Química Orgánica. Una mirada a las configuraciones del carbono.

1. QUIMICA ORGANICA
¿Qué es la química orgánica?
La química orgánica es la
química del carbono y de sus
compuestos.
Importancia de la química orgánica
Los seres vivos estamos
formados por moléculas orgánicas,
proteínas, ácidos nucleicos, azúcares
y grasas. Todos ellos son compuestos
cuya base principal es el carbono. Los
productos orgánicos están presentes
en todos los aspectos de nuestra
vida: la ropa que vestimos, los
jabones, champús, desodorantes,
medicinas, perfumes, utensilios de
cocina, la comida, etc.
Pedro Miguel Palacios Farfán

2. Desarrollo sostenible y la química orgánica
Los productos orgánicos han mejorado nuestra calidad y
esperanza de vida. Podemos citar una familia de
compuestos que a casi todos nos ha salvado la vida, los
antibióticos. En ciertos casos, sus vertidos han contaminado
gravemente el medio ambiente, causado lesiones,
enfermedades e incluso la muerte a los seres humanos.
¿Cómo se construyen las moléculas?
La parte más importante de la química orgánica es la
síntesis de moléculas. Los compuestos que contienen
carbono se denominaron originalmente orgánicos porque
se creía que existían únicamente en los seres vivos. Sin
embargo, pronto se vio que podían prepararse compuestos
orgánicos en el laboratorio a partir de sustancias que
contuvieran carbono procedentes de compuestos
inorgánicos. En el año 1828, Friedrech Wöhler consiguió
convertir cianato de plomo en urea por tratamiento con
amoniaco acuoso. Así, una sal inorgánica se convirtió en un
producto perteneciente a los seres vivos (orgánico). A día
de hoy se han sintetizado más de diez millones de
compuestos orgánicos.
Pedro Miguel Palacios Farfán

3. GEOMETRIA DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS
ORBITALES s ORBITALES p
Orbital px
Orbital py
Orbital pz
Orbital s
ORBITALES ATOMICOS
Pedro Miguel Palacios Farfán

4. ENERGÍA
POTENCIAL
2P …………………………………… …… ……… ………
2S ……………… …………………………………………………………
1S …… ………………………………………………………………………
NIVELES RELATIVOS DE ENERGIA
Pedro Miguel Palacios Farfán

5. CONFIGURACION ELECTRÓNICA DE LOS ELEMENTOS
A. Regla de Aufbau
1. Los orbitales de menor energía se llenan antes que los de mayor energía
2. Un orbital solo puede tener dos electrones que deben tener espines
opuestos.
3. Si hay disponibles dos o mas orbitales degenerados, un electrón pasa a
cada uno hasta que todos estén medio llenos.
B. Principio de Exclusión de Pauli
1. En un átomo no hay dos electrones que tengan los mismos cuatro
números cuánticos.
C. Regla de Hund
1. Si se hallan disponibles dos o más orbitales con la misma energía, un
electrón se coloca en cada uno hasta que todos estén medio llenos. Los
electrones en los orbitales medio llenos tienen el mismo valor de su
número cuántico de espín
Pedro Miguel Palacios Farfán

6. CONFIGURACION ELECTRONICA DE LOS DIEZ PRIMEROS ELEMENTOS
1 H 1s1
2 He 1s2
3 Li 1s2 2s1
4 Be 1s2 2s2
5 B 1s2 2s2 2p1
6 C 1s2 2s2 2p2
7 N 1s2 2s2 2p3
8 O 1s2 2s2 2p4
9 F 1s2 2s2 2p5
10 Ne 1s2 2s2 2p6
1 2
2p
CONFIGURACION ELECTRONICA DE LOS 10 PRIMEROS ELEMENTOS
Nivel de Energia
Subnivel
Configurción
electrónica
1s 2s
Pedro Miguel Palacios Farfán

7. CONFIGURACION ELECTRÓNICA DEL CARBONO,
NITRÓGENO Y OXÍGENO EN EL ESTADO FUNDAMENTAL
E.P E.P E.P
p ____________________ p ____________________ p ____________________
s ____________________ s ____________________ s ____________________
NITROGENO
FUNDAMENTAL
OXIGENO
FUNDAMENTAL
CARBONO
FUNDAMENTAL
Pedro Miguel Palacios Farfán

8. HIBRIDACION ORBITAL
Hibridación sp3 en el Carbono
E.P E.P
p ____________________ p ____________________
sp3
s ____________________ s ____________________
Configuracion
electrónica del Carbono
sp3
1 Orbital s : 2 electrones
3 Orbitales p : 2 electrones
4 Orbitales hibidos sp3 : 4 electrones
Configuracion
electrónica del Carbono
fundamental
Orbitales Híbridos sp3.
Molécula del Etano
Pedro Miguel Palacios Farfán

9. MOLECULA DE METANO
Una característica especial del carbono es que
puede formar enlaces estables con otros átomos
de carbono. El mismo tipo de hibridación que
explica la estructura del metano explica cómo es
que un átomo de carbono puede unirse a otro
átomo del mismo elemento para hacer posible la
existencia de millones y millones de compuestos
orgánicos conocidos. El etano, C2H6, es la
molécula más sencilla que contiene un enlace
carbono-carbono:
La molécula de etano puede visualizarse
imaginando que los dos átomos de
carbono se enlazan entre sí por
superposición σ de un orbital híbrido sp3
de cada uno. Los tres orbitales híbridos sp3
restantes de cada carbono se superponen
con orbitales de hidrógeno para formar los
seis orbitales C-H, como se muestra en la
siguiente figura:
Pedro Miguel Palacios Farfán

10. Hibridación sp2en el Carbono Orbitales Híbridos sp2.
Molécula del Eteno
E.P E.P
p ____________________ p ____________________
sp2
s ____________________ s ____________________
Configuración
electrónica del Carbono
fundamental
Configuración
electrónica del Carbono
sp2
1 Orbital s : 2 electrones
3 Orbital p : 2 electrones
3 Orbitales híbridos sp2 : 3 electrones
1 Orbital p sin hibridar : 1 electrones
Pedro Miguel Palacios Farfán

11. Hibridación sp en el Carbono Orbitales Híbrido sp
Molécula del Etino. Acetileno
E.P E.P
p ____________________ p ____________________
sp
s ____________________ s ____________________
Configuración
electrónica del Carbono
fundamental
Configuración
electrónica del Carbono
sp
1 Orbital s : 2 electrones
3 Orbital p : 2 electrones
2 Orbitales híbridos sp : 2 electrones
2 Orbital p sin hibridar : 2 electrones
Pedro Miguel Palacios Farfán