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.
Desarrollo
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.
Origen de los compuestos orgánicos
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 amoniaco, los nitratos, los nitritos y fosfatos
absorbidos del suelo se transforman en azúcares, alcoholes, ácidos, esteres,
grasas, aminoácidos, proteínas, etc., que luego por reacciones de combinación,
hidrólisis y polimerización entre otras, dan lugar a estructuras más
complicadas y variadas.
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 hidrógeno
Componen la materia viva
Su enlace más fuerte en covalente
Presentan isomería
Presentan concatenación
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 tetra cloruro 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.
Compuestos Organicos
Estado Fisico
Solubilidad En El Agua
Aceite de Maíz: Liquido Insoluble
Acetona: Liquido Soluble
Acido Acético: Líquido Soluble
Acido Cítrico: Líquido Soluble
Acido Fórmico: Líquido Completamente Soluble
Alcohol Etílico: Líquido Completamente Soluble
Benceno: Liquido Insoluble
Butino: Gaseoso
Ga: Soluble
Detergentes: Liquido Soluble
Jabones: Sólido Soluble
Manteca de Cerdo: Sólido Insoluble
Metano: Gaseoso Insoluble
Naftaleno: Sólido Soluble
Compuesto Orgánico
Olor
Acetato de amilo: Pera
Acetato de Octilo: Naranja
Antranilato de Metilo: Uva
Butirato de amilo: Durazno
Butirato de Butilo: Piña
Valerianato de Amilo: Manzana
Identificación de los compuestos orgánicos
Un compuesto orgánico se reconoce porque al arder deja un
residuo negro de carbón. Al comparar el estado físico y la solubilidad de
diferentes compuestos orgánicos, nos percatamos de que pueden existir en estado
sólido, liquido o gaseoso y de que la solubilidad en el agua varia, desde los
que son totalmente insolubles hasta los componentes solubles.
Hidrocarburos:
Son los compuestos orgánicos más sencillos y se caracterizan
por estar formados únicamente por hidrogeno y carbono. Algunos poseen una
estructura molecular constituida por largas cadenas lineales que se denominan
polímetros: otras cadenas son ramificadas. Son insolubles en agua, pero pueden
disolver en disolventes orgánicos, como éter, benceno. Tetra cloruro,
cloroformos y otros.
6.1.1 Características
a) Están constituidos únicamente por átomos de carbonos o
hidrógenos.
b) Su fuente principal es el petróleo, gas natural, la
hulla.
c) En condiciones ambientales se encuentra en estado gaseoso
(C1 al C4).
d) En estado liquido desde el carbono 15 en estado (C5 al
C15) En estado sólido el C16.
e) Por condición completa origen el dióxido de carbono y
agua
Clasificacion:
Alcanos: se denominan también parafinas y constituyen un
grupo de hidrocarburos cuyo carbono se une a través de un enlace covalente
sencillo. Se denomina de acuerdo con el numero de carbono que poseen de la
siguiente manera: con un carbono, metano; con dos etano; con tres propano; y
así sucesivamente, butano, pentano, exano, eptano, octano, nonato, decano,
undecano, etc.
Alquenos: se denominan también olefinas y constituyen un
grupo de hidrocarburos cuya cadena carbonada uno o mas enlaces dobles. El
alqueno mas sencillo posee dos carbonos y se denomina eteno o etileno ( CH2 =
CH2). Otros son propeno, butano, centeno y así sucesivamente. La terminación
usa para sus nombres es - eno. Se pueden generar diferentes tipos de alquenos a
partir de un hidrocarburo con igual numero de carbono y un solo enlace doble,
ya que la posición del doble enlace puede variar ; por otra parte puede haber
mas de un enlace doble en un alqueno, y en tal caso reciben el nombre general
de dienos, trienos y así sucesivamente.
Alquinos: poseen cadenas carbonadas con uno o mas enlaces
triples. El alqueno mas sencillo es el etino o el acetileno (CH = CH), gas
usado en soldaduras y en fabricación de plásticos. La terminación de sus
nombres es - ino.
Hidrocarburos aromáticos: estos compuestos se caracterizan por
tener un olor fragante asociado, en un principio, a sustancias de origen
vegetal. La estructura de estos compuestos revela que son derivados del
benceno, compuesto cíclico con un anillo central que representa tres dobles
enlaces. Algunos compuestos aromáticos son los siguientes: tolueno, xileno,
etireno, antraceno, fenantreno, naftaleno entre otros.
6.2 Derivados de Hidrocarburos
6.2.1 Clasificación y características
Los derivados de hidrocarburos son compuestos que además de
contener hidrogeno y carbono pueden tener otras sustancias, como cloro, azufre,
oxigeno, nitrógeno, entre otras. Son variados y poseen en su estructura un
grupo funcional característico. Se clasifican en:
Ácidos orgánicos: se denominan también ácidos carboxílicos.
Poseen el grupo funcional de carboxilo. Son importantes en la producción de
polímeros, fibras, películas y pintura. Algunos ácidos orgánicos conocidos son:
a)ácido fórmico: se extrae del aguijón de las hormigas y abejas, y se usa en la
industria de los cultivos y los colorantes;b) ácido acético: principal
componente del vinagre. Es u liquido de color penetrante. Se usa como vinagre
comercial, en medicinas, e la producción de plásticos, de seda al acetato,
limpiadores de vidrios y fármacos; c) ácido cítrico: sólido incoloro de sabor
ácido que se encuentra en muchas plantas y frutas cítricas, como el limón, la
naranja y otras. Se usa para la preparación de bebidas cítricas, en farmacia,
en la industria textil y de curtidos entre otros; d) ácido ascórbico o vitamina
C: compuesto de sabor ácido agradable, hidrosoluble, de fácil oxidación. Se
destruye durante la cocción de alimentos y es esencial en la dieta humana
porque el organismo no lo produce. Se encuentra en frutas cítricas y previene
el escorbuto, las infecciones, y la gripe común; e) ácidos grasos: están
presentes en grasas y aceites y se clasifican en saturados e insaturados.
Algunos son: el ácido laurico en el coco, miristico en la mantequilla,
esteárico en grasas de animales entre otros.
Ésteres: son compuestos que se forman a partir de los ácidos
orgánicos. Tienen el grupo funcional éster y poseen un agradable sabor y olor.
Se usan en perfumes para dar olor artificial a diferentes tipos de flores. El
olor a muchas frutas se debe a la presencia de ésteres. Por ejemplo: el antranilato
de metileno en uvas, el acetato de amilo en peras, etc
Alcoholes: son de gran utilidad como disolventes. Poseen el
grupo funcional oxidrilo o hidroxilo. Algunos de los mas conocidos son los
siguientes: el etanol, liquido incoloro y aromático presente en las bebidas
alcohólicas, se obtiene por fermentación de azucares, por destilación del vino
o por síntesis a partir del acetileno.
Amidas: se forman a partir de los ésteres y tienen el grupo
funcional amida en su estructura. Incluyen a un grupo de compuestos de
importancia medicinal como las sulfas, entre ellas la sulfanilamida, usada como
antibiótico. También incluyen a las proteínas que están compuestas por
aminoácidos unidos por enlace de amida, y forman así un biopolímero. Las
proteínas constituyen la mayor parte del peso corporal seco.
Aminas: son bases orgánicas de un olor fétido, capaces de
cambiar el papel tornasol rojo en azul debido a su carácter básico. Son
solubles en agua y poseen el grupo funcional amino en su estructura. Incluyen
los alcaloides tóxicos, como cafeína, morfina, cocaína y nicotina, además de
algunas hormonas como la epinefrina, que aceleran el ritmo cardiaco y elevan la
presión arterial. Otra aminas son: la anilina, que es un liquido aceitoso,
incoloro y toxico y de olor suave característico, usado como disolvente y en la
obtención de colorantes; la metilamina, dietilamina y trimetilamina, todas
derivadas a partir del amonio.
Aldehídos: se usan en la fabricación de perfumes debido a
sus olores penetrantes y gratos. Los aldehídos poseen el grupo funcional
aldehídico. Algunos aldehídos son: el formaldehído, también conocido como
metanal o popularmente formol, usado como antiséptico y preservante, así como
en el esmalte de uñas como endurecedor; y el benzaldehido, que tiene olor a
almendras amargas y se usa en perfumes y algunos colorantes. Dentro de este
grupo de los aldehídos también están muchos azucares, llamados en general
aldosas, como la glucosa.
Cetonas: se usan como disolvente. Poseen el grupo funcional
carbonilo o ceto. Algunas cetonas son: la acetona, también llamada propanona,
disolvente de esmalte de uñas, de barnices y pinturas; este compuesto también
se forma en el organismo en grandes cantidades cuando una persona se somete a
hambrunas prolongadas o cuando la persona es diabética, y se genera un estado
de cetosis y acidosis. La mucosa, una cetona de olor agradable, es usada en
perfumes.
Derivados halogenados: estos compuestos `poseen halógenos,
como cloro, fluor, bromo y yodo. Los más abundantes son los derivados del
cloruro. Entre estos se encuentran el cloruro de etilo, el bromuro de etilo, el
cloroformo entre otros. Estos compuestos clorados se conocen como
"organoclorados" y son de gran importancia debido a sus implicaciones
ambientales por ser contaminantes; algunos son tóxicos
Compuestos Orgánicos en productos de Limpieza
Jabón: Hoy se fabrican jabones de diferentes colores y
olores como: los medicinales, humectantes, de tocador, duros, para ropa
delicada, líquidos, blandos, entre otros. El principio químico de la formación
de los jabones (saponificación) consiste en una reacción llamada hidrolisis
alcalina. La grasa animal contiene ácidos grasos que son liberados en un medio
alcalino a altas temperaturas. El medio alcalino es proporcionado por las
cenizas que contienen sales de metales alcalinos, como sodio o potasio, los
cuales en disolución producen hidróxido de sodio o potasio, que elevan el pH.
Los ácidos grasos o ácidos carboxílicos de cadena larga liberados de la grasa
reaccionan luego con el hidróxido de sodio o potasio y forman sales. Las sales
de ácidos grasos son los jabones, tales como el estearato de sodio, el
palmitato de sodio, el laureato de sodio, entre otros. A estos jabones se le
puede agregar después otras sustancias según su propósito. Los jabones tienen
la propiedad de disolverse en agua, formar espuma, emulsionar el sucio que está
unido generalmente a una película de grasa, disminuir la tensión superficial
del agua y aumentar su capacidad de "mojar" y así contribuir a
eliminar la suciedad. La ventaja de los jabones es que son biodegradables, es
decir son degradados rápidamente por las bacterias, por lo que n o contaminan
el ambiente.
Los detergentes: también son productos de limpieza que se
comenzaron a fabricar muchos años después de que se conocieran los jabones. Son
de origen sintético, no natural, y tienen la facilidad de facilitar el lavado
sin el inconveniente de reducir su capacidad de limpieza en medio ácido o en
presencia de aguas duras, como ocurre con los jabones. Se fabrican a partir de
ácidos carboxílicos modificados o sintetizados por el ser humano. La acción de
saponificación sigue siendo fundamental en la formación del detergente, entre
las cuales se conoce algunas: dodecil sulfato de sodio, lauril sulfato de
sodio, laurilbencenosulfanato de sodio. Los detergentes sin embargo, contaminan
las aguas debido a que la mayoría no son biodegradables y producen un excesivo
crecimiento de la vegetación acuática, que terminan causando la putrefacción de
las aguas por la falta de oxigeno.
Compuestos orgánicos en las fibras
Las fibras naturales: se forman principalmente por largas
cadenas carbonadas que provienen de plantas o animales; por ejemplo el algodón
y el lino son de origen vegetal y están formados de celulosa, un biopolímero
del azúcar llamado glucosa. La seda y la lana son de origen animal y están
formadas por largas cadenas carbonadas que contienen, además, nitrógeno y
azufre.
El algodón y el lino son células de origen vegetal formadas
de celulosa, mientras que la ceda y la lana son de origen animal y están
formadas por cadenas carbonadas largas que contienen además nitrógeno y azufre.
Las fibras sintéticas: están formadas por polimerización,
algunas de éstas son el nylon, el rayón, el poliéster, el dracón, el tergal;
estas fibras tienen la propiedad de arder con mayor facilidad que las naturales
Nylon: es una poliamida que presenta una resistencia a la
abrasión y no es atacable por polillas
Poliéster: proviene de la reacción de ácidos dicarboxílicos
con ciertos alcoholes
Dracón: es una fibra de poliéster estable frente a la luz,
ácidos y bases
Tergal: también es un poliéster resistente a las
deformaciones y arrugas
Plásticos: son polímeros sinteticos
Compuestos orgánicos en los combustibles
Los combustibles : la mayoría de la energía consumida en la
sociedad proviene de los combustibles fósiles como el carbón, petróleo y gas
natural, los cuales son agotables y contaminantes; estos combustibles son
hidrocarburos que varían en el largo de su cadena carbonada y contienen nitrógeno,
azufre y oxígeno. Las principales fuentes y reservas del organismo son los
carbohidratos, lípidos y proteínas.
Carbón: se presenta de arias formas: el lignito con bajo
contenido de carbono, la hulla con mayor contenido de carbono que el lignito
aunque contiene azufre que contiene gases azufrados por la combustión y que son
responsables de la formación de lluvias acidas
Petroleo: es una fuente des diferentes combustibles que se
obtiene por destilación fraccionada
Gas natural: se desprende de los yacimientos y se usa
ampliamente como combustible en cocinas y automoviles
Compuestos orgánicos en alimentos y medicinas
Ácidos grasos: se presentan en grasas y aceites y pueden ser
saturados e insaturados.
Ácido acético: es un líquido de olor penetrante, se usa en
la condimentación de alimentos, el conocido vinagre; se le emplea en la
producción de plásticos, de productos de limpieza y productos farmacéuticos, en
tintorería y en síntesis de decolorantes.
Ácido cítrico: es un sólido incoloro de sabor ácido que se
encuentra en muchas plantas y frutas cítricas como el limón, la naranja, la
mandarina, la toronja, etc.; se utiliza para preparar bebidas cítricas, en
farmacia, en industria textil y de curtidos.
Ácido ascórbico o vitamina C: es un compuesto de sabor ácido
agradable, hidrosoluble, de fácil oxidación, se funde durante la cocción de
alimentos y es esencial en la dieta humana porque el organismo no lo produce.
Lo podemos encontrar en frutas cítricas; previene las infecciones y la gripe
común.
Ácido acetilsalicílico: es un sólido de color blanco, es
poco soluble en agua y es conocido como aspirina.
Algunos Compuestos Orgánicos que Utilizamos Diariamente
La mayoría de los alimento ( frutas, harinas, aceites
comestibles, carnes)
Medicamentos (tranquilizantes, antibióticos, aspirinas)
Fibras naturales (algodón, lana, seda)
Fibras artificiales(dacrón, nylon, orlón y rayón, utilizados
para la fabricación de telas para vestir)
Bebidas alcohólica (vinos, cidras)
Insecticidas
Detergentes
Desinfectantes
Colorantes
Recipientes plásticos
Gas de cocina
Combustible para motores ( gasolina, kerosén, gas-oil)
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