4 QUIMICA INORGANICA

8/20/2019 4 QUIMICA INORGANICA

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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DECOATZACOALCOS

UNIDAD 4. COMPUESTOS ORGÁNICOS

ALUMNOS:

• LUIS ALBERTO EPITACIO GONZALEZ.• LUCERO GARCIA TREJO• JANETH ESPEJO MORALES• JANETH IDALIA SANCHEZ ESPINOSA

GRADO Y GRUPO: “1A“

FUNDAMENTOS DE QUÍMICA.

DOCENTE: ALEJANDRA LLANES DURAN.

INGENIERIA EN GESTION EMPRESARIAL.

I.QUIMICA INORGANICA


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1.- ¿Que estudia la Química Inorgánica

La Química Orgánica se define como la rama de la Química que estudia laestructura, comportamiento, propiedades y usos de los compuestos que contienen

carbono. Esta definición excluye algunos compuestos tales como los óxidos decarbono, las sales del carbono y los cianuros y derivados, los cuales por suscaracterísticas pertenecen al campo de la química inorgánica. ero !stos, son solounos cuantos compuestos contra los miles de compuestos que estudia la químicaorgánica.

" este campo de estudio se le conoce como #química orgánica$ porque durante untiempo se creyó que !stos compuestos provenían for%osamente de organismosvivos, teoría conocida como de la #fuer%a vital$. &ue 'asta ()*) que el químicoalemán &ederico +'ler -()/())*0 obtuvo urea 1*2/3O/21* calentando132O -ácido ciánico0 y 214 -amoniaco0 cuando intentaba preparar 21532O

-cianato de amonio0, con la cual se ec'ó por tierra la teoría de la fuer%a vital.

La Química Orgánica estudia aspectos tales como6

• Los componentes de los alimentos6 carbo'idratos, lípidos, proteínas yvitaminas.

• 7ndustria textil

• 8adera y sus derivados

• 7ndustria farmac!utica

• 7ndustria alimenticia

• etroquímica

• 9abones y detergentes

• 3osmetología

Estos son solo algunos de los muc'os e:emplos que podríamos citar sobre elestudio de la química orgánica.

.!.- ¿Cuál es la im"ortancia del estudio de la Química Inorgánica

Esta disciplina es importante porque es la que estudia la vida y las reacciones químicasrelacionadas con ella, no solamente ;la vida; como fuente, sino tambi!n el significadomismo de ;la vida;, la vida diaria. 8uc'os profesionales aplican el saber de la química

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orgánica como doctores, veterinarios, dentistas, farmac!uticos, ingenieros químicos ybioquímicos. La química orgánica :uega una parte fundamental en el desarrollo dequímicos comunes utili%ados en todos los 'ogares6 alimentos, plásticos, medicamentos,combustibles, que :uega un papel muy importante en la economía mundial e incideen muc'os aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.

#.- ¿$or %u& la Química Inorgánica em"lea el car'ono comoelemento cla(e de sus com"onentes

El carbono es un elemento


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)i'ridaci*n del Car'ono.

La 'ibridación es un fenómeno que consiste en la me%cla de orbítales atómicospuros para generar un con:unto de orbítales 'íbridos, los cuales tienencaracterísticas combinadas de los orbítales origina.


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Isomería del Car'ono.

=e puede distinguir entre dos grupos básicos de isomería6 Estructural -o plana0y Estereoisomería -o espacial0.

• Isomería estructural o plana

La isomería estructural o plana se debe a diferencias de estructura y puedeexplicarse mediante fórmulas planas.

a0 7somería de cadena

Es la que presentan las sustancias cuyas fórmulas estructurales difieren


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(/propanol */propanol

c0 7somería de función

Es la que presentan sustancias que con la misma fórmula molecular presentan

distinto grupo funcional, por e:emplo6

7sómeros con fórmula molecular 3*1CO

etanol metano/oxi/metano

propanal propanona

+stereoisomería,

a0 7somería geom!trica

La estereoisomería la presentan sustancias que con la misma estructura tienenuna diferente distribución espacial de sus átomos.

Dna de las formas de estereoisomería es la isomería geom!trica. La isomeríageom!trica desde un punto de vista mecánico, se debe en general a que no esposible la rotación libre alrededor del e:e del doble enlace. Es característica de

sustancias que presentan un doble enlace carbono/carbono6

, así como de ciertos compuestos cíclicos.

ara que pueda darse en los compuestos con doble enlace, es preciso que lossustituyentes sobre cada uno de los carbonos implicados en el doble enlace seandistintos. Es decir, que ninguno de los carbonos implicados en el doble enlacetenga los dos sustituyentes iguales.

Las distribuciones espaciales posibles para una sustancia que con un doble

enlace son6

• &orma cis en ella los sustituyentes iguales de los dos átomos de carbonoafectados por el doble enlace se encuentran situados en una misma regióndel espacio con respecto al plano que contiene al doble enlace carbono/carbono.


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• &orma trans en ella los sustituyentes iguales de los dos átomos de carbonoafectados por el doble enlace se encuentran situados en distinta región delespacio con respecto al plano que contiene al doble enlace carbono/carbono.

or e:emplo6

Is*meros geom&tricos "ara elcom"uesto C)#-C)C)-COO)

7sómero cis -Fcidoisocrotónico0

7sómero trans -Fcidocrotónico0

Ge ordinario resulta más fácil transformar la forma cis en la trans que a la inversa,debido a que en general la forma trans es la más estable.

b0 7somería óptica

Existen sustancias que al ser atravesadas por lu% polari%ada plana producen ungiro del plano de vibración de la lu%. =e dice que estas sustanciaspresentan actividad óptica.

=e llaman sustancias dextrógiras las que al ser atravesadas por una lu% polari%adaplana giran el plano de polari%ación 'acia la derec'a -seg


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3onfiguraciones enantiomorfas

II. I$O/ 0+ COM$U+/O/ ORGANICO/ /U/2UNCION+/ QUIMICA/.

Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono,formando enlaces covalentes carbono/carbono o carbono/'idrógeno. En muc'oscasos contienen oxígeno, nitrógeno, a%ufre, fósforo, boro, 'alógenos y otroselementos. Estos compuestos se denominan mol!culas orgánicas. La mayoría delos compuestos orgánicos se produce de forma artificial, aunque solo un con:untotodavía se extrae de forma natural.

Las mol!culas orgánicas pueden ser de dos tipos6

• 8ol!culas orgánicas naturales6 =on las sinteti%adas por los seres vivos, y sellaman bio mol!culas, las cuales son estudiadas por la bioquímica.

• 8ol!culas orgánicas artificiales6 =on sustancias que no existen en lanaturale%a y 'an sido fabricadas por el 'ombre como los plásticos.

#.1 )idrocar'uros.

Los 'idrocarburos son compuestos orgánicos formados


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Los alifáticos, a su ve% se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos seg


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• eteno 31*I31* y se encuentra en los gases procedentes del cracJing dela gasolina -la gasolina es una me%cla de 'idrocarburos0.

• El polipropileno, es un polímero que se usa en aparatos, equipa:e, pie%asde automóviles, etc.

• oliestireno es un polímero en espuma que se usa en vasos desec'ables, y

como aislamiento t!rmico, etc. Aambi!n puede ser sólido y se usa en :uguetes, utensilios de plásticos para día de campo.

"lquinosLos miembros del grupo de los alquinos contienen un triple enlace entre dosátomos de carbono de la mol!cula. =on muy activos químicamente y no sepresentan libres en la naturale%a.3ompuestos6

• El acetileno -etino0 es el alquino de mayor uso. Es un gas que cuando sequema en presencia de oxígeno puro produce una llama de alrededor de *)

K3 por lo que se utili%a en soldaduras.• El alquino (/butino es un compuesto orgánico de la familia de alquinos. ste es

un gas extremadamente inflamable y reactivo. ste se emplea en la síntesis deotros compuestos orgánicos debido a su alta reactividad.

• Los polímeros generados a partir de los alquinos, los polialquinos, sonsemiconductores orgánicos

)idrocar'uros aromáticos, los cuales presentan al menos una estructura quecumple la regla de 1McJel -Estructura cíclica, que todos sus carbonos sean de

'ibridación sp

*

y que el n


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características químicas y físicas se suelen parecer para el cloruro 'asta el yodurosiendo una excepción el fluoruro.

ueden ser formados directamente desde los elementos o a partir del ácido 1N -NI &, 3l, r, 70 correspondiente con una base. Aodos los metales del Hrupo ( forman

'aluros con los 'alógenos, los cuáles son sólidos blancos. Dn ion 'aluro un átomo'alógeno que posee una carga negativa, como el fluoruro -&/ 0 o cloruro -3l/ 0.Aales iones se encuentran presentes en todas las sales iónicas de 'aluro. Los'aluros metálicos son utili%ados en lámparas de descarga de alta intensidad,llamadas tambi!n lámparas de 'aluro metálico, como las que se utili%anactualmente en el alumbrado p


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• 7ntercambio de 'alógenos. Esta reacción se utili%a sobre todo para los fluorurosque son difíciles de conseguir por otros m!todos.

Los usos6

=on variados, dependiendo de la estructura molecular, por e:emplo, los freonesson refrigerantes, y como propelentes en aerosoles de todo tipo, medicamentos,espumas de afeitar, aire comprimido, cosm!ticos, pinturas, el cloroformo esanest!sico, el cloruro de vinilo, es precursor de polímeros, el ácido cloro ac!ticopara síntesis orgánica, los cloruros de metilo, etilo, como reactivos para síntesisorgánica.

#.#. Alco4oles.

"lco'oles son aquellos compuestos orgánicos en cuya estructura se encuentra el

grupo 'idroxilo -/O10, unido a un carbono que solo se acopla a otro carbono oa 'idrógenos.

ueden ser alifáticos -P/O10 o aromáticos -"r/O10 estos


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3antidades importantes de glicerina, un alco'ol con tres grupos 'idroxilo, seobtienen en la saponificación de las grasas naturales para la producción de :abón.La glicerina se usa extensamente en la preparación de cremas y productoscosm!ticos.

Gurante la fermentación natural de soluciones dulces, -mela%as o a%


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&uentes naturales y usos de los !teres.Los !teres de forma comple:a son muy abundantes en la vida vegetal formandoparte de las resinas de las plantas, colorantes de flores y otros.El !ter etílico -o simplemente !ter0, se obtiene sint!ticamente, y es un depresor del

sistema nervioso central, por este motivo 'a sido utili%ado como anest!sico.robablemente el !ter sea la sustancia más utili%ada en el laboratorio para losprocesos de extracción con solvente, aun siendo potencialmente peligroso por suinflamabilidad y volatilidad.

ropiedades físicas de los !teres.El !ter metílico -.e. /*5X30 y el !ter metil etílico -.e. )X30 son gases atemperatura normal. Ya el !ter etílico -.e. 4?X30 es un líquido muy volátil. Los!teres con cadenas carbonadas mayores van teniendo mayor punto de ebullicióna medida que aumenta la longitud de la cadena.Los !teres de cadena recta tienen un punto de ebullición bastante similar a

los alcanos con peso molecular comparable. or e:emplo6 el !ter 3*/1?/O/3*/1?,con peso molecular Z5 tiene un punto de ebullición de 4?X3, y el alcano 314/31*/31*/31*/314 de peso molecular Z* tiene un punto de ebullición de 4CX3.Los !teres tienen una solubilidad en agua comparable con los alco'oles para pesomolecular similar, así el !ter 3*/1?/O/3*/1? tiene la misma solubilidad que elalco'ol 314/31*/31*/31*/O1 unos )g[(ml de agua a *?X3.

ropiedades químicas de los !teres.Los !teres son muy inertes químicamente y solo tiene unas pocas reaccionescaracterísticas.

Peacción con los 'aluros de 'idrógeno.Los 'aluros de 'idrógeno -cuyas reactividades están en el orden 17S1rS13l0 soncapaces de romper los enlaces del oxígeno del !ter y formar dos mol!culas independientes. Los !teresalifáticos se rompen en dos mol!culasdel 'aluro de alquilo correspondiente, mientras que en los !teres alquilo arilo seforman el alquil 'aluro correspondiente y fenol. Las reacciones que siguen con el17 sirven para ilustrar.P/O/P\ R 17 ////////////////////S P/7 R P\/7 R 1*O

"r/O/P R 17 //////////////S "r/O1 R P/7

Peacción con el oxígeno del aire.3uando los !teres están en contacto con el aire, espontánea y lentamente seproduce su oxidación que genera un peróxido derivado muy inestable.

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La presencia de estos peróxidos es un elevado peligro potencial cuando el !ter sesomete a un proceso de destilación. En este caso, los peróxidos en el líquido nodestilado aun, se van concentrando y pueden producir una violenta explosión.Dna regla de seguridad básica para 'acer destilados con !teres es asegurarse deque en !l no 'ayan peróxidos, y en caso de 'aberlos, eliminarlos antes de la

destilación.Dsos principales6

• 8edio para extractar para concentrar ácido ac!tico y otros ácidos.• 8edio de arrastre para la des'idratación de alco'oles etílicos e

isopropílicos.• Gisolvente de sustancias orgánicas -aceites, grasas, resinas, nitrocelulosa,

perfumes y alcaloides0.• 3ombustible inicial de motores Gi!sel.• &uertes pegamentos• Gesinflamatorio abdominal para despues del parto, exclusivamente uso

externo.• Es llamado la medicina antigua porque en la antiguedad se usaba como

anestesico, debido a que no existian los metodos de anestesia moderna.

#.7 Alde4ídos-Cetonas.

Los alde'ídos y las cetonas contienen el grupo funcional carbonilo. =e diferencianentre sí en que en los alde'ídos este grupo carbonilo se encuentra en un extremode la cadena 'idrocarbonada, por lo que tiene un átomo de 'idrógeno unido a !ldirectamente, es decir, que el verdadero grupo funcional es, que suele escribirse,

por comodidad, en la forma 8C)O.En cambio, en las cetonas, el grupo carbonilo se encuentra unido a dos radicales'idrocarbonados6 si !stos son iguales, las cetonas se llaman simétricas, mientrasque si son distintos se llaman asimétricas. =eg


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embargo, el nombre de compuestos carbonílicos suele utili%arse en sentidorestringido para designar exclusivamente a los alde'ídos y cetonas.

ropiedades físicas y químicasLas características de los alde'ídos y cetonas están determinadas por la

presencia del grupo funcional carbonilo, en el que existe un enlace doble carbono/oxigeno. 3omo consecuencia los alde'ídos y cetonas poseen un elevadomomento dipolar de 'ace que existan entre sus mol!culas intensas fuer%as deatracción del tipo dipolo/dipolo, por lo que estos compuestos tienen puntos defusión y de ebullición más altos que los de los 'idrocarburos de análogo pesomolecular.

=in embargo, las mol!culas de alde'ídos y cetonas no pueden asociarse medianteenlaces de 'idrógeno, por lo que sus puntos de fusión y de ebullición son másba:os que los de los correspondientes alco'oles. 3oncretamente, los puntos deebullición de los primeros t!rminos de alde'ídos y cetonas son unos CK3 másaltos que los de los 'idrocarburos del mismo peso molecular y tambi!n unos CK3más ba:os que los de los correspondientes alco'oles. Esta diferencia se 'acecada ve% menor, como es lógico, al aumentar la cadena 'idrocarbonada y perder influencia relativa el grupo funcional.

En cuanto a la solubilidad, los primeros miembros de ambas series de alde'ídos ycetonas son completamente solubles en agua. "l aumentar la longitud de lacadena 'idrocarbonada disminuye rápidamente la solubilidad en agua. "sí, por e:emplo, los alde'ídos y cetonas de cadena lineal con oc'o o más átomos decarbono son prácticamente insolubles en agua. =in embargo, los compuestoscarbonílicos son muy solubles en disolventes orgánicos apolares, como !ter etílico, benceno, etc. or otra parte, la propia acetona es un excelente disolventeorgánico, muy utili%ado por su especial capacidad para disolver tanto compuestospolares -alco'oles, aminas, agua, etc.0, como apolares -'idrocarburos, !teres,grasas, etc.0.

Dsos más frecuentes.• Los alde'ídos6 =on utili%ados para la conservación de animales muertos

-formalde'ido0, son utili%ados en la industria de los perfumes porque contienenolores agradables.

• Las 3etonas6 =on utili%adas como disolventes orgánicos, removedor de barni%

de u>as -acetona0. Otras aplicaciones a mencionar son las siguientesObtención de resinas sint!ticas, antis!ptico, embalsamamiento, desodorante,fungicidas, obtención de Exógeno o 3iclonita -explosivos0, preparación depólvoras sin 'umo además que son aprovec'ados para la obtención de3loroformo y Yodoformo.


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#.7 ;cidos Car'o


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Conclusi*n.

odemos concluir que las sustancias orgánicas presentan diferentescaracterísticas y propiedades físicas que las diferencian unas de otras. " lassustancias químicas orgánicas se las puede reconocer por su color, olor y sabor.

3ada sustancia química orgánica presenta una diferente formula estructural.Aambi!n puedo concluir que una sustancia orgánica es aquella que está formadapor el átomo del carbono. 3oncluyo que las sustancias orgánicas identificadas enel laboratorio se presentaron en diferentes estados físicos como sólido y liquido

=I=>IOGRA2IA

• G. Ebbing, Química Heneral, 8c Hra 1ill,

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