ORGÁNICA

1. Compuestos OrgánicosCompuestos Orgánicos

2. 0.010Hierro (Fe26)
0.014Yodo (I53)
0.07Magnesio (Mg12)
99.25TOTAL
0.10Sodio (Na11)
0.11Potasio (K19)
0.14Azufre (S16)
0.16Cloro (Cl17)
1.14Fósforo (P15)
2.5Calcio (Ca20)
3Nitrógeno (N7)
10Hidrogeno (H1)
20Carbono (C6)
62Oxígeno (O2)
% en tejidos blandosElemento
Componentes químicos de la materia viva
 Porcentaje de los
elementos en un ser
humano de 70 Kg.

3. La Química Orgánica se ocupa del estudio de las propiedades y
transformaciones de los compuestos que contienen el elemento carbono. Es
llamada también Química de los compuestos del Carbono.
En 1806 Jons Jacöb Berzelius Introduce el concepto de química orgánica.
El elevado número y complejidad de estos compuestos se debe a las
características del enlace del carbono, que puede unirse hasta con cuatro
átomos más. El carbono puede formar enlaces estables con muchos átomos
distintos de la tabla periódica y además, puede formar diferentes tipos de
enlaces: simples, dobles o triples. La Química Orgánica, junto con la
Bioquímica, es la ciencia básica que permite explicar los procesos químicos
que tienen lugar en los organismos vivos.

4. IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA
ORGÁNICA
Más del 95% de las sustancias químicas conocidas son compuestos del carbono.
Todos los compuestos responsables de la vida (ácidos nucleicos, proteínas,
enzimas, hormonas, azúcares, lípidos, etc.) son sustancias orgánicas. El progreso
de la Química Orgánica permite profundizar en el esclarecimiento de los procesos
vitales. La industria química (fármacos, polímeros, pesticidas, herbicidas, etc.)
juega un papel muy importante en la economía mundial e incide en muchos
aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.
En la actualidad, la Q. O. experimenta un desarrollo creciente al compás de los
nuevos descubrimientos. En el aspecto de síntesis, los avances en el campo de la
electroquímica, la fotoquímica y la síntesis automatizada-combinatoria, abren
perspectivas cada vez más interesantes, sobre todo si se tiene en cuenta que,
aunque parezca sorprendente, hasta hace muy pocos años, los químicos
orgánicos han utilizado, como fuente de energía en sus reacciones, casi
exclusivamente el calor. La determinación de las estructuras de los compuestos
orgánicos, que durante muchos años constituyó un problema de difícil solución en
muchos casos, se simplifica cada día con la utilización de las nuevas técnicas
físico-químicas. Como recientes descubrimientos en este campo conviene
destacar la RMN, la dispersión óptica rotatoria, la espectrometría de masas…

5. Enorme importancia industrial de muchos compuestos orgánicos, que
constituyen una de las bases de la economía de los países desarrollados.
Algunos de los más representativos dentro de la industria químico-orgánica
son: plásticos, resinas artificiales, jabones, detergentes, perfumes, cosméticos ,
tejidos, productos farmacéuticos, pinturas, papel, tinta, gasolina, neumáticos
insecticidas,…

8. QUÍMICA
ORGÁNICA
QUÍMICA
ORGÁNICA
COMPUESTOS NATURALESCOMPUESTOS NATURALES COMPUESTOS ARTIFICIALESCOMPUESTOS ARTIFICIALES
MATERIA VIVA
ANIMAL
VEGETAL
HOMBRE
Saliva, sangre, enzimas,
proteínas, cuerpos grasos,
vitaminas, minerales, sabia
bruta, entre otros.
ELABORADOS
LABORATORIO
FABRICAS
INDUSTRIAS
Fármacos, vacunas, antibióticos,
enlatados, embutidos, alcohol,
pinturas, papel, madera, entre
otros.

9. El Carbono es la base de la VidaEl Carbono es la base de la Vida
 Todas las estructuras vivientes tienen C como base
estructural y funcional.
 Átomo de C tiene configuración
tetraédrica.
 Puede alojar un e- en cada
orbital externo.
 Fuerte tendencia
a completarlos.
e-
e-
e-
e-
Interacciona con otros
elementos como H, O y N

10. PROPIEDADES DEL CARBONO
1. En 1858 un químico Alemán AUGUSTO KEKULE,
demostró la tetra valencia del carbono.
2. Las valencias del carbono son iguales.
3. El átomo de carbono tiene afinidad consigo mismo,
ósea puede unirse entre sí por simple, doble o triple
enlace o ligadura.
4. Al átomo de carbono se lo representa en el espacio por
TETRAEDRO REGULAR, que es un poliedro de 4
caras triangulares.

11. HIBRIDACIÓN DEL CARBONO
La estructura electrónica de los átomos que constituyen una molécula orgánica
determina la estructura tridimensional de ésta y sus propiedades.
HIBRIDACIÓN TETRAÉDRICA O SP3
Un carbono unido a cuatro átomos siempre tendrá hibridación sp3 y una
estructura tetraédrica. Así son los alcanos, haluros de alquilo, alcoholes, éteres y
aminas, entre otros. Todos estos compuestos tienen estabilidad suficiente como
para poder ser almacenados sin problemas especiales. El ángulo de enlace
corresponde a 109.5º lo cual espacialmente corresponde a un tetraedro. Un
carbono unido a menos de cuatro átomos también puede tener hibridación sp3
pero la estructura variará dependiendo del número de sustituyentes.

12. Los carbaniones y carbenos son especies altamente reactivas (intermedios de
reacción) y en general tienen un tiempo de vida muy corto.
HIBRIDACIÓN TRIGONAL O SP2
Un carbono unido a tres átomos, que mantiene un doble enlace con uno de
ellos, siempre tendrá hibridación sp2 y una geometría trigonal plana.
Así son compuestos estables tales como
olefinas, hidrocarburos aromáticos, aldehídos,
cetonas y ácidos carboxílicos y derivados, entre
otros. El ángulo de enlace es de 120º, dándole
una estructura de pirámide, en la realidad este
tipo de hibridación se caracteriza por la
presencia de un doble enlace entre carbono -
carbono.

13. El enlace doble se caracteriza por la presencia de un enlace sigma y un enlace
PI(π). Existen otras situaciones donde un átomo de carbono unido a tres átomos
también posee hibridación sp2
Carbocationes y radicales son especies altamente reactivas (intermedios de
reacción) y en general tienen un tiempo de vida muy corto
HIBRIDACIÓN DIGONAL O SP.
Un carbono unido a dos átomos, que
mantiene un triple enlace con uno de ellos,
siempre tendrá una hibridación sp y una
estructura lineal. La forma es lineal ya que
su ángulo de enlace corresponde a 180º, lo
cual espacialmente corresponde a una
línea recta, en término de enlaces
corresponde a un enlace triple en el cual
hay un enlace sigma y 2 enlaces PI(π).

14. HIDROCARBUROS
Son los cuerpos mas simples de la Química Orgánica
puesto que están construidos por dos elementos: Carbono
y el Hidrogeno.
NOMENCLATURA:
Para los hidrocarburos de cadena lineal, no ramificada, se
utilizan prefijos que indican el número de átomos de
carbono. Los cuatro primeros hidrocarburos de C1 al C4
toman nombres especiales, a partir del quinto se antepone
el numero ordinal.
Todos terminan en la palabra ANO.

16. PARTES DE UNA CADENA
CARBONADA
PRINCIPAL o PRIMARIA: es la cadena carbonada más
larga que existe en, su nomenclatura es ANO.
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
PENTANO
CADENA SECUNDARIA: es la cadena carbonada que
nace o se desprende de la cadena primaria o principal y su
nomenclatura se la realiza con la terminación IL.
(CH2)4 – CH3
│
CH3 – CH – CH – CH3 2-PENTIL, BUTANO

17. CADENA TERCIARIA: carbono que nace o se desprende
de la cadena secundaria y su nomenclatura se la realiza
con la terminación “O”.
Las cadenas terciarias únicamente son: METO, ETO,
PROPO, BUTO, PENTO, HEXO, HEPTO, OCTO, NONO.
Ejemplo: 2-dodecil, 6-buto – 3-eicosil – 4,4-dinonil – 6-
eicosil – 8-heptacontil, 20,40,60-tripento – DECANO.
2-tricontil, 10,20-diocto – 4,4-dihectacontil – 5-eicosil – 8-
pentacontil, 10,20,30,40-tetrahexo – DECANO.

18. DIVISIÓN DE LA QUÍMICA
ORGÁNICA
QUÍMICA ACICLICA: Alifática o serie grasa.
A= sin.
Cíclica= Ciclo o anillo.
Los “C” al unirse no formar ciclos o anillos.
Ejemplo:
Butano: CH3 – (CH2)2 – CH3
Se divide: SATURADA e INSATURADA o NO
SATURADA.

19.  SATURADA o ALCANOS: compuesto orgánico se
unen o se enlazan por simple enlace o ligadura (-).
Nomenclatura: terminación ANO.
Ejemplo:
Butano: CH3 – (CH2)2 – CH3
 INSATURADA o NO SATURADA: Es la química
donde los átomos de carbono del compuesto orgánico o
cadena carbonada están enlazados por doble (=) o triple
(≡) enlace o ligadura.
Se divide en: QUÍMICA DE LOS ALQUENOS y
QUÍMICA DE LOS ALQUINOS.

20.  QUÍMICA DE LOS ALQUENOS: Carbonos unidos por
doble enlace (=).
Nomenclatura: terminaciones; ENO, ILENO.
Grupo Funcional:
C = C
 QUÍMICA DE LOS ALQUINOS: Carbonos unidos por
triple enlace (≡).
Nomenclatura: terminación; INO.
Grupo Funcional:
– C ≡ C –

21. 2-tripentacontil, 28-nono – 5,5-dipentil – 8 hectacontil,
10,20,30,50,60,80 hexaocto – 10,10-ditetracontil, 15,30-
dihexo – 14 eicosinil – 16-tetrapentacontil – 18,18-
dipentapentacontil, 25-octo – 20 trieciconil – 22,22
ditetraheptacontil, 10, 15 buto – 3-6-12-17-24
PENTAEICOSAPENTAENO.
8,18,28,48,58,88-hexatripentacontil – 10,20,50,60,80
hectacontapentaiino.

22. RADICALES ALQUÍLICOS
Los radicales alquilo (de uno, dos, tres y cuatro
átomos de carbono).
Si a un alcano se le suprime un átomo de hidrógeno,
resulta un radical alquilo, el cual se representa con el
símbolo R − . Para nombrar estos radicales, debemos
considerar el tipo de átomo de carbono que presenta la
valencia libre.
Los nombres de los radicales alquilo se forman
cambiando la terminación ano por il o ilo e indicando con
un prefijo, si es necesario, el tipo de átomo de carbono del
cual se suprimió el átomo de hidrógeno.

23. Los prefijos que se anteponen al nombre del radical
alquilo son: iso, sec, y ter.
El prefijo iso indica que un grupo CH3 - está unido al
segundo átomo de carbono de una cadena lineal.
El prefijo sec indica que en el alcano normal se ha
quitado un hidrógeno del carbón secundario número
dos.
El prefijo ter indica que del alcano de cuatro átomos de
carbono se ha quitado un hidrógeno al carbón terciario.

24. Alcano Radical alquilo Nombre
CH4 CH3 − Metil o metilo
CH3 − CH3 CH3 − CH2 − Etil o etilo
CH3 − CH2 − CH3 CH3 − CH2 − CH2 – Propil o propilo
CH3 − CH − Iso propil o iso
 propilo
CH3

25. Butano CH3 − CH2 − CH2 − CH3
CH3 − CH2 − CH2 − CH2 − butil
CH3 − CH2 − CH − sec butil

CH3
CH3 − CH − CH2 − iso butil

CH3

CH3 − C − CH3

CH3 ter butil o sec butilo

26. QUÍMICA CICLICA.
Los átomos de carbono de los compuestos orgánicos
se cierran para formar ciclos o anillos.
La Química Cíclica se divide en: Química Ciclánica
y Química del Benceno.

27. QUÍMICA CÍCLICA
Ciclo o anillo del compuesto orgánico formado por
3, 4 o mas de 5 átomos de carbono.

28. QUÍMICA DEL BENCENO
Ciclo o anillo del compuestos orgánico formado por 6
átomos de carbono y 6 átomos de hidrogeno.
3 dobles enlaces o ligaduras en forma alterna.

29. NUMEROS DE CARBONOS
1
23
1
23
4
1
2
34
5
1
2
3
4
5
6
1
2
3
45
6
7
1
2
3
45
6
7
8

33. Fuente de energía para las
células

34. El TRIFOSFATO DE ADENOSINA (ATP)
 La fuente principal de energía para
los seres vivos es la glucosa.
 La energía química se almacena en
la glucosa y en otras moléculas
orgánicas que pueden convertirse
en glucosa.
 Las células utilizan esta energía
para para realizar trabajos como:
1. Halar (células musculares)
2. Transmitir impulsos (células
nerviosas)
3. Transportar nutrientes (células de
la raíz vegetal)
4. Sintetizar proteínas y compuestos
necesarios para la célula.
 Cuando las células degradan la
glucosa, se libera energía en una
serie de pasos controlados por
enzimas.
 La mayor parte de esta energía se
almacena en otro compuesto
químico: el trifosfato de adenosina
o ATP.

35. Estructura del ATP
 Adenosina:
1. Adenina.-base nitrogenada
2. Ribosa.- un azúcar de cinco
carbonos
 Tres grupos fosfatos.- poseen
un átomo de fósforo unido a
cuatro átomos de oxígeno.
Algunos átomos de oxígeno
están unidos al hidrógeno
 En la unión de los grupos
fosfatos se encuentran los
enlaces de alta energía.
 La molécula que queda cuando un
ATP pierde el grupo fosfato
terminal por acción de una
enzima, es el difosfato de
adenosina o ADP

36.  Una célula necesita continuamente energía, por lo cual debe producir
continuamente ATP, a partir de ADP y fosfato, los cuales se
encuentran en la célula.
 La energía que se necesita para formar ATP proviene de los
alimentos, generalemente de la glucosa.
 El ATP se degrada y libera energía mucho más fácilmente que el
alimento.

37. La respiración celular
 En las células vivas, la
glucosa se degrada y se libera
energía, parte de esta energía
se utiliza para sintetizar ATP.
 En la mayoría de las células
este proceso necesita oxígeno.
 La degradación de la glucosa
mediante el uso de oxígeno o
alguna otra sustancia
inorgánica se conoce como
respiración celular.
 La respiración celular que
necesita oxígeno se llama
respiración aeróbica.

38.  En la respiración aeróbica, la degradación de la glucosa comprende
una serie de reacciones.
 Hace uso del O2 como aceptor último de los electrones.
 La respiración aeróbica se cumple en dos etapas: el ciclo de Krebs o
ácido cítrico y el transporte de electrones.
 En las células eucarióticas, estas reacciones tienen lugar dentro
de las mitocondrias. El 95 % del ATP producido se genera, en la
mitocondria.
 En las procarióticas se llevan a cabo en estructuras respiratorias
de la membrana plasmática.
 La reacción general se puede representar con la siguiente ecuación.
C6H12O6 + 6 O2 enzimas 6 CO2 + 6 H2O + ATP
(glucosa) (oxígeno) (bióxido de carbono) (agua) (energía)

39. Glucólisis
 La respiración celular ocurre en dos etapas, la primera anaeróbica
y la segunda aeróbica.
 La producción de ATP al convertir glucosa en ácido pirúvico se
llama glucólisis.
 El ácido pirúvico es un compuesto de tres carbonos.
 La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula. Es anaeróbica
porque no requiere oxígeno.
 En esta reacción se usan dos moléculas de ATP pero se producen
cuatro moléculas de ATP. El hidrógeno, junto con electrones, se
mueve hacia una coenzima que se llama nicotín adenín
dinucleótido (NAD+) y forma NADH.

40.  El ácido pirúvico que se produce en la glucólisis se usa en la
segunda etapa de la respiración celular.
 La glucólisis libera solamente el 10% de la energía disponible en la
molécula de glucosa y se almacena en forma de ATP y NADH.
 La energía restante en la glucosa se libera al romperse cada una de
las moléculas de ácido pirúvico en agua y bióxido de carbono.

41.  El primer paso muestra la degradación del ácido pirúvico, una
molécula de tres carbonos a un compuesto de dos carbonos, este
compuesto de dos carbonos es el ácido acético, unido a una coenzima
que se llama coenzima A (coA).
 Al formarse el acetil-coA, se produjo una molécula de CO2.
 El hidrógeno proveniente también del ácido pirúvico se une a NAD+,
junto con electrones y forma NADH.