Estructura y propiedadades

TEMA 1

ESTRUCTURA Y PROPIEDADES

1.- Introducción

La Química Orgánica es la parte de la química que estudia
los Compuestos de Carbono

Más del 95% de las sustancias
químicas conocidas son
compuestos del carbono y
más de la mitad de los
químicos actuales en el
mundo se denominan a sí
mismos químicos orgánicos.

Todos los compuestos
responsables de la vida (ácidos
nucleicos, proteínas,enzimas,
hormonas, azúcares, lípidos, 
vitaminas, etc.) son sustancias
orgánicas.

La industria química (fármacos, polímeros,
pesticidas, herbicidas, etc.) juega un papel
muy importante en la economía mundial e
incide en muchos aspectos de nuestra vida
diaria con sus productos.

1.1.- Breve Historia de la Química Orgánica

El

Finales del XVIII

enigma de la Química Orgánica: La
fuerza vital.
Seobserva que los compuestos orgánicos
están formados por un número muy limitado
de elementos.
Se

Principios del XIX

intuyen ciertos visos de ordenamiento
estructural.
Se establece la ley de proporciones
múltiples.
Síntesis

1820’s

1830’s

1830’s-1840’s

de la urea: se tiende el puente entre
la Química Inorgánica y la Orgánica.
Se mejora la precisión del análisis
elemental.
Se produce unacomplicación insospechada:
la isomería.
Los

radicales orgánicos como un principio
de ordenación.
El descubrimiento y la profusión de los
radicales orgánicos.
Orden

entre los radicales orgánicos: la
sustitución.
Definición de radicales derivados.

1840’s-1850’s




1850’s

1860’s

1870’s

1880’s

1930’s-1940’s

•

Estructura interna de los radicales: la
tetravalencia del carbono y su
capacidadpara formar cadenas.

•

Primeras formulaciones modernas.

•

Estructura tetraédrica del carbono:
isomería optica.

•

Estructura hexagonal del benceno.

•

Planteamiento de la Teoría de la
Resonancia.
Desarrollo de la Espectroscopía de
rayos X.
Desarrollo de la Espectrometría de
masas.

•
•

•
1950’s

Ordenación por tipos de compuestos.
La unificación de radicales y tipos.

•

Análisisconformacional: estereoquímica
del ciclohexano.
Descubrimiento de la Resonancia
Magnética Nuclear.

2.- Estructura de los átomos

MODELO MECANOCUÁNTICO DE ÁTOMO

Cubierta electrónica

Núcleo

ORBITALES

Carácter ondulatorio de los
electrones
Principio de Incertidumbre de
Heisenberg

Caracterizados por números cuánticos:
n : número cuántico principal
l : número cuántico secundario
m: número cuánticomagnético

NIVELES Y SUBNIVELES EN LA CUBIERTA ELECTRÓNICA

ORBITALES 1s y 2s
ORBITAL s

ORBITALES 2p

ORBITALES 3 d

ENERGÍA DE LOS ORBITALES
Regla cuántica de (n+l):
Entre dos orbitales tendrá menor energía aquél en el que la suma de
los números cuánticos n y l sea menor. Si el resultado fuese el mismo
para ambos, tendrá menor energía aquél de menor número cuántico
principal n

¿EN QUÉ ORDEN SELLENAN LOS ORBITALES?
Principio de construcción (Aufbau):
En su estado fundamental la distribución electrónica de un elemento se
construye a partir del inmediato anterior, adicionándole un electrón de modo
que le confiera la máxima estabilidad (menor energía)

¿CUÁNTOS ELECTRONES CABEN EN UN ORBITAL?
Principio de exclusión de Pauli (1925):
En un determinado sistema cuántico (átomo o molécula) nopueden existir
dos electrones con los cuatro números cuánticos idénticos
Por tanto, en un orbital sólo caben dos electrones que compartirían tres
números cuánticos y se diferenciarían en el número cuántico de spin (s)

¿CÓMO SE LLENAN LOS GRUPOS DE ORBITALES DE IGUAL ENERGÍA?
Regla de la máxima multiplicidad de Hund:
Cuando una serie de orbitales de igual energía (p, d , f) se están llenando
conelectrones, éstos permanecerán desapareados mientras sea posible,
manteniendo los espines paralelos

CAPA DE VALENCIA

CAPA DE VALENCIA DE LOS 18 PRIMEROS ELEMENTOS

Grupos del Sistema Periódico

PROPIEDADES PERIÓDICAS: RADIO ATÓMICOS

PROPIEDADES PERIÓDICAS: ELECTRONEGATIVIDAD

3.- Enlace y moléculas

3.1.- ENLACE IÓNICO – ENLACE COVALENTE

IÓNICO

COVALENTE

COVALENTE POLAR

ENLACE...