Compuestos Orgánicos

    1. Introducción
    2. Definición de Compuestos Orgánicos
    3. Características de los Compuestos Orgánicos
    4. Propiedades de los Compuestos Orgánicos
    5. Diferencias entre Compuestos Orgánicos y Compuestos Inorgánicos
    6. Variedad del elemento carbono en la naturaleza
    7. Uso de las diferentes variedades del elemento carbono
    8. (5) Compuestos Orgánicos mas importantes indicando como se obtienen, sus propiedades y usos
    9. Algunos Compuestos Orgánicos su estado físico y su solubilidad en agua
    10. Identificación rápida de los Compuestos Orgánicos
    11. A que se debe que haya tantos Compuestos Orgánicos y donde están presentes
    12. Olores característicos de algunos Compuestos Orgánicos
    13. Preparación de jabones y detergentes
    14. Bibliografía

     

    1. Introducción:

    Los compuestos orgánicos también son llamados química orgánica... Ciertamente este es un término bastante generalizado que pretende explicar la química de los compuestos que contienen carbono, excepto los carbonatos, cianuros y óxidos de carbono.

    Muchas veces se creyó que los compuestos llamados orgánicos se producían solamente en los seres vivos como consecuencia de una fuerza vital que operaba en ellos, creencia que encontraba mucho apoyo ya que nadie había sintetizado algún compuesto orgánico en un laboratorio. Sin embargo en 1828, el químico alemán Friedrich Wohler (1800-1882) puso fin a la teoría vitalista cuando logro sintetizar urea haciendo reaccionar las sustancias inorgánicas conocidas como cianato de potasio y cloruro de amonio.

    Durante mucho tiempo el estudio de la química a sido y será algo elemental para completarnos a nivel escolar y profesional, investigar sobre cada una de sus ramas es algo esencial. En este trabajo nos a tocado hablar sobre los compuestos orgánicos (aquellos q contienen carbono entre otros elementos) y hablaremos sobre algunos de los mas importantes.

    La importancia de realizar estos trabajos radica la técnica de aprendizaje y la facilidad con los q estos logran saciar las ansias de aprender, esperando q mi investigación sea de su disfrute lo invito a leerla y a colaborar no solo con esta sino con todas.

    2. Definición de Compuestos Orgánicos:

    Los compuestos orgánicos son todas las especies químicas que en su composición contienen el elemento carbono y, usualmente, elementos tales como el Oxígeno (O), Hidrógeno (H), Fósforo (F), Cloro (CL), Yodo (I) y nitrógeno (N), con la excepción del anhídrido carbónico, los carbonatos y los cianuros.

    3. Características de los Compuestos Orgánicos:

    • Son Combustibles
    • Poco Densos
    • Electro conductores
    • Poco Hidrosolubles
    • Pueden ser de origen natural u origen sintético
    • Tienen carbono
    • Casi siempre tienen hidrogeno
    • Componen la materia viva
    • Su enlace mas fuerte en covalente
    • Presentan isomería
    • Existen mas de 4 millones
    • Presentan concatenación

    4. Propiedades de los Compuestos Orgánicos

    En general, los compuestos orgánicos covalentes se distinguen de los compuestos inorgánicos en que tienen puntos de fusión y ebullición más bajos. Por ejemplo, el compuesto iónico cloruro de sodio (NaCl) tiene un punto de fusión de unos 800 °C, pero el tetracloruro de carbono (CCl4), molécula estrictamente covalente, tiene un punto de fusión de 76,7 °C. Entre esas temperaturas se puede fijar arbitrariamente una línea de unos 300 °C para distinguir la mayoría de los compuestos covalentes de los iónicos.

    Gran parte de los compuestos orgánicos tienen los puntos de fusión y ebullición por debajo de los 300 °C, aunque existen excepciones. Por lo general, los compuestos orgánicos se disuelven en disolventes no polares (líquidos sin carga eléctrica localizada) como el octano o el tetracloruro de carbono, o en disolventes de baja polaridad, como los alcoholes, el ácido etanoico (ácido acético) y la propanona (acetona). Los compuestos orgánicos suelen ser insolubles en agua, un disolvente fuertemente polar.

    Los hidrocarburos tienen densidades relativas bajas, con frecuencia alrededor de 0,8, pero los grupos funcionales pueden aumentar la densidad de los compuestos orgánicos. Sólo unos pocos compuestos orgánicos tienen densidades mayores de 1,2, y son generalmente aquéllos que contienen varios átomos de halógenos.

    Los grupos funcionales capaces de formar enlaces de hidrógeno aumentan generalmente la viscosidad (resistencia a fluir). Por ejemplo, las viscosidades del etanol, 1,2-etanodiol (etilenglicol) y 1,2,3-propanotriol (glicerina) aumentan en ese orden. Estos compuestos contienen uno, dos y tres grupos OH respectivamente, que forman enlaces de hidrógeno fuertes.



    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, , 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 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 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 tales como vinos, bebidas refrescantes y sodas, confitería, leche concentrada de larga duración y 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

    bereslm[arroba]hotmail.com



    Artículo original: Monografías.com

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