Quimica organica

Química orgánica
Una Introducción

Para entender la vida tal como la conocemos, primero debemos entender un poco de química orgánica. Las moléculas orgánicas contienen carbono e hidrógeno. Mientras que muchos químicos orgánicos también contienen otros elementos, es la unión del carbono - hidrógeno lo que los define como orgánicos. La química orgánica define la vida. Así como hay millones dediferentes tipos de organismos vivos en este planeta, hay millones de moléculas orgánicas diferentes, cada una con propiedades químicas y físicas diferentes. Hay químicos orgánicos que son parte del pelo, piel, uñas, etc. La diversidad de químicos orgánicos tiene su origen en la versatilidad del átomo de carbono. ¿Porqué el carbono es un elemento tan especial? Miremos su química másdetalladamente.
El carbono (C) aparece en la segunda hilera de la tabla periódica y tiene cuatro electrones de enlace en su envoltura de valencia. Al igual que otros no metales, el carbono necesita ocho electrones para completar su envoltura de valencia. Por consiguiente, el carbono forma cuatro enlaces con otros átomos (cada enlace representa a uno de los electrones de carbono y uno de los electrones delátomo que se enlazan). Cada valencia de electrón participa en el enlace, por consiguiente el enlace del átomo de carbono se distribuirá parejamente sobre la superficie del átomo. Estos enlaces forman un tetradrón (una pirámide con una punta en la parte superior), como se ilustra en el siguiente dibujo:


El carbono forma 4 enlaces
Los químicos orgánicos toman su diversidad de muchas diferentesmaneras en las que el carbono puede enlazarse con otros átomos. Los químicos orgánicos más simples, llamados hidrocarbonos, contienen sólo carbono y átomos de hidrógeno; el hidrocarbóno más simple (llamado metano contiene un sólo átomo de carbono enlazado a cuatro átomos de hidrógeno:


Metano- un átomo de carbono enlazado a 4 átomos de hidrógenos
Pero el carbono puede enlazarse con otrosátomos de carbono adicionalmente al hidrógeno tal como se ilustra en el siguiente dibujo de la molécula etano:


Etano- un enlace carbono-carbono
cadenas en rama:


Hexano- una cadena de 6 carbonos
cadenas en rama:


Isohéxano- una cadena en ramas de carbono
anillos:


Cycloéxano- un hidrocarbono en forma de anillo
Parece ser que no hay límites al número de estructurasdiferentes que el carbono puede formar. Para añadirle complejidad a la química orgánica, átomos de carbono vecinos pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los enlaces de carbono-carbono:

Enlace sencillo Enlace doble Enlace triple
Recuerde que cada átomo de carbono forma cuatro enlaces. A medida que el número de enlaces entre cualquiera de dos átomos de carbono aumenta, elnúmero de átomos de hidrógeno en la molécula disminuye (tal como puede verse en la tabla de arriba).
Hidrocarbonos simples
Los hidrocarbones simples son esos que sólo contienen carbono e hidrógeno. Estos hidrocarbonos simples vienen en tres variedades dependiendo del tipo de enlace carbono-carbono que ocurre en la molécula. Los alcanos son la primera clase de hidrocarbones simples y contienen sóloenlaces sencillos de carbono-carbono. Los alcanos son denominados al combinar un prefijo que describe el número de los átomos de carbono en la molécula con la raíz que termina en 'ano'. He aquí los nombres y los prefijos para los primeros 10 alcanos.
Átomos de
carbono Prefijo Nombre de
alcanos Fórmula
Química Fórmula
estructural
1 Meth Metano CH 4 CH4
2 Eth Etano C2H6 CH3CH3
3 PropPropano C3H8 CH3CH2CH3
4 But Butano C4H10 CH3CH2CH2CH3
5 Pent Pentano C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3
6 Hex Hexano C6H14 ...
7 Hept Heptano C7H16
8 Oct Octano C8H18
9 Non Nonano C9H20
10 Dec Decano C10H22
La fórmula química para cualquier alcano se encuentra en la expresión CnH2n+2. La fórmula estructural, mostrada para los primeros 5 alcanos de la tabla, muestra cada átomo de carbono...