mucho

Química del carboni

1. La química orgànica
La química orgànica o química del carboni és la branca de la química que tracta dels composts químics de carboni llevat del diòxid de carboni CO2, el monòxid de carboni CO, de l’àcid carbònic H2CO3 i de les seves sals, els carbonats, com ara el carbonat de calci CaCO3. Tots aquests són considerats compostos inorgànics i pertanyen a la químicainorgànica.
S’anomena química orgànica perquè es pensava que els compostos de carboni que formen la matèria viva només es podien formar en els éssers vius (teoria de la força vital) però, en 1826 el químic alemany Friedrich Wöhler va sintetitzar la urea CO(NH2)2 en el laboratori a partir de compostos minerals.
Actualment es coneixen més d’un milió de compostos orgànics la major part dels quals noexisteixen en la natura.

2. Enllaços entre els àtoms de carboni
El carboni en els compostos orgànics actua sempre amb valència 4 (carboni tetravalent), això fa que estableixi 4 enllaços covalents per a compartir els 4 electrons de l’orbital p de la seva última capa amb 4 electrons d’altres àtoms.
Aquests enllaços es disposen en la direcció dels vèrtexs d’un tetraedre regular.
Els àtoms decarboni es poden unir entre si mitjançant enllaços senzills (compartint un parell d’electrons, enllaços dobles (compartint 2 parells d’electrons) i enllaços triples (compartint 3 parells d’electrons).


Els àtoms de carboni poden unir-se entre si formant cadenes que poden ser lineals, ramificades o cícliques.



cadena lineal
cadena ramificada
cadena tancada o cíclica
Si els àtom decarboni estan tots ells units per enllaços senzills es diu que la molècula està saturada, si la cadena presenta algun enllaç doble o triple es dius que esta insaturada.
En les cadenes que formen els greixos aquest fet és molt important per la salut. Els greixos amb la cadena insaturada són més saludables que els de cadena saturada.
3. Representació de les molècules orgàniques
Les fórmules de lesmolècules orgàniques es poden representar de tres maneres diferents:
Exemple butà
C4H10

CH3-CH2-CH2-CH3
fórmula molecular
fórmula desenvolupada
fórmula semidesenvolupada
4. Hidrocarburs
Compostos formats només per carboni i hidrogen. Tots són insolubles en aigua i menys densos que l’aigua, tant els líquids som els sòlids. Tots són bons combustibles. Quant més curta la cadena, mésinflamables. Els gasosos barrejats amb l’aire poden ser explosius. La seva combustió dóna CO2 + H2O. Exemples:
CH3-CH2-CH3 +5O2  3CO2 +4H2O 2CH3-CH2-CH2-CH3 + 13O2  8CO2 + 10H2O
4.1. Hidrocarburs saturats de cadena oberta
Reben el nom d’alcans. Tots el seus carbonis estan units per enllaços senzills.
Nom
Fórmula
Estat a 20ºC
metà
CH4
CH4
CH4
Gas
età
CH3-CH3
CH3-CH3
C2H6propà
CH3-CH2-CH3
CH3-CH2-CH3
C3H8

butà
CH3-CH2-CH2-CH3
CH3-(CH2)2-CH3
C4H10

pentà
CH3-CH2-CH2CH2-CH3
CH3-(CH2)3-CH3
C5H12

hexà
CH3-CH2-CH2-CH2CH2-CH3
CH3-(CH2)4-CH3
C6H14
Líquid
heptà
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2CH2-CH3
CH3-(CH2)5-CH3
C7H16

octà
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-(CH2)6-CH3
C8H18

nonà
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-(CH2)7-CH3
C9H20decà
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-(CH2)8-CH3
C10H22

undecà
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-(CH2)9-CH3
C11H24

dodecà
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- CH2-CH3
CH3-(CH2)10-CH3
C12H26

(Trobareu més informació a http://www.alonsoformula.com/organicat/alcanos.htm)
També poden ser ramificats. Veiem dos exemples senzills i un de més complex4.2. Hidrocarburs insaturats de cadena oberta
Tenen un o més enllaços dobles o triples entre els àtoms de carboni de la seva cadena. Si tenen un enllaç doble s’anomenen alquens, si en tenen un de triple s’anomenen alquins. Alguns exemples que cal conèixer:
Alquens
S’anomenen substituint la terminació –à per -è
etè o etilè CH2=CH2
propè o propilè CH2=CH-CH3

1-butè H2C=CH–CH2–CH3...