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Contenido de Química Orgánica de ingeniería

TEMA 1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES EN QUIMICA ORGANICA.

1. Concepto y origen de la Química Orgánica.
La Química Orgánica se ocupa del estudio de las propiedades y transformaciones de los compuestos que contienen el elemento carbono.
El elevado número y complejidad de estos compuestos se debe a las características de enlazamiento del carbono, quepuede formar enlaces hasta con cuatro átomos más. Además, este elemento se puede unir a otros átomos de carbono para dar lugar a largas cadenas constituidas por cientos e incluso miles de átomos. El carbono puede formar enlaces estables con muchos átomos distintos de la tabla periódica y además, puede formar diferentes tipos de enlaces: simples, dobles o triples.
La diversidad de la química quetiene como base el carbono no es sorprendente si se piensa en las diferencias que presentan las formas del carbono elemental: diamante, grafito y fulerenos. Estas diferencias en las propiedades de las distintas formas del carbono son consecuencia de las diferencias estructurales que presentan dichas formas. El nombre Química Orgánica proviene de la antigua creencia de que ciertas sustancias sólopodían ser producidas por organismos vivos.

2. La Industria Química Orgánica.
Uno de los sectores industriales de crecimiento más rápido en una economía desarrollada es la industria química y, dentro de ésta, destaca la industria Química Orgánica (IQO). La característica más llamativa es su gran diversidad. Esta diversidad se debe a varios aspectos, entre los que destacan:
El tipo y finalidadde sus productos: desde abonos hasta perfumes.
A la capacidad de producción: desde millones de toneladas de etileno hasta pocas decenas de kilogramos de algunos medicamentos.
A la extensa variedad de estructuras químicas que se sintetizan industrialmente.
A los procesos de síntesis desarrollados para fabricar dichas estructuras químicas.

Toda la IQO se alimenta de las industrias químicaspesadas cuyas materias primas son el petróleo, el gas natural y el carbón, mientras que los productos de estas empresas son, a su vez, las materias primas de los grandes sectores. Otra gran parte de la IQO se abastece de productos naturales de origen animal o vegetal.
Los productos obtenidos en la IQO se utilizan bien como intermedios para otros
Procesos industriales o bien para consumo directo(medicamentos, plásticos…). Estos últimos, pueden englobarse en dos grandes grupos:
Aquellos que se producen a gran escala, toneladas por año, y su precio por kilogramo es moderado. Como son los plásticos, abonos, detergentes, plaguicidas…
Aquellos que se fabrican en cantidades pequeñas, pero su precio es muy alto y, por tanto, el volumen de sus ventas, en dinero, también lo es. La fabricaciónde estos productos constituye la llamada Industria Química Orgánica fina. La IQO fina en la actualidad es la IQO que posee mayor competencia, mayor gasto en investigación y mayor velocidad de cambio.
A continuación se muestra un esquema de los distintos sectores de la IQO:

4. Configuración electrónica.
Principio de exclusión de Pauli, Regla de Hund y Principio de Afbau
Estructura del átomo:Con Ernest Rutherford sólo se sabía que tiene carga eléctrica positiva. Hoy en día se sabe que, con el excepción que el átomo de hidrógeno (que sólo tiene un protón), los núcleos atómicos contienen una mezcla de protones y neutrones, colectivamente llamados como nucleones.

El protón tiene la misma carga que el electrón pero positiva. La corteza del átomo está formada por unas partículasllamadas electrones. Como el átomo es neutro debe haber el mismo número de electrones que de protones.
Al número de protones se le llama Z o número atómico, y se corresponde con el número de orden en el sistema periódico.
Puede ocurrir que el átomo pierda o gane electrones (nunca que pierda o gane protones pues esto acarrearía la transformación de ese átomo en otro átomo de un elemento químico...