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EL CARBONO

PROPIEDADES QUIMICAS:

1. TETRAVALENCIA
2. COVALENCIA
3. HIBRIDACIÓN
4. AUTOSATURACIÓN

1. TETRAVALENCIA

* Se necesita saber el número atómico, es decir el número de electrones que forman el átomo.

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA:

Es el modo en el cual están ordenados los electrones dentro de un átomo. Los electrones están sujetos al principio de exclusión de Pauli, el cual dice que dos fermiones no pueden estar en el mismo estado cuántico a la vez.

* Fermiones = es uno de los dos tipos básicos de partículas que existen en la naturaleza.

Así, los electrones del átomo en torno al núcleo en unas órbitas determinadas por los números cuánticos.

NÚMERO CUÁNTICO: (n)

El número cuántico principal determina el tamaño de las órbitas. Por lo tanto, la distancia de un electrón al núcleo vendrá a estar determinada por este número cuántico. Todas las órbitas con el mismo número cuántico principal forman una capa. Su valor puede ser cualquier número natural mayor que 0 (1, 2, 3, etc.) y dependiendo de su valor, cada capa recibe como designación una letra. Si el número cuántico principal es 1, la capa se denomina K, si 2 L, si 3 M, si 4 N, si 5 P, etc.

NÚMERO CUÁNTICO AZIMUTAL: (I)

Es aquel que determina la excentricidad de la órbita, cuanto mayor sea, más excéntrica será, es decir, más aplanada será la elipse que recorre el electrón. Su valor depende del número cuántico principal n, pudiendo variar desde 0 hasta una unidad menos que éste (desde 0 hasta n-1). Así, en la capa K, como n vale 1, l sólo puede tomar el valor 0, correspondiente a una órbita circular. En la capa M, en la que n toma el valor de 3, l tomará los valores de 0, 1 y 2, el primero correspondiente a una órbita circular y los segundos a órbitas cada vez más excéntricas.

NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO: (m)

Es aquel que determina la orientación espacial de las órbitas, de las elipses. Su valor dependerá del número de elipses existente y varía desde -l hasta l, pasando por el valor 0. Así, si el valor de l es 2, las órbitas podrán tener 5 orientaciones en el espacio, con los valores de m -2, -1, 0, 1 y 2. Si el número cuántico azimutal es 1, existen tres orientaciones posible (-1, 0 y 1), mientras que si es 0, sólo hay una posible orientación espacial, correspondiente al valor de m 0.

El conjunto de estos tres números cuánticos determinan la forma y orientación de la órbita que describe el electrón, la cual se denomina orbital.

Según el número cuántico azimutal (l), el orbital recibe un nombre distinto:

* Cuando l = 0, se llama orbital s

* Si vale l = 1, se denomina orbital p

* Cuando 2 d, si su valor es 3, se denomina orbital f

* Si 4 g, y así sucesivamente.

Sin embargo no todas las capas tienen el mismo número de orbitales, el número de orbitales depende de la capa y, por tanto, del número cuántico n. Así, en la capa K, como n = 1, l sólo puede tomar el valor 0 (desde 0 hasta n-1, que es 0) y m también valdrá 0 (su valor varía desde -l hasta l, que en este caso valen ambos 0), así que sólo hay un orbital s, de valores de números cuánticos (1,0, 0). En la capa M, en la que n toma el valor 3. El valor de l puede ser 0, 1 y 2. En el primer caso (l = 0), m tomará el valor 0, habrá un orbital s; en el segundo caso (l = 1), m podrá tomar los valores -1, 0 y 1 y existirán 3 orbitales p; en el caso final (l = 2) m tomará los valores -2, -1, 0, 1 y 2, por lo que hay 5 orbitales d. En general, habrá en cada capa n² orbitales, el primero s, 3 serán p, 5 d, 7 f, etc.

LEY DEL OCTETO:

Es la ley que dice que para que un átomo se pueda fusionar con otro debe tener exactamente 8 electrones, excepto el HIDRÓGENO, ya que este elemento solo necesita 2 electrones.

2. COVALENCIA

La covalencia da lugar a:

Enlace simple è Se presenta cuando se comparte un par de electrones.

Enlace doble è Se presenta cuando se comparten dos pares de electrones.

Enlace triple è Se presenta cuando se comparten tres pares de electrones.

Enlace cuádruple è Se presenta cuando se comparten cuatro pares de electrones.

o Los átomos de carbono tienen la propiedad de unirse entre si, mediante un enlace covalente, que puede ser simple, doble, triple, cuádruple; estos tipos de enlace se diferencian por su fortaleza, longitud y geometría

*** Fortaleza: Cantidad de energía que se necesita para suprimir el enlace.

*** Longitud: Es la distancia que existe entre el centro de los átomos que forma la molécula.

*** Geometría: Es la orientación que tiene la molécula en el espacio.

CADENAS CARBONADAS

- Según el tipo de enlace que existe entre carbonos:

o Cadena Carbonada Saturada: Porque tiene solo enlaces simples entre los átomos de carbono.

o Cadena Carbonada No saturada: Porque tiene cualquier enlace, menos el simple.

- Según la forma de la cadena:

o Cadenas Abiertas

* Cadenas Abiertas Lineales è Tienen 2 extremos

* Cadenas Abiertas Ramificadas è Tienen más de dos extremos

o Cadenas Cerradas o Cíclicas

Son aquellas que tienen forma de figuras geométricas

AUTOSATURACIÓN

SATURACIÓN

CLASES DE FORMULAS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

1) Formula Estructurada o Desarrollada: La ubicación en el espacio de los átomos de la molécula.

2) Fórmula Semi-Desarrollada: Indica el enlace de los átomos del carbono, e indica el número de átomos de hidrógenos que le corresponde a cada átomo de carbono.

3) Fórmula Global, general o empírica: El número de átomos que forman los elementos que componen la molécula.

Carbono Primario: Se ubica en los extremos, unidos por un enlace simple, lo que trae como consecuencia que tenga 3 hidrógenos. (CH₃)

Carbono Secundario: Formado por la unión de dos enlaces simples o por un enlace doble lo que trae como consecuencia que tenga 2 hidrógenos. (CH₂)

Carbono Terciario: Formada por la unión de un enlace simple con un enlace doble o por un enlace triple, lo que trae como consecuencia que tenga 1 hidrogeno. (CH)

Carbono Cuaternario: Formada por la unión de dos enlaces dobles o por un enlace cuádruple lo que trae como consecuencia que tenga ningún hidrogeno. (C)

FUNCIONES QUIMICAS

I. HIDROCARBUROS

II. OXIGENADAS: Alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos orgánicos, éteres, sales orgánicas.

III. NITROGENADAS: Aminas, amidas, iminas, cianuros, nitrilos, aminoácidos.

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QUÍMICA ORGÁNICA

1. Definición:

Es una rama de la química a la cual se le atribuye la función del estudio del carbono y sus compuestos (carbono combinado con otros elementos), formando enlaces covalentes.

Bibliografía:

Las páginas web consultadas son:

· es.wikipedia.org/wiki/Química orgánica

· http://www.quimicaorganica.net/

· http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_org%C3%A1nica

· http://html.rincondelvago.com/quimica-organica_9.html

1.1 Importancia

Su importancia radica en el hecho de encargarse del estudio del carbono, que es el compuesto en el que se basan todos los compuestos y moléculas orgánicas que forman al ser vivo como son las proteínas, ácidos nucleicos, grasas y azúcares. Además porque los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: jabones, desodorantes, medicinas (alcohol), utensilios de cocina, champús, la ropa que vestimos o la comida, etc. En otras palabras por su aplicación a la industria y al desarrollo tecnológico.

En conclusión, la química orgánica es de suma importancia ya que se encarga del estudio de los componentes orgánicos tanto en su estado natural como ya transformados y también porque sin ella no tendríamos medicamentos ni medicinas artificiales.

Bibliografía:

Las páginas web consultadas son:

· http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070903132139AAix4Cm

· http://html.rincondelvago.com/quimica-organica_14.html

· http://www.quimicaorganica.net/

2. Estudio del átomo de carbono:

2.1 Propiedades físicas

El mayor carácter de los orbitales hídricos del carbono central ocasiona que la distancia C-C sea un poco más corta que el alqueno.

En su forma elemental, el carbono se encuentra en las formas de carbón, diamante, fullereno, nanotubos. Estos son materiales con propiedades muy diferentes.

Así tenemos:

* El grafito es blando de color gris, punto de fusión elevado, buen conductor de la electricidad y posee brillo metálico.

* El diamante presenta diversas variedades, conocido por su dureza y punto de fusión elevado: 3500ºC.

Bibliografía:

Las páginas web consultadas son:

· http://html.rincondelvago.com/quimica-organica_2.html

· http://www.solociencia.com/fisica/06032205.htm

· http://elperiodicoquimico.galeon.com/aficiones1462471.html

2.2 Propiedades químicas: descripción y esquemas

* LA COVALENCIA: Esta propiedad consiste en que los cuatro orbitales híbridos son de igual intensidad de energía y por lo tanto sus cuatro enlaces del carbono son iguales y de igual clase. Ejemplo: el metano.

* LA TETRAVALENCIA: Es la guía más segura en la edificación de la química orgánica, por lo tanto se manifiesta siempre como tetravalente y sus enlaces son covalente e iguales entre sí.

* LA HIBRIDACIÓN: Es la función de orbitales de diferentes energías del mismo nivel, pero de diferente subnivel. Como resultado se obtienen orbitales de igual energía y de igual forma.

* LA AUTOSATURACIÓN: Es la capacidad del átomo de carbono de compartir sus electrones de valencia consigo mismos, formando cadenas carbonadas. Esta propiedad química lo diferencia del resto de elementos químicos. Al cumplirse con esta función se pueden originar enlaces simples, dobles o triples.

Bibliografía:

Las páginas web consultadas son:

· http://html.rincondelvago.com/quimica-organica_2.html

3. Funciones químicas

3.1 Definición

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

Bibliografía:

Las páginas web consultadas son:

· http://es.wikipedia.org/wiki/Fórmula_química

· http://html.rincondelvago.com/formulacion-y-nomenclatura-inorganica_18.html

· http://usuarios.lycos.es/alonsoquevedo/formulaorganica/conceptos.htm#Función%20química%20e%20grupo%20funcional

· http://www.mundofree.com/carlosalonso/organica/conceptos.htm#Función%20química%20e%20grupo%20funcional

3.2 Clasificación (considerando criterios)

Ø Óxidos: Básicos y Ácidos

Ø Hidruros: Metálicos y No metálicos

Ø Hidróxidos.

Ø Ácidos: Oxácidos y Halógenos.

Ø Sales: Oxisales y Haloideas.