
moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos
ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos
están presentes en todos los aspectos de nuestra vida.
El término “orgánico” procede de la
relación existente entre estos compuestos y los procesos vitales, sin embargo,
existen muchos compuestos estudiados por la química orgánica que no están
presentes en los seres vivos, mientras que numerosos compuestos inorgánicos
forman parte de procesos vitales básicos, sales minerales, metales como el
hierro que se encuentra presente en la hemoglobina….
Los compuestos orgánicos presentan una enorme variedad de propiedades y aplicaciones y son la base de numerosos compuestos básicos en nuestras vidas, entre los que podemos citar: plásticos, detergentes, pinturas, explosivos, productos farmacéuticos, colorantes, insecticidas, etc.
Los compuestos orgánicos presentan una enorme variedad de propiedades y aplicaciones y son la base de numerosos compuestos básicos en nuestras vidas, entre los que podemos citar: plásticos, detergentes, pinturas, explosivos, productos farmacéuticos, colorantes, insecticidas, etc.
Breve
historia de la química orgánica
El término “química orgánica" fue introducido en 1807
por Jöns Jacob Berzelius, para estudiar los compuestos derivados de recursos
naturales. Se creía que los compuestos relacionados con la vida poseían una
“fuerza vital” que les hacía distintos a los compuestos inorgánicos, además se
consideraba imposible la preparación en el laboratorio de un compuesto
orgánico, lo cual se había logrado con compuestos inorgánicos.
En 1823, Friedrich Wöhler, completó
sus estudios de medicina en Alemania y viajó a Estocolmo para trabajar bajo la
supervisión de Berzelius. En 1928, Wöhler observó al evaporar una
disolución de cianato de amonio, la formación de unos cristales incoloros de
gran tamaño, que no pertenecían al cianato de amonio.
El análisis de los mismos determinó que se trataba de urea. La transformación observada por Wöhler convierte un compuesto inorgánico, cianato de amonio, en un compuesto orgánico, la urea, aislada en la orina de los animales.
Este experimento fue la confirmación experimental de que los compuestos orgánicos también pueden sintetizarse en el laboratorio.
El análisis de los mismos determinó que se trataba de urea. La transformación observada por Wöhler convierte un compuesto inorgánico, cianato de amonio, en un compuesto orgánico, la urea, aislada en la orina de los animales.
Este experimento fue la confirmación experimental de que los compuestos orgánicos también pueden sintetizarse en el laboratorio.
Carbono
Elemento base de la química orgánica. Pertenece a la 4º familia.
Es tetravalente, por consiguiente, posee 4 átomos.
Su
distribución electrónica corresponde a: (z=6)
1K 2e 1s2 = 1S2
2L 4e 2s2 2p2
= 2S2P2
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