miércoles, 13 de julio de 2011

cOMpUeZtOZ deL carBoNO

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En química orgánica, el grupo funcional es un conjunto de estructuras submoleculares, caracterizadas por una conectividad y composición elemental específica que confiere reactividad química específica a la molécula que los contiene. Estas estructuras reemplazan a los átomos de hidrógeno perdidos por las cadenas hidrocarbonadas saturadas. Los grupos alifáticos, o de cadena abierta, suelen ser representados genéricamente por R (radicales alquílicos), mientras que los aromáticos, o derivados del benceno, son represe Química sintética

Las reacciones orgánicas son faciles y controladas por algunos grupos funcionales de los reactantes. En general, los alquilos son inertes, y difíciles de hacerles reaccionar selectivamente en las posiciones deseadas, con pocas excepciones. En contraste, los grupos funcionales de carbono insaturado, y los grupos funcionales carbono-oxígeno y carbono-nitrógeno tienen una mayor diversidad de reacciones que también son selectivas. Puede ser necesario crear un grupo funcional en la molécula para hacerla reaccionar. Por ejemplo, para sintetizar iso-octano (la gasolina ideal de 8 carbonos) a partir del alcano no funcionalizado isobutano (un gas de 4 carbonos), el isobutano es primero deshidrogenado a isobuteno. Este contiene el grupo funcional alqueno y puede ahora dimerizarse con otro isobuteno para producir iso-octeno, que es luego hidrogenado catalíticamente a iso-octano usando gas hidrógeno presurizado.

[editar] Series homólogas y grupos funcionales más comunes

Una serie homóloga es un conjunto de compuestos que comparten el mismo grupo funcional y, por ello, poseen propiedades similares. Por ejemplo: la serie homóloga de los alcoholes primarios poseen un grupo OH (hidroxilo) en un carbono terminal o primario.
Las series homólogas y grupos funcionales listados a continuación son los más comunes.[1] En las tablas, los símbolos R, R', o similares, pueden referirse a una cadena hidrocarbonada, a un átomo de hidrógeno, o incluso a cualquier conjunto de átomos.


REpREzEnTAR loz CoMpUeZtOZ deL CARBono

Isomería
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La isomería es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con igual fórmula química, es decir, iguales proporciones relativas de los átomos que conforman su molécula, presentan estructuras moleculares distintas y, por ello, diferentes propiedades. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros. Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente fórmula estructural y, por tanto, diferentes propiedades. Por ejemplo, el alcohol etílico o etanol y el éter dimetílico son isómeros cuya fórmula molecular es C2H6O.
Clasificación de los isómeros en Química orgánica.
Aunque este fenómeno es muy frecuente en Química orgánica, no es exclusiva de ésta pues también la presentan algunos compuestos inorgánicos, como los compuestos de los metales de transición.

martes, 12 de julio de 2011

FORMULA DESARROLLADA

Fórmula desarrollada
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Una fórmula desarrollada es un tipo de fórmula química en la que aparecen todos los átomos que forman la molécula y los enlaces entre ellos.[1] Sólo es válida para compuestos covalentes; no para sustancias iónicas.
La fórmula desarrollada no muestra la geometría real de la molécula, como los ángulos o la forma real; muestra solamente cómo están enlazados unos átomos con otros, sin ofrecer su estructura real. No es muy utilizada. Sólo se emplea cuando la fórmula molecular o semidesarrollada no aporta suficiente información.
El propano C3H8 :
    H   H   H
    |   |   |
H - C - C - C - H
    |   |   |
    H   H   H
El etanol C2H6O :
    H   H   
    |   |   
H - C - C - O - H
    |   |   
    H   H   
El etileno C2H4 :
    H   H
    |   |
    C = C
    |   |
    H   H
 Ejemplos de fórmulas desarrolladas en Química inorgánica
Fórmula desarrollada del
El agua H2O :
H - O - H
Celda unidad del nitruro de boro:



Ión nitrato

Ión permanganato

ácido disulfuroso, H2S2O4.

fOrMUla SeMe DEsaRRollaDA

Fórmula semidesarrollada
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La fórmula semidesarrollada muestra todos los átomos que forman una molécula covalente, y los enlaces entre átomos de carbono (en compuestos orgánicos) o de otros tipos de átomos.[1] No se indican los enlaces carbono-hidrógeno. Es posiblemente la fórmula química más empleada aunque no permite ver la geometría real de las moléculas.
Una fórmula semidesarrollada es una simplificación de una fórmula desarrollada, en la cual no se representan los enlaces carbono-hidrógeno.
Por ejemplo, el octano tiene como fórmula molecular C8H18 :
Fórmula desarrollada :
Fórmula semidesarrollada :
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
También se pueden invertir los átomos de C y de H para resaltar los enlace carbono-carbono, como por ejemplo para el propano, C3H8 : H3CCH2CH3
También se puede respetar la geometría de la molécula, respetando por ejemplo los ángulos de 120° de ciertas moléculas.

formula condensada

Una fórmula química es la forma en la que se enuncian los elementos que forman la molécula del compuesto en cuestión. Por ejemplo, CH4 es la fórmula química CONDENSADA del metano. La fórmula desarrollada sería:
H
H - C - H
H (los Hidrógenos inferior y superior están debajo y encima del Carbono, respectivamente, es sólo que no sé cómo ponerlos bien acá, jeje)
Es decir: CONDENSADA hace referencia a la mención de los átomos que componen la molécula y a sus proporciones (es decir, las cantidades en la que están en la molécula, siempre son números enteros y son los subíndices que están al lado derecho del símbolo del elemento); DESARROLLADA hace referencia no sólo a mencionar los átomos, sino también mostrar su ubicación en la molécula, como lo escribí arriba. Hay unas fórmulas desarrolladas en las que se muestran los ángulos que forman los átomos y de esa forma se puede saber la forma de la molécula, pero se usa en casos particulares, no siempre.

tipos de formulas(lewis-9)

Estructura de Lewis
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Diagrama de algunas estructura de Lewis de moléculas y átomos.
La Estructura de Lewis, o puede ser llamada diagrama de punto, modelo de Lewis o ALDA representación de Lewis, es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Diagrama de Lewis se puede usar tanto para representar moléculas formadas por la unión de sus átomos mediante enlace covalente como complejos de coordinación. La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, quien lo introdujo por primera vez en 1915 en su artículo La molécula y el átomo y al aportar electrones quedan cationes o aniones.
Las estructuras de Lewis muestran los diferentes átomos de una determinada molécula usando su símbolo químico y líneas que se trazan entre los átomos que se unen entre sí. En ocasiones, para representar cada enlace, se usan pares de puntos en vez de líneas. Los electrones desapartados (los que no participan en los enlaces) se representan mediante una línea o con un par de puntos, y se colocan alrededor de los átomos a los que pertenece

tIPOs DE esQuEletos

Química orgánica
  El esqueleto de los compuestos orgánicos está constituido por cadenas carbonadas. Los carbonos saturan la mayor parte de sus valencias con hidrógeno, por lo que este elemento es también muy grande en los compuestos orgánicos.
     Los compuestos orgánicos naturales tienen casi siempre oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y halógenos.
     Los Químicos Orgánicos han sintetizado una gran cantidad de compuestos no naturales que contienen otros elementos como boro y silicio, así como una gran variedad de metales. Todos estos compuestos artificiales son de importancia como intermedios y/o reactivos en Síntesis Orgánica.
    
Los Alcanos
Los alcanos son los compuestos orgánicos más simples puesto que carecen de grupos funcionales y sólo están constituidos por carbonos en hibridación sp3 e hidrógeno.
ð =109.5º, dC-C = 1.54 Å, dC-H = 1.09 Å
A pesar de ello son muy importantes porque:
·         su estudio nos permitirá entender el comportamiento del esqueleto de los compuestos orgánicos ( conformaciones, formación de radicales)
·         constituyen una de las fuentes de energía más importantes para la sociedad actual (petróleos y sus derivados).
Cicloalcanos
La versatilidad del carbono para formar enlaces permite que una molécula pueda cerrarse sobre sí misma, dando lugar a anillos carbonados. Los ejemplos en la naturaleza son numerosísimos.
El olor que percibimos cuando machacamos una planta o pelamos una naranja o un limón, proviene de un tipo de compuestos denominados monoterpenos. Todos ellos tienen 10 carbonos y muchos de ellos contienen anillos:
·         (-)-Mentol (p.f. 44ºC)
Es el principal componente de la esencia de menta. Es un sólido blanco de sabor ardiente, cristalizado en grandes prismas que funden a 440C. El líquido hierve a 2120C. El mentol tiene propiedades ligeramente anestésicas o, mejor, refrescantes. Se emplea como antipruriginoso en dermatología, y como discretísimo anestésico en otorrinolaringología, para el tratamiento de la faringitis. Posse también propiedades antisépticas.

lunes, 11 de julio de 2011

ESTRUCTURA ELECTRONICA DEL CARBONO

La hibridación del carbono consiste en un reacomodo de electrones del mismo nivel de energía (orbital s) al orbital p del mismo nivel de energía. Esto es con el fin de que el orbital p tenga 1 electrón en "x", uno en "y" y uno en "z" para formar la tetravalencia del carbono. Se debe tomar en cuenta que los únicos orbitales con los cuale Estado basal y estado excitado

Su configuración electrónica en su estado natural es:
  • 1s² 2s² 2px¹ 2py¹ 2pz (estado basal).
Se ha observado que en los compuestos orgánicos el carbono es tetravalente, es decir, que puede formar 4 enlaces.
Cuando este átomo recibe una excitación externa, uno de los electrones del orbital 2s se excita al orbital 2pz , y se obtiene un estado excitado del átomo de carbono:
  • 1s² 2s¹ 2px¹ 2py¹ 2pz¹ (estado excitado).
Hibridación sp³ (enlace simple C-C)
Cuatro orbitales sp³.
En seguida, se hibrida el orbital 2s con los 3 orbitales 2p para formar 4 nuevos orbitales híbridos que se orientan en el espacio formando entre ellos, ángulos de separación 109.5°. Esta nueva configuración del carbono hibridado se representa así:
A cada uno de estos nuevos orbitales se los denomina sp³, porque tienen un 25% de carácter S y 75% de carácter P. Esta nueva configuración se llama átomo de carbono híbrido, y al proceso de transformación se llama hibridación.
De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono puede enlazarse a otro átomo, es decir que el carbono podrá enlazarse a otros 4 átomos, así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
Debido a su condición híbrida, y por disponer de 4 electrones de valencia para formar enlaces covalentes sencillos, pueden formar entre sí cadenas con una variedad ilimitada entre ellas: cadenas lineales, ramificadas, anillos, etc. A los enlaces sencillos –C-C- se los conoce como enlaces sigma. así todo esto ocurre a que el atomo se dispersa
Hibridación sp² (enlace doble C=C)
Configuración de los orbitales sp².
Los átomos de carbono también pueden formar entre sí enlaces dobles y triples, denominados insaturaciones. En los enlaces dobles, la hibridación ocurre entre el orbital 2s y dos orbitales 2p, y queda un orbital p sin hibridar. A esta nueva estructura se la representa como:
1s² (2sp²)¹ (2sp²)¹ (2sp²)¹ 2p¹
Al formarse el enlace doble entre dos átomos, cada uno orienta sus tres orbitales híbridos con un ángulo de 120°, como si los dirigieran hacia los vértices de un triángulo equilátero. El orbital no hibridado queda perpendicular al plano de los 3 orbitales sp².
A este doble enlace se lo denomina π (pi), y la separación entre los carbonos se acorta. Este enlace es más débil que el enlace σ (sigma) y, por tanto, más reactivo.
Este tipo de enlace da lugar a la serie de los alquenos.
Hibridación sp (enlace triple C≡C)
El segundo tipo de insaturación es el enlace triple: el carbono hibrida su orbital 2s con un orbital 2p. Los dos orbitales p restantes no se hibridan, y su configuración queda:
  • 1s² (2sp)¹ (2sp)¹ 2py¹ 2pz¹
Al formarse el enlace entre dos carbonos, cada uno traslada uno de sus 2 orbitales sp para formar un enlace sigma entre ellos; los dos orbitales p sin hibridar de cada átomo se trasladan formando los dos enlaces (π) restantes de la triple ligadura, y al final el último orbital sp queda con su electrón disponible para formar otro enlace.
A los dos últimos enlaces que formaron la triple ligadura también se les denomina enlaces pi(π), y todo este conjunto queda con ángulos de 180° entre el triple enlace y el orbital sp de cada átomo de carbono, es decir, adquiere una estructura lineal.
La distancia entre estos átomos se acorta más, por lo que es incluso más reactivo que el doble enlace
Conclusión
Así pues, se concluye que la unión entre átomos de carbono da origen a tres geometrías, dependiendo de su enlace:
  • Enlace sigma: Tetraédrica.
  • Enlace sigma-pi: Trigonal plana.
  • Enlace sigma-2pi: Lineal.
También intervienen los enlaces gamma
s trabaja el Carbono son los orbitales "s" y "p".

CONCLUSION DE LAS DIFERENCIA ENTRE COMPESTOS ORGANICOS E INORGANICOS

DIFERENCIA ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS

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.  

• Grupo funcional Características

El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el óxido de carbono (IV), vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol[1]editarEstados alotrópicos
Artículo principal: Alótropos del carbono
Cristales de fulerenos
Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante, fulerenos, nanotubos y carbinos.[2]
Una de las formas en que se encuentra el carbono es el grafito, que es el material del cual está hecha la parte interior de los lápices de madera. El grafito tiene exactamente los mismos átomos del diamante, pero por estar dispuestos en diferente forma, su textura, fuerza y color son diferentes. Los diamantes naturales se forman en lugares donde el carbono ha sido sometido a grandes presiones y altas temperaturas. Los diamantes se pueden crear artificialmente, sometiendo el grafito a temperaturas y presiones muy altas. Su precio es menor al de los diamantes naturales, pero si se han elaborado adecuadamente tienen la misma fuerza, color y transparencia.