La Química Orgánica o Química del carbono es larama de la química que estudia una clase numerosade moléculas que contienen carbono formandoenlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno, también conocidos como compuestosorgánicos.

El enlace covalente es aquel que une un no metalcon un no metal.

Hubo ciertos procesos químicos tradicionales comopor ejemplo las fermentaciones desde hace muchossiglos. Pero los compuestos orgánicos puros sedescubrieron a principios del siglo XIX.

Friedrich Whöler y Archibald Scott sonconsiderados los padres de la química orgánica.

Otros científicos importantes en la química orgánicason Jöns Jakob Berzelius, Friedrich August Kekulé yLinus Carl Pauling.

En la actualidad, más del 95 % de las substanciasconocidas son compuestos del carbono.

La fermentación es un proceso catabólico deoxidación incompleta, totalmente anaeróbico,siendo el producto final un compuesto orgánico.Estos productos finales son los que caracterizan losdiversos tipos de fermentaciones.

Catabólico(catabolismo): Parte del metabolismoque consiste en la transformación de biomoléculascomplejas en moléculas sencillas.

Anaeróbico(Anammox): Proceso biológico queforma parte del ciclo del nitrógeno.

Fermentación acética.

Fermentación alcohólica.

Fermentación butírica.

Fermentación láctida.

Friedrich Wöhler(1800-1882) fue un químico alemánnacido en Eschersheim(donde está la actual Fránctort),fue profesor de química en la universidad de Gotinga,fue el precursor de la química orgánica, fue el primeroen sintetizar la urea y el oxalato de amonio que en unalarde de imaginación lo llamó “sólido blancodesconocido” y demostró al contrario que pensabanlos científicos de la época que cualquier fluido vital sepodría obtener sintetizado en el laboratorio.Sus labores más importantes fueron: Aislar 2 elementos químicos: el berilio y el aluminio.Sintetizó el carburo de calcio con el cual obtuvo elacetileno.Identificó el vanadio y el eritronio como el mismoelemento.

Archibald Scott Couper(1831-1892)fue un químico escocésque propuso su teoría de lavinculación y la estructuraquímica también descubrió lavalencia +4 del carbono y que elorden de enlace de lasmoléculas puede determinarsea partir de indicios químicos.

Jöns Jakob von Berzelius(1779-1848)

químico sueco padre de la química

moderna escribió sobre una ley

descubierta por él llamada ley de las proporcionesdefinidas que mostró que las sustancias inorgánicasestán compuestas de diferentes elementos enproporciones constantes de peso.

También desarrolló los términos de química: catálisis,polímeros e isómero.

Entre sus publicaciones están : Tratado de químicavegetal animal y mineral.

Friedrich August Kekulé von Stradonitz (1829-1896)fue un químico orgánico alemán que fundó lateoría de la estructura química.

Fue clave para el entendimiento de los compuestosorgánicos y de los compuestos sintéticos, sinembargo su trabajo más importante fue laestructura del benceno porque afirmócorrectamente que esta formado por un anillo deátomos de carbono de 6 enlaces.

Linus Carl Pauling (1901-1994) fue un químicoestadounidense, profesor de química y director delaboratorio en California. Contribuyó al desarrollóde la teoría de la resonancia, obtuvo 2 premiosNobel: el de la Paz y el de química.

Historia de la química del carbono.

Antes siglo XIX – Ciertos procesos químicos tradicionales – Fermentación: Acética, alcohólica, butírica, láctida.

Compuestos orgánicos puros – S.XIX.

Padres de la química orgánica –Friedrich Wöler y Archibald Scott.

Algunos científicos importantes en la síntesis de la química del carbono: Jöns Jakob Berzelius, Friedrich August Kelulé y LinusCarl Pauling.

Es un líquido de color oscuro, olor desagradable,viscoso y con una densidad que varía entre 0.8 y0.95 gramos por mililitro.

El significado etimológico de la palabra petróleo esaceite de piedra.

Está compuesto por más de cien hidrocarburos ycontiene bajos porcentajes de azufre, y cantidadesmuy pequeñas de nitrógeno y oxígeno.

Se halla depositado en yacimientos en el interior dela Tierra, debajo de rocas impermeables queimpiden que salga a la superficie.

El petróleo apenas se utiliza directamente . Es necesario someterlo aun proceso que se llama refinado ,sus 2 fases mas importantesson: la destilación fraccionada y el craqueo o cracking:

Destilación fraccionada: Proceso físico que consiste en laseparación por destilación de los distintos hidrocarburos según suspuntos de ebullición.

El craqueo o cracking: Mediante este proceso se hace la gasolina.Consiste en la ruptura de moléculas de hidrocarburos de cadenalarga, mediante altas temperaturas en presencia de uncatalizador, para formar moléculas de hidrocarburos de cadenamás corta.Los alquenos producidos se utilizan en la fabricación de plásticos.Las gasolinas se emplean como combustibles de automoción y seclasifican por su índice de octanos.

Los hidrocarburos que sirven de referencia para establecer esteíndice son el trimetilpentano y el heptano.

Se basa en la síntesis de otras substancias orgánicas.

La petroquímica es la rama de la industria que sebasa en la destilación del petróleo, algunosproductos petroquímicos: plásticos, pegamentos,pinturas…

La química del petróleo.

Petróleo

Color oscuro.

Olor desagradable

Viscoso.

Yacimientos.

Refinado del petróleo.

Destilación fraccionada.

Craqueo o cracking.

Industria petroquímica.(basada en)

Productos que proceden de la destilación del petróleo.

Algunos productos importantes: Pinturas, pegamentos, plásticos.

Uno de los principales usos del petróleo:

Son polímetros sintéticos que pueden ser moldeadosen formas determinadas. Se obtienen a partir dederivados del petróleo y están constituidos por Ccombinado con H, O, Cl, S o N.

CARACTERÍSTICAS:

Aislantes del calor y de la electricidad.

Son poco densos.

Poseen escasa reactividad química.

TIPOS:

Termoplásticos: Son plásticos que se ablandan con lasaltas temperaturas y al enfriarse se vuelven rígidos. Sonreciclables, solubles en disolventes orgánicos y no sedescomponen al fundirlos.

Termoestables: Son plásticos que al calentarlos porprimera vez se reblandecen y se pueden moldear. Noson reciclables, son insolubles en disolventes orgánicosy se descomponen a temperaturas elevadas.

Elastómeros: Son plásticos que se deforman fácilmenterecuperando su forma inicial cuando cesa la causa de ladeformación. Para mejorar su resistencia al rozamientose incorpora azufre a las cadenas carbonadas.

USOS COMERCIALES:

Los plásticos son materiales con un amplio uso en lafabricación de bienes de consumo.

RECICLADO:

La utilización masiva de materiales plásticos hagenerado una importante cantidad de residuos congran impacto ambiental.

Alternativas a esto: Reducir, Reutilizar, Recuperar losresiduos(mediante procesos mecánicos, medianteprocesos químicos y mediante el uso energético).

Los plásticos

Características

Aislantes de calor y electricidad.

Poco densos.

Escasa reactividad química.

Tipos

Termoplásticos.

Termoestables.

Elastómeros.

Usos comerciales

Fabricación de bienes de consumo.

Reciclado.

Reducir.

Reutilizar.

Recuperar.

O, C, H,NP, S

Ca, Na, K, ClMg, Fe

Cu, Zn, Co,Ni, Si

Las características y propiedades de la materia viva estándeterminadas por los elementos químicos que la componen,son los bioelementos. En la materia viva se encuentran unos70 elementos químicos, solo 27 de estos se hallan en todoslos seres vivos. Según su abundancia se pueden clasificar en:

Bioelementos principales: Se presentan en el 96% de lamateria viva, son O, C, H, N, P y S. Son imprescindibles paraformar biomoléculas.

En 1922 Alexander Oparin formuló su hipótesis sobre laformación de biomoléculas que pudieron ser precursoras devida. Décadas más tarde Stanley Miller, diseñando un aparatodemostró esta hipótesis. El aparato es el siguiente:

Bioelementos secundarios: Constituyen el 4% de la materiaviva son Ca, Na, K, Cl, I, Mg y Fe. Se hallan en forma iónica

Oligoelementos: Se encuentra en un porcentaje menor al0,1% y son Cu, Zn, Mn, Co, Ni .etc. Hay 14 que se encuentranen todos los seres vivos y son llamados esenciales.

Clasificación de la materia viva.

Bioelementos principales.

O,C, H,N,P y S

Bioelementos secundarios. Ca, Cl, Na, K, Mg, I, y Fe

Oligoelementos Cu, Zn, Mn, Co, Ni…

Alexander Oparin.

Stanley Miller.

Son las biomoléculas más abundantes en los seres vivos, estánformados por C, H, y O en la proporción 2:1(el agua) recibentambién el nombre de hidratos de carbono. Su síntesis serealiza a través de la fotosíntesis.

CLASIFICACIÓN:MONOSACÁRIDOS: La cadena carbonada contiene entre 3 y 6

carbonos, un grupo aldehído(C=O) y muchos grupos –OH. Elprincipal es la glucosa, otros son la fructosa, la ribosa o lagalactosa. Se encuentran en muchas frutas.

DISACÁRICOS: Resultan de la unión de dos monosacáridoscon una molécula de agua menos. Son solubles en agua yposeen un sabor dulce. Los principales: Sacarosa(azucar) ylactosa(leche).

POLISACÁRICOS: Polímetros que se componen de más de 10unidades de monosacáridos unidas en largas cadenas porenlaces de oxígeno. Son insolubles en agua y sin sabor dulce.Los principales: Almidón(arroz), celulosa(madera),glucógeno(músculos).

Los glúcidos

Monosacáridos

Glucosa.

Fructosa.

Ribosa

Galactosa.

Disacáricos

Sacarosa.

Lactosa.

Polisacáricos

Almidón.

Celulosa.

Glucógeno.

Son compuestos orgánicos que están formados

por C, H y O. Son insolubles en agua, constituyen reservas energéticas de los orgánismos y no forman polímeros.

Los principales son los triglicéridos, los fosfolípidosy los esteroides.

Triglicéridos: Son ésteres de la glicerina. Procede de lareacción entre 3 monocarbonooxílicos de cadena largay de glicerina.Hay 2 tipos de triglicéridos que son las grasas(ácidoesteárico presente en la mantequilla) y los aceites(ácido oleico que se encuentra en el aceite de oliva).Fosfolípidos: Tienen estructura similares a la de los

triglicéridos y forman parte de las membranascelulares. Proceden de la glicerina. El más abundante esla lecitina, esta se encuentra en el cerebro y los nervios.Alimentos ricos en Fosfolípidos: Hígado, sesos, corazón,yema de huevo y las semillas de soja.Esteroides: Derivados de un hidrocarburo llamado

esterano, el más importante es el colesterol. Otros:Hormonas sexuales, hormonas de 2 cápsulassuprarrenales y ácidos biliares.

Los lípidos

Trigliceridos

Grasas

Aceites.

Fosfolípidos Lectina.

Esteroides

Colesterol.

Hormonas sexuales.

Hormonas de las cápsulasSuprarrenales.

Ácidos biliares.

Son polímeros naturales formados por aminoácidos.Ejercen diversas funciones e intervienen en lacomposición de las células.

CLASES:

Globulares: Son solubles en agua y poseen unaestructura en forma de globo . Albúminas yglobulinas.

Fibrosas: Son insolubles en agua y forman unaestructura compuesta por cadenas enrolladas yunidas . Ej : queratina y el colágeno.

La estructura de las proteínas se dispone en 4niveles, un ejemplo de proteínas es la hemoglobinaya que se estructura en 4 niveles.

Las proteínas

GlobularesAlbuminas

Globulinas

Fibrosas

Queratina

Colágeno

Son macromoléculas formadas por C, H, O, N y P. Se originan a partir de nucleótidos, estos a su vez se forman a partir de moléculas sencillas (ácido fosfórico), un monosacárido (5 átomos de carbono), una bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina, uracilo y timina).

Los nucleótidos se enlazan entre sí mediante el grupo fosfato para formar ácidos nucleidos.

CLASES DE ÁCIDOS NUCLEICOS:

ADN(Ácido Desoxirribonucleico): Se encuentra en el núcleo de las células y contiene la información genética. Su estructura consta de dos cadenas entrelazadas y en forma de hélice.

ARN(Ácido ribonucleico): Se ocupa de transmitir la información genética al exterior del núcleo y participa en la síntesis de proteínas. Su estructura es de una sola cadena.

Ácidos nucleicos

ADN

ARN