Química orgánica

Química orgánica, rama de la química en la que se estudian el carbono, sus compuestos y reacciones. El carbono  es el elemento fundamental y soporte de todos los organismos vivos tanto proteínas como carbohidratos, ácidos nucleicos, lípidos y otras moléculas esenciales para la vida contienen carbono.

El carbono, de símbolo c, es un elemento crucial para la existencia de los organismos vivos, y que tiene muchas aplicaciones industriales importantes. Su número atómico es 6.

alcoholes

        

Un alcohol resulta de sustituir en un hidrocarburo alifático uno o varios hidrógenos en carbonos diferentes, por grupos hidroxilos (oh). Si un radical alquílico cualquiera es r-. la formula general de un alcohol ser r-oh.

Se puede suponer también  que un alcohol es un derivado del agua, donde se ha reemplazado un hidrogeno por un grupo alquílico –r. la estructura de un alcohol está relacionado con la del agua y la de los hidrocarburos las propiedades de los alcoholes confirman la existencia de esta semejanza.

Dependiendo del número de grupos hidroxilo insertos en una molécula, los alcoholes se clasifican en mono, di, tri,  polihidroxilicos.

Nomenclatura: los  comunes de los alcoholes de estructura sencilla se forman anteponiendo  al nombre del grupo alquílico correspondiente la palabra alcohol. La nomenclatura sistemática de la iupac sustituye, en el nombre del hidrocarburo correspondiente, la terminación –o por ol, dándole al carbono que soporta el grupo hidroxilo el número de orden más bajo posible en la cadena lineal hidrocarbono                                                                   

isomeros

Definición de isómeros

Se llaman isómeros a moléculas que tienen la misma formula molecular pero distinta estructura. Se clasifican en isómeros de cadena, posición y función.

Hidrocarburos saturados:

Alcanos

Los alcanos son hidrocarburos  de cadena abierta, conformados por carbono e hidrogeno, unidos entre sí por enlaces covalentes simples de tipo sigma.

El compuesto más sencillo de esta  serie es el metano; su fórmula molecular es ch4

Nomenclatura de los alcanos: de acuerdo con la nomenclatura iupac, para nombrar los alcanos se deben tener en cuenta las siguientes reglas:

1 se utiliza un prefijo que indica el número de carbonos: met,et,prop, but, etc

2 el sufijo de terminación es ano

3 en caso de los alcanos ramificados, se identifica la cadena que contenga el mayor número de carbonos y se utiliza el nombre de alcano de igual número de carbonos como nombre base del compuesto

4 se numera la cadena principal a partir del extremo más cercano al punto de ramificación

5 se indica el nombre y posición de cada uno de los radicales teniendo en cuenta a que carbono de la cadena principal se halla unido.

6 cuando hay dos o más radicales iguales se indica el número de veces que se encuentra,  usando el número de veces que se encuentra usando prefijos di, tri, tetra…

7 el nombre de los radicales sustituyentes se escribe en orden de complejidad antes del correspondiente al hidrocarburo base.

Hidrocarburos insaturados: alquenos

Los alquenos presentan como fórmula general cnh2n y poseen como característica  estructural estar formados de carbono e hidrogeno con uno o varios dobles enlaces carbono-carbono

Estructura del doble enlace: teniendo en cuenta el alqueno  más simple, eteno, el doble enlace está constituido así: un enlace sigma por solapamiento de 2 orbitales y un enlace pi, por solapamiento de los orbitales

Nomenclatura de los alquenos

El sistema iupac de nomenclatura para alquenos se fundamenta en las siguientes reglas:

El sufijo característico de los alquenos es eno. Los dientes, de igual número de carbonos: met, et, prop, but.etc

Para alquenos ramificados, se selecciona la cadena que contenga mayor número de carbonos y que en ellas quede incluido  el doble o los dobles enlaces, el compuesto se nombra como derivado del alqueno de igual número de carbonos.

Se numera la cadena comenzando por el extremo a donde se halle más cerca un doble enlace

Alquinos

Los alquinos son hidrocarburos  que contienen uno o varios triples enlaces carbono-carbono en sus moléculas.

Nomenclatura: se nombran sustituyendo el nombre del hidrocarburo saturado correspondiente el sufijo ano por la terminación ino

La posición del triple enlace en la molécula se fija siguiendo las reglas vistas para el caso de los alquenos

Hidrocarburos aromáticos

Los hidrocarburos aromáticos presentan la característica común de poseer uno o más anillos de benceno en su molecular por esta razón el benceno es la estructura fundamental de esta serie de compuestos llamados aromáticos (algunos de los primeros compuestos descubiertos tenían un olor agradable) el análisis y la  determinación del peso molecular del benceno da como fórmula molecular c6h6

Nomenclatura: cada molécula de benceno  es simétrica: los seis átomos de hidrogeno son es equivalentes. Así se puede sustituir cualquiera de ellos por otro átomo o grupo sustituyente y se obtiene siempre el mismo compuesto. Muchos derivados se nombran utilizando el nombre del átomo  o grupo sustituyente como prefijo más la palabra benceno 

El representante por excelencia de los hidrocarburos aromáticos es el benceno C6H6.

El benceno (C6H6) fue descubierto por el científico inglés Michael Faraday en 1825 aislándolo del gas de alumbrado

nombre vulgar y de la iupac de algunos ácidos

FÓRMULA	NOMBRE IUPAC	NOMBRE VULGAR
HCOOH	ácido metanoico	ácido fórmico
CH3COOH	ácido etanoico	ácido acético
CH3CH2COOH	ácido propanoico	ácido propiónico
CH3CH2CH2COOH	ácido butanoico	ácido butírico
CH3(CH2)3COOH	ácido pentanoico	ácido valérico
CH3(CH2)4COOH	ácido hexanoico	ácido caproico
CH3(CH2)5COOH	ácido heptanoico	ácido enántico
CH3(CH2)6COOH	ácido octanoico	ácido caprílico
CH3(CH2)7COOH	ácido nonanoico	ácido pelargónico
CH3(CH2)8COOH	ácido decanoico	ácido cáprico
CH3(CH2)9COOH	ácido undecanoico	ácido undecílico
CH3(CH2)10COOH	ácido dodecanoico	ácido láurico
CH3(CH2)11COOH	ácido tridecanoico	ácido tridecílico
CH3(CH2)12COOH	ácido tetradecanoico	ácido mirístico
CH3(CH2)13COOH	ácido pentadecanoico	ácido pentadecílico
CH3(CH2)14COOH	ácido hexadecanoico	ácido palmítico
CH3(CH2)15COOH	ácido heptadecanoico	ácido margárico
CH3(CH2)16COOH	ácido octodecanoico	ácido esteárico
CH3(CH2)17COOH	ácido nonadecanoico	ácido nondecílico
CH3(CH2)18COOH	ácido eicosanoico	ácido araquídico
CH2=CHCOOH	ácido 2-propenoico	ácido acrílico
CH3CH=CHCOOH	ácido 2-butenoico	ácido crotónico
CH2=CHCH2COOH	ácido 3-butenoico	ácido vinilacético
CHðCCOOH	ácido propinoico	ácido propiólico
COOHCOOH	ácido etanodioico	ácido oxálico
COOHCH2COOH	ácido propanodioico	ácido malónico
COOH(CH2)2COOH	ácido butanodioico	ácido succínico
COOH(CH2)3COOH	ácido pentanodioico	ácido glutárico
COOH(CH2)4COOH	ácido hexanodioico	ácido adípico
COOH(CH2)5COOH	ácido heptanodioico	ácido pimélico
COOH(CH2)6COOH	ácido octanodioico	ácido subérico
COOH(CH2)7COOH	ácido nonanodioico	ácido azelaico
COOH(CH2)8COOH	ácido decanodioico	ácido sebácico

Propiedades físicas de los ácidos carboxílicos

No hay ácidos carboxílicos gaseosos a temperatura ambiente, los 8 primeros son líquidos; el  resto sólidos, los miembros más pequeños de la serie tienen olor irritante y sabor agrio.

Los ácidos son más solubles en soluciones fuertemente básicos que en agua a causa de la reacción con la base (neutralización) para formar compuestos iónicos.

Los puntos de fusión y ebullición de los ácidos carboxílicos son más altos que  los de otros compuestos de peso molecular similar. (Alquenos, alcanos, alquinos, alcoholes).

Propiedades químicas:

Las reacciones características de los ácidos carboxílicos son causadas por la presencia del grupo funcional carboxilo. Estructuralmente  el grupo está compuesto por un grupo carbonilo y grupo hidroxilo.

Ácidos carboxílicos

Los ácidos orgánicos son moléculas que comprenden una  o varias funciones acidad, en este casa grupo carboxilo cooh

Los compuestos orgánicos

Los compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional carboxilo se denominan ácidos  carboxílicos y tienen la formula general r-cooh

Los ácidos orgánicos pueden poseer uno o varios grupos carboxilo ser saturados e insaturados de cadena alifática o aromática.

Nomenclatura

Los nombres sistemáticos conforme a la iupac para ácidos se forman utilizando la palabra genérica ácido  y el sufijo oico al cual se le antepone la raíz que signifique el número de carbonos  para las cadenas ramificadas, el carbono del grupo carboxilo debe quedar incluido en la cadena principal y se le da posición.

Para los ácidos carboxilos se utiliza ampliamente la nomenclatura común que indica en la mayoría de los casos la fuente de la cual  proviene