2. ¿Qué es la química?
https://www.youtube.com/watch?
v=gdlI-fMP0yI
3. La Química puede describirse como el estudio de la composición de la materia y
los cambios por los que atraviesa, ejemplo:
• Combustión
• Oxidación
• Digestión
• Respiración
CONCEPTO
5. Química Orgánica
La que estudia especialmente los compuestos del carbono.
Química Inorgánica
Es el estudio de todos los compuestos y elementos que no
son orgánicos, sus reacciones y propiedades.
Química Industrial
Comprende la producción de sustancias químicas básicas,
fertilizantes drogas, etc. A nivel industrial.
DEFINICIONES
6. Bioquímica
Estudio de las reacciones químicas en los seres vivos,
metabolismo de los alimentos, descomposición y
obtención de energía y la síntesis de otros
compuestos orgánicos que están activos en los seres
vivos.
Química Médica
Es la química que a través de procesos químicos crea
diferentes sustancias para el mejoramiento de la
medicina.
DEFINICIONES
7. Química Ambiental
Es la rama de la química que se encarga de lo que sucede entre la
química y la naturaleza. Trata también de crear productos que
ayudan a la naturaleza.
Química Nuclear
Es la rama de la química que estudia la parte intima de la materia
y las reacciones en las cuales intervienen los núcleos de los
átomos. Estudia los procesos y fenómenos de radiación nuclear ya
sea provocada o espontánea.
DEFINICIONES
8. Qué estudia la Química Orgánica?
La Química Orgánica es el estudio de las propiedades
físicas y químicas de los compuestos que poseen átomos
de carbono en su estructura como esqueleto de la
estructura molecular.
Los átomos de carbono son únicos en su habilidad de
formar cadenas muy estables y anillos, y de combinarse
con otros elementos tales como hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno, azufre y fósforo.
Entender la Química Orgánica es esencial para
comprender las bases moleculares de la Química de la
vida: la BIOQUÍMICA
9. Química Orgánica
La Química Orgánica comienza con el origen de la vida , sin
embargo , no es hasta 1807 cuando se realiza la primera
clasificación de los compuestos químicos.
Esta fue propuesta por el químico sueco Jacob Berzelius ,
quien planteó que podían separarse en minerales y
orgánicos.
Basándose en la teoría vitalista , aseguraba que los
compuestos orgánicos solo se obtenían a partir de una
fuerza vital de los seres vivos , por tanto , no se podían
sintetizar.
10. Esta teoría se mantuvo hasta 1828 , cuando Friedrich
Wöhler logró la síntesis de la urea a partir de cianato
de amonio (compuesto inorgánico), demostrando así
que los compuestos orgánicos no se obtienen
solamente a partir de los seres vivos.
Química Orgánica
11. A principio del siglo XX, el número de compuestos
inorgánicos y orgánicos era del mismo orden, unos
cien mil.
Entre 1880 y 1910, el número de compuestos
orgánicos pasó de 12000 a 150000, en 1970, llegó a
dos millones, en 1980 a 5 millones, y 10 millones en
1990, hasta el año 2010 se cuenta con más de 20
millones y actualmente son aproximadamente 24
millones
Actualmente se conocen muchos más compuestos
orgánicos que inorgánicos.
Química Orgánica
12. Importancia
Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas,
proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas.
Todos ellos son compuestos cuya base principal es el
carbono.
Productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de
nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones,
desodorantes, medicinas, etc.
13. Comparación entre Compuestos
Orgánicos e Inorgánicos.
Inorgánicos Orgánicos
Generalmente iónicos.
Puntos de Fusión muy altos
(>500°C).
Punto de ebullición muy alto
(>1000°C).
Conducen la electricidad.
Solubles en Agua (mayoría)
Insolubles en solventes apolares.
Generalmente no arden.
Dan reacciones iónicas simples y
rápidas.
Generalmente son covalentes.
Puntos de fusión no muy altos
<250°C.
Puntos de ebullición no muy altos
<350°C.
No conducen la electricidad.
Insolubles en agua(mayoría)
Solubles en solventes apolares.
Generalmente arden.
Reaccionan lentamente ;
reacciones complejas.
14. El átomo de carbono en la
naturaleza
Es un elemento no metálico que se presenta en formas muy
variadas.
Puede aparecer combinado, formando una gran cantidad de
compuestos, o libre (sin enlazarse con otros elementos).
15. Combinado
En la atmósfera en forma de
dióxido de carbono CO2
En la corteza terrestre
En el interior de la corteza
terrestre En la materia viva
animal y vegetal: es el
componente esencial y forma
parte de compuestos muy
diversos.
En el cuerpo humano, por
ejemplo, llega a representar el
18% de su masa.
16. Libre
Diamante: Variedad de
carbono que se encuentra en
forma de cristales
transparentes de gran dureza.
Grafito: Variedad de carbono
muy difundida en la
naturaleza. Es una sustancia
negra, brillante, blanda y
untosa al tacto.
17. Características del átomo de carbono
Nombre: Carbono
Símbolo: C
Número atómico: 6
Número de masa: 12
Número de neutrones: 6
Grupo 14 (o IV A) del sistema periódico
Período: 2do
Configuración electrónica: 1s2, 2s2, 2p2
Valencia: +2, +4, -4
21. Fenómeno de hibridación
Se utiliza para explicar la formación de los enlaces de
carbono.
Hibridación: es el proceso de combinar los orbitales
atómicos de un átomo para generar un conjunto de nuevos
orbitales atómicos.
Orbitales híbridos: orbitales atómicos que se obtienen
cuando dos o más orbitales no equivalentes del mismo
átomo se combinan preparándose para la formación del
enlace covalente.
https://www.youtube.com/watch?v=mLO89pXUg7c
33. Enlace carbono con: H, O, N
Con el H forma enlaces simple.
Con el O, forma simples o dobles enlaces
Con el N, forma simples, dobles y triples enlaces.
35. Clases de carbonos
De acuerdo a la ubicación de los átomos de carbono en la cadena,
independientemente del tipo de enlace, se clasifican en:
Primarios (unido a un solo carbono, son siempre los extremos de la cadena).
Secundarios (están en medio de dos carbonos)
Terciarios (unido a tres átomos de carbono, se encuentran en las
ramificaciones)
Cuaternarios (rodeado de cuatro carbonos, se encuentran donde hay doble
ramificación).
38. Fórmula electrónica
Presenta las parejas de electrones presentes en cada uno de los
enlaces. Este tipo de fórmula es utilizada para explicar la
estructura de Lewis.
Benceno Glucosa
39. Fórmula desarrollada
Esta fórmula presenta todos los enlaces sobre un plano cartesiano, que
permite observar ciertos detalles de la estructura que resultan de gran
interés.
Benceno Glucosa
40. Fórmula semi desarrollada
Es similar a la anterior, mantiene los enlaces de la cadena
carbonada y la de ciertos grupos funcionales. Es muy usada en
química orgánica para demostrar mecanismos de reacción.
Benceno Glucosa
41. Fórmula molecular o condensada
Esta fórmula, indica la clase de átomos presentes y la cantidad
de cada uno de ellos. Este tipo de fórmula es muy utilizado para
balancear ecuaciones o para procesos estequiométricos.
Benceno Glucosa
42. Fórmula empírica o mínima
Esta fórmula indica la clase de átomos presentes en un
compuesto y la relación mínima entre el número de átomos de
cada clase.
Siempre indica las proporciones enteras más pequeñas entre los
átomos de cada clase.
En compuestos covalentes, se obtiene simplificando los
subíndices de la fórmula, si ello es posible. Estas fórmulas son
muy útiles en análisis orgánico.
Benceno Glucosa
44. Determine la fórmula empírica y molecular de un compuesto que ha mostrado
en laboratorio la siguiente composición:
Sodio: 19.17 %
Hidrógeno: 1.67 %
Fósforo: 25.82 %
Oxígeno: 53.34 %
44
Na 22,98 19,17 0,83 1
H 1,01 1,67 1,65 2
P 30,97 25,82 0,83 1
O 16 53,34 3,33 4
NaH2PO4
45. Clasificación de los compuestos
orgánicos
Para estudiar los compuestos orgánicos es necesario agruparles en
funciones, las que se encuentran formadas por grupos de
compuestos que tienen un comportamiento similar.
Las funciones son:
Función hidrogenada
Función oxigenada
Función nitrogenada
Funciones varias.
46. Función hidrogenada
Llamada hidrocarburos, son los compuestos orgánicos más sencillos,
formados solamente por átomos de carbono e hidrógeno
Alcanos Alquenos Alquinos
Alifáticos Aromáticos
H I D R O C A R B U R O S
Saturados Insaturados
48. Los alcanos llamados también parafinas son
compuestos formados por carbono e hidrógeno que
sólo contienen enlaces simples carbono – carbono.
CARACTERISTICAS
• Hibridación sp3
• Forma: Tetrahedro
• Angulo de enlace 109.5°
• Enlace sigma (σ)
• Relación atómica: CnH2n+2
109.5°
50. Para nombrar a los ALCANOS se
deben seguir las siguientes
reglas:
1. Se utiliza prefijos latinos
de cantidad de acuerdo
al número de carbonos a
excepción de los cuatro
primeros que tienen
prefijos propios.
2. Se añade la terminación
ANO al prefijo de
cantidad.
Nomenclatura
n° C Fórmula Nombre n° C Fórmula Nombre
1 CH4 Metano 13 C13H28 Tridecano
2 C2H6 Etano 19 C19H40 Nonadecano
3 C3H8 Propano 20 C20H42 Eicosano
4 C4H10 Butano 21 C21H44 Heneicosano
5 C5H12 Pentano 22 C22H46 Docosano
9 C9H20 Nonano 23 C23H48 Tricosano
10 C10H22 Decano 30 C30H62 Tricontano
11 C11H24 Undecano 40 C40H82 Tetracontano
12 C12H26 Dodecano 100 C100H202 Hectano
Los alcanos presentan isómeros estructurales
Heptano C7H16
Pentano C5H12
51. ISOMEROS ESTRUCTURALES
Los Isómeros son aquellos compuestos que tienen la misma fórmula
molecular pero diferente disposición estructural Por esta razón los
compuestos tienen diferentes propiedades físico – químicas.
51
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH-CH3
CH3
C5H12 C5H12
PENTANO 2 metil BUTANO
52. Se considera un radical a la estructura que queda de un
alcano después de haber perdido un hidrógeno.
Los nombres de los radicales se obtienen cambiando la
terminación ANO del alcano por IL o ILO.
Ejemplos:
Radicales de los alcanos
ALCANO RADICAL NOMBRE DEL RADICAL
CH4 CH3 – Metil o metilo
C2H6 C2H5–
CH3 – CH2 –
Etil o etilo
C6H14 C6H13 –
CH3 – CH2 –CH3 – CH2 –CH3 – CH2 –
Hexil o hexilo
53. Radicales de los alcanos
iso-hexil o iso-hexilo
sec-hexil o sec-hexilo
55. Para nombrar a los ALCANOS ramificados se deben seguir
las siguientes reglas:
1. Se escoge la cadena carbonada mas larga (mayor número de carbonos)
2. Se enumera por el extremo más próximo a una ramificación, brindando el número
más bajo posible a la ramificación.
CH3-CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3
Nomenclatura de alcanos ramificados
BIEN MAL
2-metilheptano
6-metilheptano
1 6
56. Nomenclatura de alcanos ramificados
56
3. Si se repiten las ramificaciones se antecede el prefijo “di”…”tri”…”tetra” según la
cantidad de ramificaciones iguales existan:
4. Al colocar el nombre, la cadena más larga brinda el “apellido al compuesto”, las ramificaciones se
colocan con su numeración y en orden alfabético. Para este orden no se toman en cuenta los prefijos
“di”, “tri”, ………, “sec” y “ter”; pero si se toma en cuenta los prefijos “iso” y “ciclo”
2,4-dimetilhexano
3,3,6-trietil-7-metildecano
57. Nomenclatura de alcanos ramificados
57
5. Si por las dos direcciones se obtiene el mismo número para la
ramificación, el orden alfabético nos servirá para escoger la dirección.
6. Si el compuesto tiene 2 o mas cadenas con el mismo tamaño, se tomará como eje
principal aquella que tenga el mayor número de ramificaciones
2-bromo-3-clorobutano
3-bromo-2-clorobutano
61. Los alcanos de 1 a 4 carbonos son gases. De 5 a 15
carbonos son líquidos y de 16 carbonos en adelante
son sólidos en condiciones normales, esto explica que
el propano sea gas, el hexano líquido y la brea sea
sólida.
Tienen puntos de ebullición y de fusión bajos y crecen
al aumentar la longitud de la cadena, además, a mayor
ramificación del alcano disminuye el punto de
ebullición y de fusión.
los alcanos son insolubles en agua y son menos
densos, por lo que flotan en el agua.
Propiedades Físicas
63. CICLOALCANOS
Los cicloalcanos son alcanos que tienen los extremos de la cadena unidos, formando un ciclo.
Tienen dos hidrógenos menos que el alcano correspondiente, por ello su fórmula molecular
es CnH2n
Tienen las mismas características de los alcanos lineales:
Hibridación de los carbonos sp3.
Enlace C-C de tipo sigma (σ).
El ángulo de enlace es que los vuelve diferentes al menos a los 3 primeros de la serie.
Se nombran utilizando el prefijo ciclo seguido del nombre del alcano.
C6H12
C7H14
68. Nomenclatura de cicloalcanos ramificados
1. La cadena principal es el ciclo.
2. Se enumera por el carbono que tenga un sustituyente.
3. La numeración será en el sentido para que, los números de los carbonos
con sustituyentes, sean lo mas seguidos posible.
4. Se identifica los radicales con nombre y número.
5. Se nombra la cadena principal.
1
2
4
3
5
1
2 3
4
5
1,2-dimetilciclopentano
69. RADICALES DE LOS ALCANOS CICLICOS
Siguen las mismas reglas que los alcanos lineales:
CicloPENTANO -------------------- CicloPENTIL o CicloPENTILO
69
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH
70. REGLA GENERAL
Si un alcano está unido a un cicloalcano y el
alcano tiene mayor número de carbonos, el
cicloalcano se nombrará como radical
70
CH2-CH2-CH2-CH3
2-ciclopropilbutano
Butilciclopropano
mal
Etil-
73. Los alquenos son hidrocarburos que contienen enlaces dobles
carbono-carbono. Se emplea frecuentemente la palabra olefina
como sinónimo.
Los alquenos abundan en la naturaleza. El eteno, es un compuesto
que controla el crecimiento de las plantas, la germinación de las
semillas y la maduración de los frutos.
El α−Pineno es una fragancia obtenida a partir de los pinos. β-
Caroteno es un compuesto que contiene 11 dobles enlaces y es
precursor de la vitamina A.
Alquenos
74. Características de los carbonos del C=C
CARACTERISTICAS
• Hibridación sp2
• Forma: Plano
• Angulo de enlace 120°
• Enlace doble (σ y )
• Relación atómica: CnH2n
120°
σ
76. La fórmula general de un alqueno de cadena abierta con un sólo doble
enlace es CnH2n.
Por cada doble enlace adicional habrá dos átomos de hidrógeno menos de
los indicados en dicha fórmula.
CH2=CH-CH2-CH2-CH3 CH2=CH-CH2-CH=CH2
penTENO C5H10 1,4-pentadieno C5H8
Para nombrarles, se cambia la terminación ANO del alcano correspondiente
por la terminación ENO.
Nomenclatura de alquenos
1
4
78. Los alquenos presentan isómeros de posición
Ej: 1-buteno y el 2-buteno.
Isómeros de alquenos
1-buteno 2-buteno
C4H8
C4H8
79. Además, los alquenos presentan
isómeros geométricos, cuando el
doble enlace no está en el C1 Ej: 2-
buteno CIS y el 2-buteno TRANS.
2-buteno CIS
2-buteno TRANS
CH3-CH=CH-CH3
C4H8
81. 1. Se escoge la cadena carbonada mas larga, que contenga
todos o la mayoría de dobles enlaces.
2. Se enumera por el extremo mas próximo a un doble enlace.
3. Se identifica con nombre y número cada uno de los radicales.
4. Se nombra la cadena principal.
Nomenclatura del alquenos ramificados
84. 1. La cadena carbonada es el ciclo alqueno.
2. Se enumera por un carbono del doble enlace, procurando que los
números sean lo mas cercanos posible, si hay radicales u otros dobles
enlaces.
3. Se identifican con nombre y número cada radical.
4. Se nombra la cadena principal.
Nomenclatura ciclo alquenos
CICLOALQUENOS
Ciclopentano……ciclopentil
Ciclopenteno……ciclopentenil
88. Alquinos
88
Los alquinos son hidrocarburos insaturados que presentan
dentro de su estructura uno o más enlaces triples (≡).
La proporción atómica es CnH2n-2. Por cada enlace triple
adicional a la proporción anterior se deberá quitar 4
hidrógenos.
Los alquinos reciben el nombre genérico de acetilénicos.
C6H10
C9H16
C5H8
90. Características de los carbonos
del C≡C
90
CARACTERÍSTICAS
• Hibridación sp
• Forma: Lineal
• Angulo de enlace 180°
• Enlace triple ( , σ, )
• Relación atómica: CnH2n-2
σ
91. Nomenclatura de alquinos
Se mantienen las mismas reglas que para los alquenos y
cicloalquenos.
Para nombrarles a los alquinos, se cambia la terminación ENO
del alqueno por INO del alquino correspondiente.
Los alquinos presentan isómeros de posición a partir del
butino: C4H6
94. NOMENCLATURA DE LOS ENINOS
Los ENINOS son aquellos compuestos que tienen en su estructura tanto dobles
como triples enlaces.
La numeración empieza desde el extremo más cercano al primer enlace
múltiple, sea este doble o triple, teniendo preferencia los dobles enlaces en
caso de que exista la opción.
94
95. Propiedades físicas
• Son compuestos de baja polaridad.
• Son muy similares en sus propiedades físicas a los
alcanos y alquenos.
• Son menos densos que el agua e insolubles en ella.
• Se solubilizan en sustancias de baja polaridad como
CCl4 (tetracloruro de carbono), éter, benceno.
95
96. Propiedades físicas
• Sus puntos de ebullición crecen con el aumento del
número de carbonos.
• Los alquinos generalmente tienen puntos de ebullición
ligeramente más altos que los correspondientes alquenos
y alcanos.
• Las ramificaciones disminuyen el punto de ebullición.
• Los tres primeros alquinos son gases a temperatura
ambiente, del C5 al C17 son líquidos y del C18 en adelante
son sólidos.
96
99. Breve historia
Aunque el benceno se conoce desde 1825, y sus
propiedades físicas y químicas son mejor conocidas que
la de cualquier otro compuesto orgánico, su estructura
no pudo ser determinada de forma satisfactoria hasta
1931.
https://www.youtube.com/watch?v=wDCXy-gXn0o
El principal problema no se presentaba por la
complejidad de la molécula en sí, sino el limitado
desarrollo de la teoría estructural alcanzado en aquella
época.
99
100. Como ya señalamos se conocía su fórmula
molecular (C6H6), pero el problema radicaba en
conocer como se disponían los átomos en la
estructura.
En 1858 Kekulé propuso que los átomos de
carbono se podían unir entre sí para formar
cadenas.
Breve historia
100
102. Características
Para poder comprenderlo, hay que tener en cuenta
que la estructura de Kekulé de dobles enlaces, los
enlaces sencillos serían más largos que los dobles
enlaces.
Sin embargo, esto no es así, ya que
experimentalmente se ha comprobado que los
enlaces carbono-carbono en el benceno son todos
iguales (1,4 A) (ángulo interno 120°) y que el anillo
es plano.
102
103. 1,34 A
1,54 A
1,4 A
1,4 A
120°
Distribución geométrica
plana
103
Características
104. Resonancia:
Al analizar las estructuras de Kekulé, las cuales solo difieren en la ubicación de los
enlaces π, es que el benceno realmente es un híbrido de resonancia entre estas dos
estructuras:
104
Características
106. Radicales del benceno
Cuando el benceno ha perdido un hidrógeno en cualquier
posición se denomina fenil.
Cuando el tolueno ha perdido un hidrógeno en el metil se
denomina bencil.
Cuando el tolueno ha
perdido un hidrógeno en el
anillo bencénico se
denomina toluil.
o-toluil m-toluil p-toluil
106
107. Derivados di sustituidos
Orto (o-) Meta (m-) Para (p-)
Ejemplos
o-xileno m-xileno p-xileno
p-metil,
fenol
m-metil,
estireno
107
1-hidroxi-4-metil-benceno
1
3
1,3-dimetil benceno
108. Síntesis de la aspirina
La aspirina es un derivado di sustituido del benceno: Acido o-acetilsalicílico.
Fenol Fenolato de sodio
o-salicilato de sodio
Ac. salicílico Ac. o-acetilsalicílico
108
112. Propiedades físicas
El benceno es un líquido incoloro, móvil con olor dulce a esencias, menos
denso que el agua (0,89 g/mL).
Poco soluble en agua y muy soluble en éter, nafta y acetona. También, se
disuelve en etanol y en la mayoría de los solventes orgánicos.
El benceno es bastante tóxico para el hombre.
Disuelve al yodo y las grasas.
Punto fusión: 5,5 °C.
Los demás derivados del benceno son sólidos y presentan las mismas
características.
112
114. Función oxigenada
Es la denominación de los compuestos orgánicos ternarios que
contienen oxígeno, carbono e hidrógeno: donde el oxígeno forma parte
de un grupo de átomos denominado grupo funcional.
Qué es R o R`
CH3-CH2-OH
OH
116. GENERALIDADES
Teóricamente, a los alcoholes se les considera compuestos derivados del agua,
por sustitución de uno de sus hidrógenos por un radical.
El grupo funcional característico de los alcoholes es el grupo hidroxilo unido a
un radical alquílico o arílico. Por lo tanto, la fórmula general para un alcohol se
escribe R – OH.
117. NOMENCLATURA
Para nombrar los alcoholes, al nombre del alcano básico
se le añade la terminación OL. Existe un sistema muy
utilizado en el que se antepone la palabra ALCOHOL y la
terminación ILICO:
Metanol o alcohol metílico, CH3 – OH
Etanol o alcohol etílico, CH3 – CH2 – OH
n-propanol o alcohol n-propílico, CH3 – CH2 – CH2 – OH
n-butanol o alcohol n-butílico, CH3 – CH2 – CH2 – CH2 - OH
118. NOMENCLATURA
Si se toma en cuenta los radicales de los alcanos se puede
nombrar a los alcoholes.
124. PROPIEDADES FÍSICAS
Los alcoholes de C1 a C11, son líquidos y de C12 en adelante, son sólidos.
Los alcoholes aromáticos son sólidos.
Los alcoholes comparados con sus respectivos alcanos, tienen puntos de
ebullición muy altos, debido a la presencia de enlaces de hidrógeno entre
moléculas de alcohol o entre moléculas de alcohol y agua.
125. Los alcoholes mientras más ramificados sean tienen puntos de
ebullición más bajos entre isómeros del mismo alcohol.
Los alcoholes de C1 a C3 tienen olor a licor característico y
sabor ardiente, de C4 a C6 tienen un olor desagradable y de C7
en adelante son inodoros.
Los alcoholes tienen densidades inferiores a las del agua, los
alcoholes aromáticos tienen densidades ligeramente superiores
a las del agua.
PROPIEDADES FÍSICAS
126. Los primeros tres miembros de alcoholes saturados son
miscibles en todas las proporciones con el agua.
A medida que se agranda la cadena disminuye la solubilidad.
Dentro de los isómeros de un mismo alcohol, son más solubles
los más ramificados y menos solubles los lineales.
Los alcoholes aromáticos son insolubles en agua.
PROPIEDADES FÍSICAS