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Compuestos Orgánicos (página 2)




Enviado por Berenice Lopez



Partes: 1, 2

5.
Diferencias entre Compuestos
Orgánicos y Compuestos
Inorgánicos

No existe diferencia alguna entre estos dos conceptos,
de hecho, se da el nombre de química
orgánica a la parte de la química que estudia los
compuestos del carbono, salvo
el Sulfuro de Carbono, los Óxidos de Carbono y
derivados.

Ésta denominación viene de la creencia
antigua y errónea de que sólo los seres vivos eran
capaces de sintetizar los compuestos del carbono, sin embargo,
aunque la diferencia clásica entre compuestos
orgánicos e inorgánicos ha desaparecido, la
expresión química orgánica subsiste
enfatizada por varias razones, comenzando por el que todos los
compuestos considerados orgánicos contengan carbono o que
este elemento forma parte de un número casi ilimitado de
combinaciones debido a la extraordinaria tendencia de sus
átomos a unirse entre sí.

La química orgánica moderna se ocupa de
los compuestos orgánicos de carbono de origen natural y
también de los obtenidos en el laboratorio
como algunos fármacos, alimentos,
productos
petroquímicos y carburantes.

Diferencias entre los compuestos orgánicos e
inorgánicos en sus diferentes propiedades:

Los compuestos orgánicos ofrecen una serie de
características que los distinguen de los compuestos
inorgánicos, de manera general se puede afirmar que los
compuestos inorgánicos son en su mayoría de
carácter iónico, solubles sobre todo
en agua y con
altos puntos de ebullición y fusión; en
tanto, en los cuerpos orgánicos predomina el
carácter covalente, sus puntos de ebullición y
fusión son bajos, se disuelven en disolventes
orgánicos no polares (cómo éter, alcohol,
cloroformo y benceno), son generalmente líquidos
volátiles o sólidos y sus densidades se aproximan a
la unidad.

Los compuestos inorgánicos también se
diferencian de los orgánicos en la forma como reaccionan,
las reacciones inorgánicas son casi siempre
instantáneas, iónicas y sencillas, rápidas y
con un alto rendimiento cuantitativo, en tanto las reacciones
orgánicas son no iónicas, complejas y lentas, y de
rendimiento limitado, realizándose generalmente con el
auxilio de elevadas temperaturas y el empleo de
catalizadores.

Compuestos Orgánicos

Compuestos Inorgánicos

Elementos constituyentes

C, H, O, N, S, P y Halógenos

103 elementos

Estado Físico

Líquidos y gaseosos

Sólido, líquido o
gaseoso

Volatilidad

Volátiles

No volátiles

Solubilidad en agua

Solubles

Insolubles

Densidades

Aproximadas a la unidad, bajas

Mayor que la unidad, altas

Velocidad de reacción a temperatura ambiente

Lentas con rendimiento limitado

Rápidas con alto rendimiento
cualitativo

Temperatura superior

Desde moderadamente rápidas hasta
explosivas

Muy rápidas

Necesidad de catalizadores

Sí, con frecuencia

Generalmente no

Tipo de enlace

Covalente

Electrovalente, electrocovalente, valente,
covalente

En general las diferencias son:

Compuestos
Orgánicos

Compuestos
inorgánicos

Se utilizan como base de construcción al átomo de carbono y unos pocos
elementos más.

Participan a la gran mayoría de los
elementos conocidos

Se forman naturalmente en los vegetales y
animales pero principalmente en los
primeros, mediante la acción de los rayos ultravioleta
durante el proceso de la fotosíntesis: el gas
carbónico y el oxígeno tomados de la atmósfera y el
agua, el amoníaco, los nitratos, los nitritos
y fosfatos absorbidos del suelo
se transforman en azúcares, alcoholes, ácidos, ésteres, grasas, aminoácidos, proteínas, etc., que luego por
reacciones de combinación, hidrólisis y
polimerización entre otras, dan lugar a estructuras más complicadas y
variadas

En su origen se forman ordinariamente por la
acción de las fuerzas fisicoquímicas:
fusión, sublimación, difusión,
electrolisis y reacciones
químicas a diversas temperaturas. La energía solar, el oxígeno,
el agua y el silicio han sido los principales agentes en
la formación de estas sustancias.

La totalidad de estos compuestos están
formados por enlace covalentes

Estos compuestos están formados por
enlaces iónicos y covalentes.

La mayoría presentan isómeros
(sustancias que poseen la misma fórmula molecular
pero difieren en sus propiedades físicas y
químicas)

Generalmente no presentan
isómeros.

Los encontrados en la naturaleza, tienen origen vegetal o
animal, muy pocos son de origen mineral

Un buen número son encontrados en la
naturaleza en forma de sales, óxidos,
etc.

Forman cadenas o uniones del carbono consigo
mismo y otros elementos

Con excepción de algunos silicatos no
forman cadenas.

El número de estos compuestos es muy
grande comparado con el de los compuestos
inorgánicos.

El número de estos compuestos es menor
comparado con el de los compuestos
orgánicos.

6. Variedades del
Elemento Carbono en la Naturaleza

El carbono es un
elemento químico de
número atómico 6 y
símbolo C. 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.

  • Forma Alotrópicas:
    En
    química, se denomina
    alotropía a la propiedad
    que poseen determinados
    elementos químicos de
    presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, como
    el
    oxígeno, que puede presentarse como
    oxígeno atmosférico (O2) y
    como ozono
    (O3), o con características
    físicas distintas, como el
    fósforo, que se presenta
    como
    fósforo rojo y
    fósforo blanco (P4),
    o el carbono,
    que lo hace como grafito
    , diamante
    y fulereno.
    Para que a un elemento se le pueda denominar como
    alótropo, sus diferentes estructuras moleculares deben
    presentarse en el mismo estado
    físico.

La explicación de las diferencias que presentan
en sus propiedades se ha encontrado en la disposición de
los átomos de carbono en el espacio. Por ejemplo, en los
cristales de diamante, cada átomo de carbono está
unido a cuatro átomos de carbono vecinos, adoptando una
ordenación en forma de tetraedro
que le confiere una particular dureza.

En el grafito, los átomos de carbono están
dispuestos en capas superpuestas y en cada capa ocupan los
vértices de hexágonos regulares imaginarios. De
este modo, cada átomo está unido a tres de la misma
capa con más intensidad y a uno de la capa próxima
en forma más débil. Esto explica porqué el
grafito es blando y untuoso al tacto.

La mina de grafito del lápiz forma el trazo
porque, al desplazarse sobre el papel, se adhiere a éste
una pequeña capa de grafito.

El diamante y el grafito, por ser dos sustancias simples
diferentes, sólidas, constituidas por átomos de
carbono que reciben la denominación de variedades
alotrópicas
del elemento carbono.

Se conocen cuatro formas alotrópicas del carbono,
además del amorfo: grafito, diamante, fulerenos y
nanotubos.

7. Uso de
las diferentes Variedades del Elemento Carbono.

El principal uso industrial del carbono es como
componente de hidrocarburos,
especialmente los combustibles fósiles (petróleo
y gas
natural). Del primero se obtienen, por

destilación en las
refinerías, gasolinas,
keroseno
y aceites,
siendo además la materia prima
empleada en la obtención de
plásticos. El segundo se está
imponiendo como
fuente de energía por su combustión más limpia. Otros usos
son:

  • El isótopo carbono-14,
    descubierto el
    27 de febrero de 1940,
    se usa en la
    datación
    radiométrica.
  • El grafito se combina con arcilla
    para fabricar las minas de los lápices.
    Además se utiliza como aditivo en lubricantes. Las
    pinturas anti-radar utilizadas en el camuflaje de
    vehículos y aviones militares están basadas
    igualmente en el grafito, intercalando otros compuestos
    químicos entre sus capas.
  • El diamante se emplea para la construcción
    de joyas
    y como material de corte aprovechando su
    dureza.
  • Como elemento de aleación principal de
    los aceros.
  • En varillas de protección de
    reactores nucleares.
  • Las pastillas de carbón se emplean en
    medicina
    para absorber las toxinas del sistema
    digestivo y como remedio de la
    flatulencia.
  • El carbón activado se emplea en sistemas
    de filtrado y purificación de agua.
  • El carbón amorfo ("hollín")
    se añade a la goma
    para mejorar sus propiedades mecánicas.
    Además se emplea en la formación de electrodos
    (p. ej. de las
    baterías). Obtenido por
    sublimación del grafito, es fuente de los fulerenos
    que pueden ser extraídos con disolventes
    orgánicos.
  • Las
    fibras de carbón (obtenido
    generalmente por termólisis de fibras de poliacrilato)
    se añaden a resinas de poliéster, donde mejoran
    mucho la resistencia mecánica sin aumentar el peso,
    obteniéndose los materiales
    denominados
    fibras de carbono.
  • Las propiedades químicas y estructurales de
    los fulerenos,
    en la forma de
    nanotubos, prometen usos futuros en el
    incipiente campo de la nanotecnología.

8.
Compuestos Orgánicos más importantes, como se
obtienen, sus propiedades y usos:

Ácido Acético (CH3COOH):

  • Obtención: Se obtiene de 3
    formas:
  1. Por oxidación catalítica de los
    gases del
    petróleo
  2. Por oxidación del etanal o
    acetaldehído
  3. Haciendo reaccionar alcohol metílico con
    monóxido de carbono
  • Propiedades: Se presenta como liquido incoloro de
    olor muy picante. Funde a 16ºC y ebulle a 118ºC. Su
    densidad es
    1,05q/cm3. Es soluble en agua, alcohol y
    éter.
  • Usos: Se emplea en la producción del plástico, como alimento, en la
    fabricación de colorantes, insecticidas y productos
    farmacéuticos; como coagulante del látex
    natural.

Ácido ascórbico o Vitamina
C:

  • Obtención: Se encuentra presente en las
    frutas cítricas
  • Propiedades: Se presenta en forma de cristales
    blancos. Es soluble en agua, ligeramente soluble en alcohol e
    insoluble en éter. Fuende a 192ºC
  • Usos: Se emplea como antioxidante y preservativo de
    alimentos como la mantequilla, la leche de
    larga duración, bebidas y vinos. En medicina,
    para prevenir el escorbuto

Ácido Cítrico (C6H8O7):

  • Obtención: A partir de las frutas como el
    limón, la lima, la toronja y la naranja.
    También se le obtiene por fermentación degradante de carbohidratos.
  • Propiedades: Se presenta en forma de cristales o
    polvo translúcido incoloro. Funde a 153ºC. Su
    densidad es 1,54g/cm3. Es soluble en agua y en
    alcohol.
  • Usos: Se usa como antioxidante en alimentos tales
    como vinos, bebidas refrescantes y sodas, confitería,
    leche concentrada de larga duración y alimentos
    enlatados (caviar, gambas); como agente quitamanchas del
    acero
    inoxidable y de otros metales

Éter dietílico (C4H10O):

  • Obtención: Se prepara por
    deshidratación del alcohol etílico
  • Propiedades: Es un liquido de color
    agradable y penetrante, muy volátil e inflamable. Sus
    vapores son los mas densos que el aire, pero
    mas livianos que el agua. Su densidad es 0,78g/cm3. Funde a
    -16ºC y ebulle a 35ºC. Presenta un gran poder
    disolvente ya que diluye al caucho, al
    aceite y a
    las grasas.
  • Usos: En medicina, como analgésico local, En
    el laboratorio, como disolvente y reactivo.

Alcohol etílico o Etanol
(C2H6O):

  • Obtención: Se puede obtener de diversas
    maneras: por síntesis, partiendodel acetileno; por
    fermentación de sustancias azucaradas y por destilación del vino.
  • Propiedades: Es un liquido incoloro, de olor
    caractristico, agradable y sabor ardiente. Ebulle a
    78ºC. Es soluble en agua, en todas las proporciones. Su
    densidad es 0,79g/cm3.
  • Usos: Como componente de las bebidas alcoholicas y
    en la síntesis de compuestos
    organicos.

9.
Algunos Compuestos Orgánicos, su estado físico y
su solubilidad :

COMPUESTO
ORGANICO

ESTADO

FÍSICO

SOLUBILIDAD EN EL
AGUA

Aceite de Maíz

Líquido

Insoluble

Acetona

Liquido

Soluble

Ácido
acético

Liquido

Soluble

Ácido
cítrico

Liquido

Soluble

Ácido
fórmico

Liquido

Completamente Soluble

Alcohol etílico

Liquido

Completamente Soluble

Benceno

Liquido

Insoluble

Butino

Gaseoso

Soluble

Detergentes

Liquido

Soluble

Jabones

Sólido

Soluble

Manteca de cerdo

Sólido

Insoluble

Metano

Gaseoso

Insoluble

Naftaleno

Sólido

Soluble

10.
Identificación rápida de los Compuestos
Orgánicos

Un compuesto orgánico se reconoce porque al arder
produce un residuo negro de carbón. Al comparar el estado
físico y la solubilidad de diferentes compuestos
orgánicos nos percatamos de que:

  1. Pueden existir en estado sólido, liquido o
    gaseoso
  2. La solubilidad en el agua varía, desde los
    que son totalmente insolubles hasta los completamente
    solubles

11.
¿A qué se debe que haya tantos compuestos
orgánicos y donde están presentes?

Los compuestos orgánicos constituyen la mayor
cantidad de sustancias que se encuentran sobre la tierra.
Contienen desde un átomo de carbono como el gas metano
CH4 que utilizamos como combustible, hasta
moléculas muy grandes o macromoléculas con cientos
de miles de átomos de carbono como el almidón, las
proteínas y los ácidos
nucléicos.

  • La existencia de tantos compuestos orgánicos
    de diferentes tamaños se debe principalmente
    a:
  1. La capacidad del átomo de carbono para
    formar enlaces con otros átomos de
    carbono.
  2. La facilidad con que el átomo de carbono
    puede formar cadenas lineales, ramificadas, cíclicas,
    con enlaces sencillos, dobles o triples.
  3. El átomo de carbono, puede formar enlaces en
    las tres dimensiones del espacio.

12.
Olores característicos de algunos compuestos
orgánicos

Compuestos

Orgánicos

Olor

Acetato

 

 

de

Amilo

Pera

Acetato

Octilo

Naranja

Atranilato

Metlo

Uva

Butirato

Amilo

Durazno

Butirato

Butilo

Piña

Valerinato

amilo

Manzana

13. Preparación de Jabones y
detergentes

Mediante la hidrólisis del grasas y aceite, en
presencia de un álcali, se obtiene la sal orgánica
metálica del acido correspondiente, es decir, un
jabón

Los limpiadores y desinfectantes de uso domestico
presenta mayormente en su composición jabón de
aceite vegetal, aceite de pino al 10% y alcohol etílico al
12%; todos ellos son compuestos del carbono.

El jabón se prepara industrialmente con una
solución diluida de lejía y grasa animal derretida
o aceita vegetal. Se calienta mediante vapor y cuando se ha
completado la reacción, que tarda 4 ó 5
días, se agrega sal común; la lejía y la
grasa animal se disuelven en la sal y queda flotando
jabón. El jabón reduce la tensión
superficial del agua y le permite penetrar en los materiales,
facilitando la disolución de los aceites, las grasas y la
mugre.

15. Bibliografía:

 

 

Berenice Lopez

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