Características generales de los compuestos orgánicos que los distinguen de los compuestos inorgánicos.
Un compuesto orgánico es aquel compuesto que tiene como elemento principal el carbono, y presenta enlaces covalentes de carbono e hidrógeno, o entre carbono y carbono. Otros componentes que pueden formar parte de los compuestos orgánicos son el oxígeno y el nitrógeno.
Un compuesto inorgánico es todo aquel compuesto formado por dos o más elementos químicos, los cuales carecen de carbono o en caso de presentarlo carecen de enlaces entre el carbono y el hidrógeno.
| Características de… | |
| Compuesto orgánico | Compuesto inorgánico |
| · Contiene carbono, casi siempre hidrógeno y con frecuencia se puede encontrar oxígeno, azufre, halógenos, nitrógeno y fosforo. · Es mayor el número de compuestos que tienen carbono que el que no lo contiene. · El enlace más frecuente que hay en el compuesto orgánico es el covalente. · Tiene la propiedad de la concatenación, esto quiere decir que los átomos de carbono tienen la característica de combinarse entre sí por medio de enlaces covalentes y formando cadenas largas. · Son isométricos, es decir que su fórmula tiene a dos o más compuestos. · No resisten temperaturas elevadas, o sea se descomponen fácilmente por el calor. · Son gases, líquidos o sólidos con bajo punto de fusión. · Estos son solubles en disolventes orgánicos tales como el éter, alcohol, benceno, entre otros. · Son escasas las soluciones de compuestos orgánicos que se ionizan, estos prácticamente no conducen electricidad. · Sus reacciones son lentas y en contadas ocasiones son cuantitativas. | · Estos están compuestos por combinaciones de elementos de la tabla periódica. · Su número es mucho menor a los compuestos orgánicos. · El tipo de enlace que estos tienen es iónico. · Estos compuestos no presentan concatenación. · Tampoco presentan isometría. · Son resistentes a temperaturas elevadas. · Generalmente son sólidos con un punto de fusión elevado. · Generalmente son solubles al agua. · Cuando están en una solución la mayoría se ioniza y conducen electricidad. · Reaccionan rápida y cuantitativamente. |
Identifica y cita por lo menos 4 ejemplos de isómeros y de una serie homóloga.
Isomería.
Básicamente existen tres tipos de isomería en la química orgánica.
1. Isomería estructural: estos compuestos tienen la misma fórmula molecular, pero en la fórmula desarrollada se ven que su estructura es distinta.
a. Isomería de esqueleto: aparecen distintas alternativas en las moléculas que pueden ser lineales o ramificadas. Por ejemplo, el pentano lineal, al 2,2 dimetil propano y al metil-butano.
2. Isomería de posición: esta aparece cuando un grupo funcional cambia de posición respecto a una cadena principal. Ejemplo el butano. También puede presentarse esta forma de isomería cuando hay moléculas con enlaces dobles.
Ilustración 1 Butanol o 2-butanol
a. Isomería de función: existen moléculas que tienen la misma fórmula molecular y su esqueleto es el mismo, pero sus grupos funcionales difieren, un ejemplo de ello son las cetonas con los aldehídos.
3. Isomería espacial geométrica: se presenta de manera puntual cuando hay enlaces dobles. A diferencia de la isomería estructural, este tipo de isomería solo se ve en un plano.
4. Isomería óptica o estereoisomería: es cuando un carbono tiene cuatro sustituyentes diferentes, este átomo se convierte en un átomo ópticamente activo. Se le conoce a esta propiedad como carbono quiral.
Existen dos tipos de estereoisómeros:
a. Enantiómeros, estos son los que se diferencian en la dirección a la que desvían la luz polarizada y son imágenes especulares entre sí.
b. Diastereoisomeros, son aquellos que no son imágenes especulares entre sí.
Serie homologa.
Una serie homologa está constituida por un grupo de compuestos con el mismo grupo funciona y tales que cada término se diferencia del anterior y del posterior en que posee un grupo – CH2 – más y menos, respectivamente. Es decir que la diferencia formal entre ellos se encuentra en el número de metilenos que contienen.
Ejemplo:
| Ejemplos de series homologas. | |||
| Nombre de la serie | Alcanos | Alcoholes | Ácidos carboxílicos |
| Fórmula semidesarrollada | | | |
| Fórmula general | | | |
| Fórmula empírica | | | |
Clasifica los compuestos orgánicos por el tipo al que pertenecen con base en su fórmula estructural.
Estos son los que tienen en su composición química uno o más átomos tanto de hidrógeno como de carbono, también se pueden encontrar acompañados de oxígeno, azufre y nitrógeno.
La clasificación de dichos compuestos orgánicas es tomando en cuenta varios aspectos:
1. Según su estructura, de acuerdo con la estructura de la cadena carbonada, ya sean estas abiertas o cerradas.
a. Compuestos de cadena abierta, también conocidos como acíclicos. Este tipo de compuesto, los átomos de carbono se enlazan con los otros formando líneas que no se cierran.
b. Compuestos de cadena cerrada, también llamados cíclicos, son aquellos que contienen al menos un anillo de átomos. Estos cuando tienen un solo anillo se llaman monociclos y si tienen dos o más anillos son policlo. Estos compuestos a su vez se pueden dividir en varias subcategorías, según los elementos que conforman a los anillos.
i. Los homociclos son compuestos que tienen uno o más anillos compuesto únicamente por carbono, también conocido como carbociclos.
ii. Heterociclos, son compuestos con anillos en los que hay al menos un átomo que no es carbono, este puede ser oxígeno, nitrógeno, azufre, entre otros.
2. Según los elementos que los conforman. La base de estos compuestos es el carbono que funge como elemento primordial y el hidrógeno, si a esta base le añade uno otros elementos se tendrán diferentes compuestos.
a. Hidrocarburos, formados únicamente por átomos de carbono e hidrogeno. Estos pueden dividirse em otros grupos:
i. Hidrocarburos saturados, son de cadena abierta o cerrada. Y los átomos de carbono que los conforman están unidos a través de enlaces sencillos.
ii. Hidrocarburos alquinos, se crean de un compuesto en donde el carbono pierde 4 hidrógenos dando como resultado un enlace triple entre dos carbonos. También se les conoce como carburos acetilénicos.
iii. Hidrocarburos aromáticos, es cuando presenta en su estructura un anillo bencénico.
iv. Radicales orgánicos, este compuesto se crea cuando un hidrocarburo pierde un átomo de hidrógeno.
b. Compuestos oxigenados. Contiene al menos un átomo de oxígeno en su estructura, adicional del carbono y del hidrógeno.
c. Compuestos nitrogenados, contiene uno o más átomos de nitrógeno en su estructura. Estos compuestos son usados en la industria de los explosivos y de los colorantes artificiales.
3. Según el grupo funcional, es cuando el conjunto de átomos que están presentes en una molécula confiere características especiales.
a. Alcanos, son carbonos unidos por enlaces sencillos.
b. Alquenos, carbonos unidos por enlaces dobles.
c. Alquinos, carbonos unidos por enlaces triples.
d. Hidrocarburos aromáticos, son cíclicos, se organizan en forma hexagonal.
e. Alcoholes, se crean por la oxidación de un hidrocarburo.
f. Éteres, formado por dos grupos de hidrocarburos unidos por un átomo de oxígeno.
g. Cetonas, se forman por la oxidación de alcoholes secundarios.
h. Esteres, se forman por la condensación de algunos alcoholes.
i. Ácidos carboxílicos, son causados por la oxidación de un alcohol primario o de un aldehído.
j. Aminas, formados por sustitución de uno o más hidrógenos de amoniaco por un radical de alquilo.
k. Amidas, se crea con la reacción entre el amoniaco y el ácido carboxílico.
l. Nitrilos, se obtiene a partir de un derivado halogenado y cianuro de sodio o de potasio.
Es necesario obtener un conocimiento sólido de los conceptos que se manejan en la química orgánica, dado que esto nos facilitara al identificar cuales son los elementos que influyen en la contaminación del medio ambiente.
También debemos entender que tanto los compuestos orgánicos como los inorgánicos tienen diferentes características cada uno y así poder detectar cual o cuales afectan el ecosistema o los vasos lacustres en la región que se esté estudiando su índice de contaminación y las repercusiones que estos conllevan.
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