Bloque 3: La química del carbono

TEMA 8: LA QUÍMICA DEL CARBONO

Fue el químico sueco Jöns J. Berzelius el que, a finales del siglo XVIII, dio el nombre de QUÍMICA ORGÁNICA al grupo de compuestos que contienen carbono y que, o están presentes en seres vivos, o ellos los pueden sintetizar pero no se pueden producir en un laboratorio porque se necesita de cierta "fuerza vital" que sólo poseen los seres vivos.

Ya en el siglo XIX el químico alemán Friedrich Wöhler sintetizó en el laboratorio urea. Ésta es una sustancia que forma parte de la orina; una de las sustancias generadas en el metabolismo para eliminar las sustancias que son tóxicas para el organismo. Esto hizo necesario cambiar el nombre a QUÍMICA DEL CARBONO, porque ya quedó claro que sí se pueden sintetizar en un laboratorio este tipo de sustancias.

UN GRUPO FUNCIONAL es un conjunto de átomos unidos entre sí siempre del mismo modo y cuya presencia confiere a las moléculas un comportamiento y unas propiedades similares. Ejemplo: grupo alcohol, grupo amino, etc.

UNA SERIE HOMÓLOGA es el conjunto de compuestos con el mismo grupo funcional, ordenados según el número de átomos de C, de manera que cada compuesto tiene un eslabón -CH2- más en la cadena carbonada de su molécula.

Primeros seis compuestos de la serie homóloga de ácidos carboxílicos.

Para entender cómo se forman las moléculas de los compuestos del carbono, debemos recordar cuál es la configuración electrónica del carbono y, para ello, conviene repasar qué son los orbitales atómicos. En este vídeo te lo cuento.

LAS FÓRMULAS EN LA QUÍMICA DEL CARBONO

Fórmula empírica

Indica los elementos que constituyen la molécula y en qué proporción se encuentran.

La fórmula de arriba indica que el compuesto contiene carbono e hidrógeno en la proporción: doble de átomos de hidrógeno. Pero no sabemos cuántos átomos en concreto de cada.

Fórmula molecular

Indica el número total de átomos que forman la molécula.

Fórmula semidesarrollada

Indica, no sólo la información que proporciona la fórmula molecular sino también los enlaces presentes entre ellos, con la excepción de los enlaces del hidrógeno.

Fórmula desarrollada

Indica, no sólo la información que proporciona la fórmula molecular, sino también todos los enlaces presentes en la molécula.

Fórmula estructural

Indica la estructura de la molécula a través de líneas de distinto tipo que representan los enlace en el plano del papel, hacia dentro del papel o hacia afuera del papel.

En las cadenas carbonadas, los átomos de carbono pueden estar unidos a sólo otro átomo de carbono, a dos átomos, a tres átomos o a cuatro. Eso nos permite considerar cuatro tipos de átomos de carbono:

-carbono primario: sólo está unido a un átomo de carbono.

-carbono secundario: está unido a dos átomos de carbono.

-carbono terciario: está unido a tres átomos de carbono.

-carbono cuaternario: está unido a otros cuatro átomos de carbono.

CÓMO SE FORMULAN Y NOMBRAN LOS HIDROCARBUROS

hidrocarburos insaturados con un único doble enlace

hidrocarburos insaturados con varios dobles enlaces

hidrocarburos insaturados con triples enlaces

hidrocarburos insaturados de cadena ramificada con dobles y triples enlaces

Construye moléculas de alcanos con ayuda de este simulador virtual

Construye moléculas de alquenos con ayuda de este simulador virtual

Construye moléculas de alquinos con ayuda de este simulador virtual

COMPUESTOS OXIGENADOS

ALCOHOLES Y FENOLES

ÉTERES

ALDEHÍDOS

CETONAS

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

SALES Y ÉSTERES DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

CIANUROS O NITRILOS

NITRODERIVADOS

AMINAS

AMIDAS

Ejercicios interactivos de hidrocarburos, cetonas, aldehídos, alcoholes, fenoles, éteres, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas, amidas, nitrilos, nitroderivados

PRIORIDAD DE LOS GRUPOS FUNCIONALES