Este documento describe los compuestos orgánicos y sus características. Los compuestos orgánicos contienen carbono y se forman principalmente por enlaces covalentes entre átomos de carbono e hidrógeno. Pueden ser naturales u obtenidos artificialmente, y presentan propiedades como baja conductividad eléctrica, combustibilidad y la habilidad de existir en estado sólido, líquido o gaseoso. La química orgánica estudia la estructura y comportamiento de estos compuestos de carbono.

1. INSTITUCION EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA
PRESENTANCION
MODULO QUIMICA - PRIMER PERIODO ACADEMICO
ASIGNATURA: QUIMICA
DOCENTE: DIANA JARAMILLO
ESTUDIANTE: LUISA FERNANDA BARBOSA
IBAGUE- TOLIMA
2017

2. LOS COMPUESTOS ORGANICOS
El compuesto orgánico o también denominado molécula orgánica
es una sustancia química que está compuesta por el elemento
químico carbono y que conforma enlaces como ser: carbono y
carbono y carbono e hidrógeno. Vale destacarse que asimismo
contienen otros elementos químicos tales como: oxígeno,
fósforo, nitrógeno, boro, azufre, entre otros. En tanto, la
característica saliente y común de estos compuestos es que
pueden ser quemados y por caso arden, es decir, son
compuestos combustibles.
Si bien la mayor parte de los compuestos orgánicos se obtienen
de modo artificial tras una síntesis química, algunos otros se
pueden extraer de fuentes naturales.
Entonces, los compuestos orgánicos podrán ser: naturales
(aquellos sintetizados por los seres vivientes (biomoléculas) o
artificiales (sustancias no existentes en nuestra naturaleza y que
por caso han sido producidas o sintetizadas por el hombre, uno
de los ejemplos clásicos es el plástico).
CARACTERISTICAS DE LOS
COMPUESTOS ORGANICOS

3. Se forman a base de carbono.- Los compuestos orgánicos tienen
estructuras carbonadas, es decir, los
distintos compuestos que forman las
estructuras de los diversos organismos
conocidos, contienen carbono dentro de
sus estructuras moleculares. Esto se debe
principalmente a la cualidad del carbono
para formar enlaces y combinarse con otros
elementos, debido a que cada uno de sus
átomos puede compartir hasta cuatro
electrones con otros átomos, pudiéndose
enlazar en largas cadenas, que pueden ser
lineales, ramificadas, o formar anillos, formándose así gran
variedad de estructuras moleculares, con diversas propiedades.
Al estar compuestas de carbono todas las estructuras orgánicas
que se conocen, se dice que la vida sólo es posible en la
presencia de carbono, ya que es gracias a sus características que
se pueden formar millones de combinaciones con otros átomos
de carbono y de otros elementos, por lo que la vida está
fundamentada o basada en el carbono. Algunos de los
compuestos orgánicos indispensables para la vida animal y
vegetal, son los carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y
proteínas.
Algunos son Isómeros.- Varios compuestos orgánicos presentan
isomería, (la isomería es la propiedad de algunos compuestos de
poseer fórmulas iguales en la proporción de elementos de los que
se forma la molécula, pero que presentan estructuras
moleculares distintas y por ende propiedades diferentes). Un
ejemplo de isómeros orgánicos son el alcohol etílico y el éter
dimetílico, que se componen de la misma cantidad de elementos
pero que están organizados en estructuras diferentes, de la
misma manera sucede con varios azúcares.

4. Son covalentes.- Los compuestos orgánicos son covalentes, es
decir no son iónicos, por lo que
presentan características tales como un
punto de fusión y ebullición relativamente
bajos, no conducen la electricidad, y se
pueden disolver por medio de disolventes
no polares, tales como por ejemplo el
agua, el alcohol y otros, que se pueden
dividir en disolventes polares pórticos y
solventes aporticos. Algunos de los
compuestos orgánicos que no se
disuelven en agua, sí lo hacen en
sustancias como, gasolina (hidrocarburo) benceno, éter,
tetracloruro de carbono o acetonas.
Poca o nula conductividad.- Estos compuestos no poseen
conductividad eléctrica. Debido a que los enlaces entre sus
moléculas son covalentes, las soluciones de los compuestos
orgánicos (compuestos de carbono) no se ionizan, impidiendo la
conductividad eléctrica.
Se presentan en los tres estados básicos de la materia.- Los
compuestos orgánicos pueden presentarse en los estados
líquido, sólido y gaseoso. Ejemplo de ello son los diversos
materiales derivados del petróleo, que pueden presentarse en
forma líquida o de fluidos, gaseosas, así como sólida, es el caso
de plásticos, gas natural, y diversos combustibles como el diésel
o la gasolina, de la misma manera, otros compuestos orgánicos
como los azúcares, y los almidones, se encuentran en estado
líquido al disolverse en sustancias como el agua, en fluidos

5. corporales por ejemplo, o en estado sólido como en el azúcar
comercial.
Combustibilidad.- Estos
compuestos presentan la
peculiaridad de ser combustibles;
estos compuestos contienen
grandes concentraciones de
carbono, razón por la cual muchos
sirven de combustibles tanto para la
vida animal como vegetal, como
cuando los azúcares se transforman
en ATP, en los organismos
aportando la energía necesaria para
los procesos vitales, o como en el
caso de los combustibles fósiles, que son compuestos que
pertenecieron a seres vivos (plantas y animales) y que a través de
distintos procesos químicos y físicos (Los restos orgánicos
quedan cubiertos por agua pobre en oxígeno, y quedan bajo la
acción de bacterias anaerobias que fermentan la materia
orgánica, aumentando su concentración en carbono, a lo largo de
millones de años, transformándose en sustancias tales como
petróleo, gas natural, carbón, huya, turba, lignito y antracita, que
al arder producen dióxido y monóxido de carbono y agua,
liberando grandes cantidades de energía y son usados como
combustibles por el ser humano, en la industria y en la vida
diaria), procesos que han durado millones de años,
produciéndose petróleo, carbón, gas, etc.
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS COMPUESTO
ORGANICOS

6. 1. Los compuestos orgánicos están formados por muy pocos
elementos químicos:
Elementos Organógenos: son los que están
presentes en la gran mayoría de los
compuestos orgánicos. Entre ellos tenemos
a: C, H, O, N.
Elementos Secundarios: son los elementos que están presentes
en algunos compuestos orgánicos, entre ellos tenemos al sodio,
magnesio, calcio, hierro, bromo, cloro, silicio.
2. Esencialmente son covalentes, es decir que hay compartición
de electrones entre sus átomos, aunque excepcionalmente
existen compuestos iónicos como los alcóxidos, jabones,
detergentes, etc...
3. No se disuelven en el agua porque son sustancias apolares,
pero son solubles en disolventes apolares como el benceno
(C6H6), tetracloruro de carbono (CCl4), ciclohexano (C6H12),
disulfuro de carbono (CS2), etc..
4. Se descomponen con relativa facilidad al calentarlos, es decir
que no soportan altas temperaturas (por lo general menores de
400°C), por esta razón muchos de ellos se refrigeran para retardar
su descomposición.
Propiedades compuestos orgánicos
5. En estado líquido no conducen la electricidad.
6. Casi todas las sustancias orgánicas son combustibles (por
poseer carbono e hidrogeno), como por ejemplo: los derivados
del petróleo, gas natural, alcoholes, etc...

7. 7. Sus reacciones químicas son más lentas que los compuestos
inorgánicos y su rendimiento es menor porque suele producirse
una mayor cantidad de reacciones secundarias.
8. Presentan el fenómeno de isomería. Los isómeros son
compuestos que tienen igual formula molecular pero diferente
estructura molecular, por ello sus propiedades son diferentes.
QUIMICA ORGANICA
La Química Orgánica es la rama de la Química que estudia la
estructura, comportamiento, propiedades y usos de los
compuestos que contienen carbono, tanto de origen natural como
artificial. A los compuestos que contienen carbono se les llama
compuestos orgánicos. Por lo tanto, la química orgánica estudia
los compuestos orgánicos. Más adelante veremos por qué se
llama así.
¿QUE ES LA QUIMICA ORGANICA?
Esta definición excluye algunos compuestos
tales como los óxidos de carbono, las sales del
carbono y los cianuros y derivados, los cuales
por sus características pertenecen al campo de la
química inorgánica. Pero éstos, son solo unos
cuantos compuestos contra los miles de
compuestos que estudia la química orgánica.

8. FUENTES DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS
Gran parte de los compuestos orgánicos se hallan en la
naturaleza, son productos de la fotosíntesis vegetal.
LAS PRINCIPALES FUENTES SON:
EL CARBON
Es la principal materia prima tradicional y la segunda fuente de
sustancias carbonadas allí podemos encontrar Carbón animal y
Carbón vegetal
EL PETROLEO

9. Es la principal fuente de compuestos orgánicos, al destilarlos se
obtienen compuestos como la GASOLINA, ACEITES,
LUBICANTES, entre otros.
Entre las fuentes de los compuestos orgánicos podemos también
mencionar los Organismos Animales y Vegetales, Residuos
Vegetales y Animales y la Síntesis orgánica en los laboratorios
CARACTERISTICAS DE LOS COMPUESTOS
ORGANICOS
En los compuestos orgánicos el carbono forma enlaces
covalentes esto permiten formar compuestos moleculares o
grandes moléculas.
El punto de fusión y ebullición de los compuestos orgánicos es
bajo porque está formada por enlaces covalentes, por esta razón
son solubles en solventes orgánicos y pocos solubles en agua
Las reacciones de los compuestos orgánicos,
son lentas debido a que son grande
moléculas.
CARBONO

10. El carbono (del latín: Carbo) es
un elemento químico de número
atómico 6, masa atómica 12,01,
símbolo C. Como miembro del
grupo de los carbonoideos de la
tabla periódica de los
elementos. Es sólido a
temperatura ambiente.
Dependiendo de las condiciones
de formación, puede
encontrarse en la naturaleza en
distintas formas alotrópicas,
carbono amorfo y cristalino en
forma de grafito o diamante
respectivamente. Es el pilar básico de la química orgánica; se
conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono,
aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año.
Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.
ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL ATOMO DE
CARBONO
 El carbono puede unirse consigo
mismo formando polímeros, que son
compuestos de elevado peso
moléculas, constituyendo cadenas
abiertas
 El átomo de carbono se presenta
como un sólido de color negro, a
excepción del diamante y el grafito que son cristalinos.

11.  La densidad del carbono es de 3.51 g/cc, se funde a 3527° C,
hierve a 4200° C.
De igual manera constituye ciclos, o cadenas cerradas; forman
figuras geométricas regulares
 El ciclopropano y el ciclobutano son inestables.
 Los más estables son el ciclo pentano y ciclo hexano
TIPOS DE
CARBONO SEGÚN
SU POSICION
Primarios.- Si están en
los extremos
Secundarios.- Si son
intermedios y unidos a dos carbonos contiguos
Terciarios.- Si en su estructura se unen a tres carbonos contiguos
Cuaternarios.- Si saturan sus cuatro enlaces con cuatro carbonos
contiguos
 Se encuentra ubicada en la tabla periódica en el segundo
periodo, su número atómico es 6 y su masa atómica es 12
Da (Dalton), tiene cuatro electrones de valencia en su último
nivel de energía los que determinan todas sus propiedades
químicas.

12. PROPIEDADES
TETRAVALENCIA
El átomo de carbono, espera cumplir con la ley de los
octetos, puede ganar o perder cuatro electrones para
alcanzar así la configuración electrónica de un gas noble. En
la mayoría de los compuestos actúa como elemento
electronegativo. Al formar compuestos como el oxígeno,
hidrógeno, nitrógeno, y carbono lo hace por covalencia, es
decir que comparte los electrones.
ESTABILIDAD DE LOS ENLACES
Los compuestos orgánicos presentan gran estabilidad
debido a que el átomo de carbono tiene un volumen
reducido y los enlaces covalentes que forman son fuertes y
estables. Esta solidez en el enlace covalente permite la
formación de largas cadenas con un número ilimitado de
carbonos. Como ya se explicó, presenta cuatro electrones
en su último nivel de valencia, lo cual determina que
comparta los cuatro electrones en su último nivel de energía
completando los ocho electrones
ESTRUCTURA TETRATONICA
Los cuatro electrones de valencia se hallan situados dos en
el orbital 2s y dos en el orbital p (px1 y en py1), esto implica
que al encontrarse en diferentes orbitales tienen diferente
cantidad de energía. Sin embargo, el análisis de rayos X
demuestra que los cuatro enlaces formados por el átomo de
carbono se encuentran en direcciones preestablecidas, es
decir, las cuatro valencias del átomo de carbono son
iguales, así como también sus ángulos. Estos enlaces los

13. encontramos en direcciones preestablecidas ubicados en
las direcciones de los vértices de un tetraedro, en cuyo
centro se encuentra el núcleo.
TEORIA DE LA HIBRIDACION
La teoría de la hibridación del átomo de carbono consiste en
el re ordenamiento de los electrones para que cada uno de
los cuatro orbitales posea la misma cantidad de energía, es
decir que la hibridación es la
mezcla de los orbitales puros
con el fin de obtener un
mismo número de orbitales
híbridos. La configuración
electrónica cambia cuando
uno de los electrones del
orbital s adquiere más energía
y saltan al orbital pz, que está
vacío. En este momento
pasan del estado fundamental
al estado excitado. Es aquí
donde el átomo de carbono tiene cuatro electrones impares
y cada uno puede formar un enlace que representa las
cuatro valencias.
La excitación que se produce en el átomo de carbono es
simultánea a ala re estructuración en las características
energéticas de los electrones, que permite una alteración en
la forma y orientación de los orbitales s y p, ya que sus
orbitales tienen un mismo nivel de energía y además un
continuo movimiento en sus orbitales.
En el átomo de carbono presenta tres tipos de hibridación
que son: hibridación tetraedral, hibridación trigonal e
hibridación digonal.
HIBRIDACION TETRAEDAL

14. La hibridación sp3 o tetraedral se da por la combinación de
los orbitales s y p, que dan origen a la formación de
orbitales nuevos iguales que poseen la misma energía, en
los cuales cada uno tiene un electrón. La hibridación
tetraedral da lugar a la formación de compuestos por enlace
covalente.
HIBRIDACION TRIGONAL
Cuando en una
combinación intervienen
un orbital s y dos orbitales
p, se originan tres orbitales
sp2 equivalentes, que
tienen sus ejes de simetría
en el mismo plano y
forman entre si ángulos de
120°, por lo tanto, queda
constituido de la siguiente manera: 2 (sp2)1 2(sp2)1 2pz1.
Por otra parte, el tercer orbital, es decir, 2pz, que no
intervino en la hibridación, presenta una dirección que es
perpendicular con el plano de los demás orbitales hibidos.
Este tipo de hibridación (trigonal) es común en los
compuestos los cuales se unen dos átomos de carbono por
enlace covalente doble.
HIBRIDACION DIGONAL
La hibridación digonal se da por la combinación de los
electrones de los orbitales 2s y 2px, en donde los electrones
de los orbitales py y pz, quedan inmutables y se mantienen.
La hibridación digonal da lugar a la formación de dos
orbitales colineales híbridos denominados sp, que originan
ángulos de 180°. El segundo nivel, por lo tanto, queda
constituido de la siguiente manera: 2 (sp)1 2 (sp)1 2py1
2pz1.

15. Este tipo de hibridación es característico de los compuestos
en los cuales dos átomos de carbono se unen por enlace
covalente triple, formando entre si los ángulos de 180° ya
antes mencionados.
De acuerdo con los tipos de hibridación, en los compuestos
orgánicos se pueden dar diferentes tipos de enlaces: enlace
triple, enlace doble, enlace simple por supuesto todos
covalentes entre carbono carbono.
ORBITALES
MOLECULARES
Son los orbitales en los
cuales se encuentra el par
de electrones compartidos
en un enlace covalente
teniendo como
característica esencial es
su continuo dinamismo lo
que quiere decir que
ocupan orbitales
equivalentes a los
orbitales atómicos.
Estos orbitales están dispuestos en el espacio alrededor de
dos o más núcleos atómicos a diferencia de los orbitales
atómicos los que orbitan alrededor de un solo núcleo, hay
dos tipos de orbitales: Pi y sigma
Orbitales sigma (σ)
Estos orbitales son uniformemente simétricos en torno del
eje intermolecular, y se generan por el solapamientos entre
un orbital sp3, sp2 y sp, de un carbono y un sp2 de otro
carbono. Es decir que los orbitales sigma, constituyen un
nuevo orbital molecular simétrico alrededor del eje
intermolecular.

16. ORBITALES PI (π): Cuando los
orbitales p se sobreponen o
solapan lado con lado
perpendicularmente al eje
intermolecular en forma asimétrica
forma dos pares o mitades
idénticas, una encima y una
debajo del eje los que se
denominan lóbulos los que
guardan simetría con relación al
eje. En el gráfico anterior las
líneas entre punteadas
constituyen el eje intermolecular
en donde se observa el enlace
sigma y en sima y por debajo de él
los lóbulos o enlaces Pi. Los orbitales Pi constituyen un
orbital molecular en cuya región se encuentran dos
electrones cuyas cargas eléctricas ayudan a mantener
unidos a los dos núcleos del carbono.
En enlaces carbono-carbono simple solo se presentan
enlaces sigma o enlace fuerte el cual es difícil de romper en
reacciones químicas, en los enlaces dobles se encuentra
enlaces sigma y Pi, uno de cada uno, en los enlaces triples
(como ya vimos) existe un enlace sigma y dos Pi uno por
encima y debajo del sigma, estos enlaces Pi son más fáciles
de romper por ejemplo en reacciones de adición como es el
caso de la hidratación del buteno en donde al agregar agua,
en presencia de ácido sulfúrico al diez por ciento, un
hidroxilo ingresa y rompe el enlace doble y el hidrógeno
restante ingresa a carbono 1 en este caso formando el 2-
butanol.

17. COMPUESTO ORGANICO MODELO
GEOMETRICO
ESTADOS FUNDAMENTALES Y EXITADOS
DEL CARBONO

18. Iones: átomos que presentan
carga eléctrica. Esto ocurre
cuando en determinadas
circunstancias los átomos
pierden o ganan electrones.
Se llaman cationes a los
átomos con carga eléctrica
positiva y es debido a que
los átomos iniciales han
perdido electrones. (Ca++).
Ca (Z=20) 20 electrones (1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 4s2)
Ca++ (ha perdido 2
electrones) tiene 18
electrones (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6)
Se llaman aniones a los átomos con carga eléctrica negativa
y es debido a que los átomos iniciales han ganado
electrones. (Cl-)
Cl (Z=17) 17 electrones (1s2 2s2 2p6 3s2 3p5)
Cl- (ha ganado 1 electrón) tiene 18 electrones (1s2 2s2 2p6
3s2 3p6)
El estado fundamental del electrón es cuando gira en
niveles definidos de energía es decir no absorbe ni emite
energía, se lo asocia a que la tendencia del electrón es estar
en su estado más estable. Esto tiene su explicación en la
teoría de Bohr.
Pero cuando un electrón es excitado por un "impulso
energético externo" (luz, electricidad, calor) puede saltar a
una órbita más alejada de mayor energía. En ese caso el
electrón está en un estado "excitado", en consecuencia el
átomo también está excitado.
Estado fundamental y excitado
del carbono:

19. HIDROCARBUROS
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados
únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. Los
hidrocarburos son los compuestos básicos que estudia la
Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono
pueden ser lineales o ramificadas, y abiertas o cerradas. Los
que tienen en su molécula
otros elementos químicos
(heteroátomos) se llaman
hidrocarburos sustituidos.
La mayoría de los
hidrocarburos que se
encuentran en nuestro
planeta ocurren
naturalmente en el petróleo
crudo, donde la materia
orgánica descompuesta
proporcionó una abundancia de carbono e hidrógeno, los
que pudieron catenarse para formar cadenas aparentemente
ilimitadas. Los hidrocarburos puede encontrarse también en
algunos planetas sin necesidad de que haya habido vida
para generar petróleo, como en Júpiter, Saturno, Titán y
Neptuno, compuestos parcialmente por hidrocarburos como
el metano o el etano.
ALIFATICOS
Los hidrocarburos alifáticos son compuestos orgánicos
constituidos por carbono e hidrógeno, en los cuales los
átomos de carbono forman cadenas abiertas. Los

20. hidrocarburos alifáticos de cadena abierta se clasifican en
alcanos, alquenos o alquenos y alcinos o alquinos. Los
primeros son los que presentan sólo enlaces sencillos entre
átomos de carbono, mientras que los alquenos y alquinos
presentan enlaces doble y triple respectivamente. Cuando la
cadena alifática se cierra formando un anillo, se denomina
hidrocarburo alicíclico, hidrocarburo alifático cíclico o ciclo
alcano.
AROMATICO
Un hidrocarburo aromático o areno1 es un compuesto
orgánico cíclico conjugado que posee una mayor estabilidad
debido a la deslocalización electrónica en enlaces π.2 Para
determinar esta característica se aplica la regla de Hückel
(debe tener un total de 4n+2 electrones π en el anillo) en
consideración de la topología de superposición de orbitales
de los estados de transición.2 Para que se dé la
aromaticidad, deben cumplirse ciertas premisas, por
ejemplo que los dobles enlaces resonantes de la molécula
estén conjugados y que se den al menos dos formas
resonantes equivalentes. La estabilidad excepcional de
estos compuestos y la explicación de la
regla de Hückel han sido explicadas
cuánticamente, mediante el modelo de
"partícula en un anillo".
Originalmente el término estaba
restringido a un producto del alquitrán
mineral, el benceno, y a sus derivados,
pero en la actualidad incluye casi la mitad de todos los

21. compuestos orgánicos; el resto son los llamados
compuestos alifáticos. El exponente emblemático de la
familia de los hidrocarburos aromáticos es el benceno
(C6H6), pero existen otros ejemplos, como la familia de
anúlenos, hidrocarburos monocíclicos totalmente
conjugados de fórmula general (CH) n.
CICLICOS
En química orgánica, un compuesto cíclico es un
compuesto en el que una serie de átomos de carbono están
conectados para formar un lazo o anillo.1 Un ejemplo muy
bien conocido es el benceno. Cuando hay más de un anillo
en una sola molécula, por ejemplo en el naftaleno, se usa el
término "policíclico", y cuando hay un anillo conteniendo
más de una docena de átomos, se usa el término "macro
cíclico".
HIBRIDACION DEL CARBONO
HIBRIDACION SP1
Se define como la combinación de un
orbital S y un P, para formar 2 orbitales
híbridos, con orientación lineal. Este es
el tipo de enlace híbrido, con un ángulo
de 180º y que se encuentra existente en
compuestos con triples enlaces como
los alquinos.

22. HIBRIDACION SP2
Se define como la combinación de un orbital S y 2 P, para
formar 3 orbitales híbridos,
que se disponen en un plano
formando ángulos de 120º.
Los átomos que forman
hibridaciones sp2 pueden
formar compuestos con
enlaces dobles. Forman un
ángulo de 120º y su
molécula es de forma plana.
A los enlaces simples se les conoce como enlaces sigma (σ)
y los enlaces dobles están compuestos por un enlace sigma
y un enlace pi. Las reglas de ubicación de los electrones en
estos casos, como el alquenos etileno obligan a una
hibridación distinta llamada sp2, en la cual un electrón del
orbital 2s se mezcla sólo con dos de los orbitales 2p: surge
a partir o al unirse el orbital s con dos orbitales p; por
consiguiente, se producen tres nuevos orbitales sp2, cada
orbital nuevo produce enlaces covalentes.
HIBRIDACION SP3
El átomo de carbono tiene seis electrones: dos se ubican en
el orbital 1s, dos en el 2s y los restantes dos en el orbital
2p. Debido a su orientación en
el plano tridimensional el
subnivel 2p tiene capacidad
para ubicar 6 electrones: 2 en el
orbital Px, dos en el orbital Py y
dos electrones en el orbital Pz.
Los dos últimos electrones del

23. carbono se ubicarían uno en el 2px, el otro en el 2py y el
orbital 2pz permanece vacío 2px1 2py1.
CADENA CARBONADA
Una cadena carbonada es el esqueleto de prácticamente
todos los compuestos orgánicos y está formada por un
conjunto de varios átomos de carbono, unidos entre sí
mediante enlaces covalentes carbono-carbono y a la que se
unen o agregan otros átomos como hidrógeno, oxígeno o
nitrógeno, formando variadas estructuras, lo que origina
infinidad de compuestos diferentes.1
La facilidad del carbono para formar largas cadenas es casi
específica de este elemento y es la razón del elevado
número de compuestos de carbono conocidos, si lo
comparamos con compuestos de otros átomos.2 Las
cadenas carbonadas son bastante estables y no sufren
variación en la mayoría de las reacciones orgánicas.
TIPOS DE CADENA
Las cadenas son
lineales y cíclicas, y
en ambos casos
pueden existir
ramificaciones,
grupos funcionales o
heteroátomos. La
longitud de las
cadenas carbonadas
es muy variable o
constante, pudiendo contener desde sólo dos átomos de
carbono que es algo más o menos así, hasta varios miles en
compuestos, como en los polímeros.

25. CLASES DE CARBONOS

26. SERIE HOMOLOGA
Una serie homóloga es una familia de compuestos orgánicos que
contienen un particular grupo de características y que muestran
propiedades similares.
Por ejemplo, los compuestos que figuran a continuación
pertenecen a la familia de los
Alcoholes:
 Alcohol metílico CH3OH ( metanol )
 Alcohol propílico CH3CH2CH2OH ( 1 - propanol )
 Alcohol butílico CH3CH2.CH2.CH2OH ( 1 - butanol )
CARACTERISTICAS DE LA
SERIES HOMOLOGAS
Todos los miembros de una serie homóloga
presentan algunas características
comunes.
Ellos son:

27.  Todos los miembros de una serie homóloga pueden ser
representados por una fórmula general común, ya que
tienen el mismo grupo funcional.
Por ejemplo, Los alcanos pueden ser representados por la
fórmula CnH2n +2.
Así tenemos:
 CH4 Metano
 C2H5 Etano
 C3H8 Propano
 C4H10 Butano
 Cada miembro de una serie homóloga tiene una diferencia
común de -CH2
 De los miembros del lado superior o inferior.
 Existen métodos generales comunes de preparación para
todos los miembros de la serie.
 Todos los miembros tienen un comportamiento químico
similar.

28.  Un aumento de la masa molecular de los miembros dentro
de una serie homóloga
 muestra una graduación regular similar de las propiedades
físicas, tales como, estado físico, puntos de fusión,
ebullición, etc.
SERIE HOMOLOGA

29. FUNCION QUIMICA Y GRUPO FUNCIONAL
Una función química es un conjunto de
compuestos que tienen propiedades muy
parecidas en virtud a que sus moléculas
contienen uno o más átomos iguales
(grupos funcional).
Se considera como grupo funcional a un
átomo o grupo de átomos que son los
responsables del carácter químico de la
molécula a la que pertenecen.
Principales funciones químicas inorgánicas
· Óxidos básicos
· Óxidos ácidos
· Hidruros
· Hidróxidos
· Oxácidos
· Hidrácidos
· Oxisales
· Sales haloideas
La fórmula química es la representación convencional de los
elementos que forman un compuesto o molécula. En la fórmula
química se indican los elementos presentes en la molécula, y con
un subíndice el número de átomos de cada elemento.

30. Se llama valencia química a la capacidad de combinación de un
elemento químico determinado con respecto a otros elementos,
cuando forman entre sí diferentes compuestos.
El número de oxidación se define como la carga eléctrica que
tiene un átomo en un compuesto químico.
Principales nomenclaturas que se usan para nombrar los
compuestos químicos inorgánicos:
Hay tres tipos de nomenclatura: La Tradicional, la Stock (la más
utilizada) y la Sistemática o IUPAC (Unión Internacional de
Química Pura y Aplicada).
NOMENCLATURA SISTEMATICA
Se utilizan prefijos numerales
numéricos (mono, di, tri, tetra, penta,
hexa, hepta)
Que indican la cantidad de átomos.
Ejemplos:
Monóxido de carbono, pentóxido de
diarsenico, bióxido de plomo,
dihidróxido de mercurio.
Nomenclatura de Stock

31. Se utilizan números romanos entre paréntesis, para indicar el
número de oxidación del elemento, a continuación del nombre de
dicho elemento. Si el número de oxidación es invariable no es
necesario indicarlo.
Ejemplos:
Cloruro de hierro (III), óxido de cobre (I), sulfato de oro (III),
hidróxido de plomo (IV).
NOMENCLATURA TRADICIONAL
Es el sistema más antiguo y consiste en
designar el estado de mayor número de
oxidación con la terminación ico y el de
menor número de oxidación mediante la
terminación oso. Cuando el número de
oxidación es invariable puede emplearse
solo el nombre del elemento. Cuando el
elemento presenta más de dos estados de
oxidación se emplean además los prefijos
hipo y per, como se señala a
continuación.
Valencia Nombre
1 – 2 Hipo __ oso
3 – 4 __ __ oso
5 - 6 __ __ ico
7 Per __ ico
Ejemplo:

32. Anhídrido hipocloroso, anhídrido cloroso, anhídrido clórico,
anhídrido perclórico

33. GRUPOS ALQUIN SUSTITUYENTE

34. REGLAS DE NOMENCLATURA IUPAC
Regla 1. Se elige como cadena principal la de mayor longitud. Si
dos cadenas tienen la misma longitud se toma como principal la
más ramificada.
Regla 2. La numeración parte del extremo más cercano a un
sustituyente. Si por ambos lados hay sustituyentes a igual
distancia de los extremos, se tienen en cuenta el resto de
sustituyentes del alcano.
Regla 3. El nombre del alcano comienza especificando los
sustituyentes, ordenados alfabéticamente y precedidos de sus
respectivos localizadores. Para terminar, se indica el nombre de
la cadena principal.

35. Regla 4. Existen algunos sustituyentes con nombres comunes
que conviene saber:
HIDROCARBUROS SATURADOS ALCANOS
Son hidrocarburos lineales con todos sus enlaces simples, por lo
que se les denomina hidrocarburos saturados. Se nombran
anteponiendo un prefijo griego que indica el número de átomos
de carbono a la terminación -ano. Los primeros de la serie son:
(Los siguientes llevan por nombre pentano, hexano y heptano,
octano, nonano y decano).
Metano: CH4
Etano: CH3-CH3
Propano: CH3-CH2-CH3
Butano: CH3-CH2-CH2-CH3

36. Aquí tienes el dibujo (estático) y la simulación (dinámica) de la
molécula de butano. Como puedes apreciar en la simulación,
girando la molécula con el ratón, las cadenas carbonadas no son
exactamente lineales, en realidad tienen un trazado en zig-zag en
las tres dimensiones espaciales.
También existen en la Naturaleza hidrocarburos ramificados, que
se nombran dando a los sustituyentes el nombre del prefijo
numércio griego acabado en -il, seguido por el nombre de la
cadena principal. Un ejemplo de ellos son el metilpropano, y el
metilbutano. Aquí tienes sus simulaciones para que las muevas y
gires en el espacio
Las cadenas ramificadas
pueden dar lugar a la isomería
de cadena. Consiste en que
dos compuestos tienen la
misma fórmula molecular pero
distinta fórmula estructural lo
que implica propiedades
físicas y químicas distintas.
Por ejemplo el metilpropano y
el butano son isómeros.
Ambos tienen la misma
fórmula molecular C4H10 pero
distintas fórmulas
estructurales, CH3-CH (CH3)-
CH3 y CH3-CH2-CH2-CH3.

37. ESTRUCTURA DE LOS ALCANOS
Los alcanos forman una serie homóloga de fórmula general
CnH2n+2. Se caracterizan por su gran inercia química por lo que
también se les conoce como parafinas (del latín parum affinis, es
decir poca afinidad).
Estructura. La vamos a estudiar en el caso más sencillo que es el
metano, CH4, primer miembro de la serie. El carbono forma 4
orbitales híbridos sp3, cada uno con 1 electrón y con dos lóbulos
de distinto tamaño, que hace que la densidad electrónica a un
lado del nucleo sea mayor que en el otro. El lóbulo más grande de
los orbitales sp3 solapa con el orbital 1s del hidrógeno, formando
4
enlaces sigma;
C-H
idénticos, dirigidos hacia los vértices de un tetraedro regular,
siendo la longitud del enlace C-H de 109pm y el ángulo de enlace
de 109,5ª.

38. El siguiente miembro de la familia de los alcanos es el etano,
C2H5. El enlace C-C se forma por solapamiento de dos orbitales
híbridos sp3 uno de cada carbono, para formar un enlace
-C.
En la figura se muestran los ángulos y longitudes de los enlaces.

39. ALCANOS
Los alcanos conforman una de las principales familias de
hidrocarburos; obedecen a la fórmula molecular CnH2n+2, es
decir, que contienen más del doble de átomos de hidrógeno que
de carbono. Debido a su escasa reactividad también se los
designa como hidrocarburos parafínicos.
Los alcanos son muy importantes como combustibles hogareños
e industriales, ya que con ellos se alimentan calderas,
turbogeneradores y cocinas a gas, entre otros. También son
insumos en diversas industrias, como la del vidrio, la textil, la de
plásticos y muchas más. A continuación, un repaso sobre las
propiedades físicas y químicas de los alcanos.
CARACTERISTICAS DE LOS ALCANOS
 Hidrocarburos
saturados
Se dice que son
saturados porque en los
alcanos, las uniones entre
los átomos de carbono
son simples y estables.
Esto los diferencia de los
alquenos y los alquinos,
que se caracterizan por
tener uniones dobles y
triples, respectivamente,
entre sus átomos de
carbono.

40.  Pueden presentar sustituyentes
Los átomos de hidrógeno que acompañan a cada átomo de
carbono pueden sustituirse por otros átomos, como halógenos
(flúor, bromo, cloro) o diversos grupos o “radicales”, son muy
frecuentes los grupos hidroxilo y metilo. En este último caso, la
estructura se va complejizando dando lugar a alcanos
ramificados.
 Pueden formar estructuras cerradas
Los átomos de carbono se van uniendo entre sí dando lugar a la
formación de cadenas, pero los extremos de dichas cadenas
pueden combinarse y formar entonces los denominados alcanos
cíclicos, como en el caso del ciclohexano.
 Propiedades físicas
Las propiedades físicas de los alcanos están en gran medida
determinadas por el número de átomos de carbono. Así por
ejemplo, los alcanos que tienen entre 1 y 4 átomos de carbono
son gases a temperatura ambiente; aquellos que tienen entre 5 y
17 átomos de carbono son líquidos a esa misma temperatura, y
los que tienen 18 carbonos o más son sólidos a temperatura
ambiente
 Escasa solubilidad
En general, los alcanos son poco solubles en agua y a medida
que aumenta el peso molecular la solubilidad se torna incluso
menor. Por esta razón, el más soluble en agua es el metano (que
tiene un solo átomo de carbono): 0,00002 g/ml (a 25 °C). En
solventes orgánicos, sin embargo, la solubilidad es alta.

41.  Baja densidad
Su densidad es menor que la del agua, por eso tienden a flotar;
esto se ve muy bien cuando se producen derrames de
hidrocarburos en el mar.
 Punto de fusión variable
El punto de fusión depende del número de átomos de carbono (a
mayor número, más elevado es el punto de fusión), pero también
de la estructura: aquellas que son simétricas tienen un punto de
fusión más alto que las asimétricas.
 Pueden sufrir diversas reacciones químicas
Las más comunes son:
Oxidación. Al combinarse con el
oxígeno pueden formar dióxido de
carbono y agua y liberar energía bajo
la forma de calor. Esta es la típica
reacción de combustión.
Halogenación. Tanto el cloro como el
bromo, el flúor y el yodo pueden
sustituir a átomos de hidrógeno del
alcano. El bien conocido cloroformo
es un hidrocarburo halogenado (el
triclorometano).

42. Nitración. A altas
temperaturas y en
presencia de vapores
de ácido nítrico, se
puede producir la
sustitución de un
hidrógeno por el grupo
-NO2, generándose un
nitroalcano.
Isomerización. Es la
reestructuración de la
molécula sin pérdida ni
ganancia de átomos.
Pirólisis. Es la
descomposición por
exposición a muy
elevada temperatura.
 Su manipulación puede ser peligrosa
Es importante saber que algunos alcanos pueden ser inflamables,
explosivos o tóxicos, de modo que se deben manejar con extrema
precaución siempre, a fin de evitar accidentes.
 Asociados a los seres vivos
Aunque los alcanos no son materiales esenciales para los seres
vivos, a menudo aparecen como productos intermedios o finales
del metabolismo microbiano; tal es el caso, por ejemplo, de la
fermentación metanogénica que realizan las bacterias del rumen
de los animales rumiantes.

43. NOMENCLATURA DE LOS ALCANOS
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
La sustancias del mundo real, tal y como las percibimos con
nuestros sentidos, se caracterizan por sus propiedades físicas o
químicas, es decir, cómo reaccionan a los cambios que se
realicen sobre ellas.
Las propiedades físicas son aquellas que se pueden medir sin
que se afecte la composición o la identidad de la sustancia.

44. Ejemplo de estas propiedades son la densidad, el punto de
fusión, el punto de ebullición, entre otras.
También existen las propiedades químicas, las cuales se
observan cuando una sustancia sufre un cambio químico, es
decir, una transformación de su estructura interna,
convirtiéndose en otras sustancias nuevas. Dichos cambios
químicos, pueden ser reversibles o irreversibles, cuando éstos
últimos ocurren en una sola dirección (como en la combustión de
la madera).
Las propiedades de las sustancias también se pueden clasificar
como extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas se
caracterizan porque dependen de la cantidad de sustancia
considerada (como la masa y el volumen) A. Las propiedades
intensivas no dependen de la cantidad de sustancia (como la
densidad y la temperatura).
Si se electriza un pedazo de cobre, se imanta un trozo de hierro,
se calienta una cierta masa de azufre o se comprime un volumen
determinado de cloro, las propiedades físicas de estas
substancias varían tan sólo en lo que respecta a la modificación
producida y en una extensión que depende de ella, pero las
propiedades químicas de estas sustancias permanecen
inalteradas; ha tenido lugar en cada caso un fenómeno físico. Si
se llega a fundir el pedazo de azufre o si el cloro se licúa, las
propiedades físicas cambian totalmente pero el comportamiento
químico del azufre fundido o el del cloro líquido es el mismo que
el del azufre sólido o el del cloro gaseoso, por lo que el proceso
de fusión o el de licuefacción es también un cambio físico que
afecta únicamente al estado de agregación de la substancia
correspondiente. En cambio, si se calienta óxido mercúrico, polvo
rojo, en un tubo de ensayo, se desprende oxígeno y en la parte

45. superior del tubo se condensa mercurio en forma de minúsculas
gotas: ha tenido lugar un cambio químico.
Los procesos físicos y químicos se diferencian
fundamentalmente en los siguientes aspectos:
Los cambios químicos van acompañados por una modificación
profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes;
los cambios físicos dan lugar a una alteración muy pequeña y
muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo.
Los cambios químicos tienen casi siempre carácter permanente
mientras que, en general, los cambios físicos persisten
únicamente mientras actúa la causa que los origina.
Los cambios químicos van acompañados por una variación
importante de energía mientras que los cambios físicos van
unidos a una variación de energía relativamente pequeña. Así, por
ejemplo, la formación de 1.0 g de agua a temperatura ambiente, a
partir de hidrógeno y oxígeno, Ase desprenden cerca de 3800
calorías, mientras que la solidificación a hielo de 1.0 g de agua o
la condensación a agua líquida a 100 ºC de 1.0 g de vapor de agua
desprende tan sólo, respectivamente, cerca de 80 ó de 540
calorías.
En algunos casos, tal como en la disolución del cloruro de
hidrógeno gaseoso o incluso del cloruro sódico en agua o la
simple dilución del ácido sulfúrico concentrado, parece difícil
decidir claramente si un proceso es químico o físico, ya que
ofrece aspectos de uno y otro tipo de transformaciones.
OBTENCION DE LOS ALCANOS
Del metano (1) a los pentanos (5) los alcanos pueden obtenerse
en forma pura cuando se deseen obtener un alcano especifico se
debe sintetizar a partir de los alquenos

46. SINTENSIS DE GRIGNARD
La síntesis de Grignard de un ácido carboxílico se realiza
burbujeando CO2 gaseoso en una solución etérea del
reactivo o vertiendo el reactivo de Grignard sobre hielo seco
molido ( CO2 sólido). En este caso, el hielo seco no sólo
sirve como reactivo, sino también como agente refrigerante.
El reactivo de Grignard se adiciona al doble enlace carbono-
oxígeno en la misma forma que en el caso de aldehídos y
cetonas. El producto es la sal magnésica del ácido
carboxílico, que se libera por un tratamiento con ácido
mineral.
Para preparar el reactivo de Grignard, puede emplearse un
halogenuro primario, secundario, terciario o aromático. El
método sólo está limitado por la presencia de otros grupos
reactivos en la molécula. Las siguientes síntesis ilustran la
aplicación del proceso:

47. SINSTESIS DE WARTS
Se debe al químico Adolfo Warts consiste en hacer reaccionar un
haluzo de alquino con sodio. El Na tiene gran afinidad con los
halógenos; dos moléculas de yoduro de metil forman etano.
HIDROCARBUROS INSATURADO DE LOS
ALCANOS
Un hidrocarburo insaturado es un hidrocarburo en que algún
átomo de carbono no está saturado (es decir, unido a otros cuatro
átomos exclusivamente por enlaces simples) sino que tiene algún
enlace doble o triple.
Los hidrocarburos insaturados pueden ser de dos tipos: alquenos
(con dobles enlaces) y alquinos (con
triples enlaces). Todos ellos
hidrocarburos lineales no cíclicos.
Combustión:
Hidrocarburo insaturado + O2 ----> CO2 +
H2O
Alqueno
Tienen al menos un enlace doble entre
dos átomos de carbono. El caso más
simple es el eteno o etileno, CH2=CH2. El
Siguiente será el propeno, CH3-CH=CH2,
con dos átomos de carbono unidos

48. mediante un enlace
doble
Estos hidrocarburos se
nombran de igual forma
que los alcanos pero
con la terminación -eno.
El siguiente alqueno es
el buteno. A partir
precisamente del buteno
será necesario precisar
la posición del doble
enlace numerando la
cadena, ya que existen
dos butenos con
propiedades diferentes,
que son el 1-buteno, CH3-CH2-CH=CH2, y el 2-buteno, CH3-
CH=CH-CH3
Estos compuestos son isómeros, pues tienen la misma fórmula
molecular (C4H8) y se llaman isómeros de posición. Los alquenos
pueden ramificarse, al igual que los alcanos, ejemplo: el 2-metil-2-
penteno.
ISOMERIA
La isomería es una propiedad de aquellos compuestos químicos
que, con igual fórmula molecular (fórmula química no
desarrollada) de iguales proporciones relativas de los átomos que
conforman su molécula, presentan estructuras químicas
distintas, y por ende, diferentes propiedades. Dichos compuestos
reciben la denominación de isómeros. Por ejemplo, el alcohol
etílico o etanol y el éter dimetílico son isómeros cuya fórmula
molecular es C2H6O.

49. Clasificación de los isómeros en
Química orgánica.
De hecho, una de las primeras cosas
que un químico ha de hacer cuando
quiere resolver la estructura completa
de una nueva especie molecular es
establecer los elementos químicos
que forman parte de su composición
y también la proporción relativa en la
que se encuentran los mismos.1
Después, deberá dilucidar el peso
molecular de la nueva sustancia
química y de todos estos datos calcular la fórmula molecular, es
decir, el número de átomos de cada elemento que se encuentran
presentes en la molécula.2
Llegado a este punto se deberá centrar las investigaciones en
determinar la manera en la que los átomos están conectados
entre sí en la molécula bajo estudio y cómo estos átomos se
ordenan en el espacio, momento en el cual entra en juego la
isomería, ya que por lo general se abrirán numerosas
posibilidades de sustancias con la misma fórmula molecular,
todas ellas se conocen por el nombre genérico de isómeros.3
Aunque este fenómeno es muy frecuente en Química orgánica, no
es exclusiva de ésta pues también la presentan algunos
compuestos inorgánicos, como los compuestos de los metales de
transición.

50. CICLO ALCANO