Quimica organica

Química Orgánica I Capítulo 1 Introducción y repaso
Héctor Colón, Ph.D. Departamento de Ciencias Naturales
Universidad Interamericana-Bayamón Campus

El Origen de la Química Orgánica
• La definición moderna de la química orgánica es “la química de los compuestos de carbono” • ¿Que tiene de especial el carbono que una rama de la química se le dedica exclusivamente a carbono?
– Enlacesfuertes con otros carbonos y otros átomos – Variedad de moléculas sumamente grande (alrededor de 16M de compuestos orgánicos) – Los organismos vivos se componen mayormente de compuestos derivados de carbono.

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El Origen de la Química Orgánica
• El término carbono significa “derivado de organismos vivos” • En un principio se estudiaban compuestos provenientes de organismos vivos. • Luego seincluyeron compuestos como azúcar, urea, almidón etc. • Se dividió el estudio de las moléculas entre orgánicas e inorgánicas-el estudio de gases, rocas, y minerales y sus derivados.

El Origen de la Química Orgánica
O

Calor
H4N OCN H2N NH2

Cianato de Amonio

Urea

En 1828, Friedrich Wöler convirtió cianato de amonio en Urea, Logrando convertir un compuesto inorgánico en uno orgánico.

2Compuestos sintetizados vs naturales

Ascorbic Acid Vitamin C

Cocaine

Nicotine

¿Cuáles son mejores, las ¿Cuáles son mejores, las versiones naturales o las versiones naturales o las versiones sintéticas? versiones sintéticas?
Morphine

Química Orgánica y Bioquímica
• Después del experimento de Wöler, se empezó a separar la química orgánica de la bioquímica. • La química orgánicase mantuvo estudiando los compuestos de carbono; su comportamiento, las reacciones y estructuras de los compuestos de carbono • El área de la bioquímica se dedicó a estudiar los procesos biológicos que involucran compuestos orgánicos como fotosíntesis, glucólisis, y otros procesos metabólicos.

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Repaso de Química General
• Estructura de un átomo:
– Protones (+), neutrones, electrones (-)– Protones y neutrones tienen masas similares (1800 veces la masa del electrón) – El electrón es el que toma parte el los enlaces químicos y las reacciones – Isótopos-difieren en la cantidad de neutrones
Nucleus

Cloud of electrons

Densidad Electrónica

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Estructura electrónica del átomo
• Las propiedades químicas de un átomo se determinan por el número de electrones y protones quetiene. • Los electrones se encuentran en orbitales . • El Principio de Incertidumbre de Heisenberg establece que no se puede determinar la localización exacta de un electrón. Solo se puede determinar la densidad electrónica (posibilidad de encontrar un electrón en un área del orbital) • El orbital atómico es un estado de energía permitido para un electrón. • Estos orbitales están agrupados porcapas a distancias diferentes del núcleo.

Densidad electrónica del orbital 2S

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Orbitales S

Densidad electrónica de los orbitales p

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Densidad electrónica de los orbitales p

Configuración electrónica de los átomos
• Principio de Aufbau (construir en alemán) • Se comienza a llenar los orbítales con la menor energía primero.

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Orden de llenado de orbitales Los orbitales sellenan de acuerdo al nivel mas bajo de energía. En ocasiones el orden de llenado no esta de acuerdo con el nivel del orbital atómico.

Electrones de Valencia

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Regla de Hund
– Cuando tenemos suborbitales de igual energía antes de colocar dos electrones con espín opuesto en el mismo orbital, ellos preferirán estar en orbitales distintos.

Leyes de la Configuración Electrónica
•Principio de Exclusión de Pauli
– No es permitido que 2 electrones en un suborbital tengan los mismos espines. – En términos teóricos indica que no se permite tener los mismos 4 números cuánticos. – Números cuánticos para el electrón:
• Principal (N): Nivel de energía (N=1, 2, 3, 4 …) • Momentum Angular (l): Indica el orbital (s, p, d, f) • Magnético (Ml): Ofrece la orientación de los suborbitales...