quimica

1. CONCEPTOS BASICOS

1.1 QUÍMICA

La química es la ciencia que estudia la materia: su composición, estructura, propiedades, reacciones y los cambios energéticos asociados a dichas reacciones. Un gran número de estas propiedades se han logrado medir cuantitativamente y sólo unas pocas se han considerado como fundamentales. Fue Lavoisier, quien primero estableció la importancia decuantificar las magnitudes, un proceso que en la actualidad es de sentido común.

Tabla 1. Desarrollo histórico de la química



1.2 División de la Química.

Debido a su extensión, para su estudio, la química se ha dividido en:

Química General: Estudia las propiedades y estructura de la materia y las leyes de la interacción química.

Química Aplicada: Estudia las propiedades de cadasustancia en particular y su aplicación o transformación en otras de interés para el hombre.

Química Inorgánica (Mineral): Estudia todos los elementos conocidos con excepción del carbono, exepto los carbonatos (CaCO3, MgCO3, etc). Ejemplo: Minerales, metales.

Química Orgánica: Estudia los compuestos que contienen carbono. Los compuestos orgánicos abundan en la naturaleza; aproximadamente el 90% delos compuestos que se conocen contienen carbono en sus moléculas; entre ellos se encuentran: el gas de los pantanos y todos los constituyentes del petróleo; los ácidos acético (vinagre), láctico (en la leche), tartárico, benzoico, cítrico (en las frutas); los hidratos de carbono (azúcares, féculas y celulosas); los constituyentes de las grasas, ceras, aceites animales y vegetales; las proteínas,las bases orgánicas tales como la quinina, estricnina y otros alcaloides; los colorantes naturales como el índigo, la alizarina; el alcanfor, el citral, el fernesol y demás aceites esenciales de las plantas; la penicilina y otros antibióticos.

Gran parte de los compuestos orgánicos hallados en la naturaleza son producto de la fotosíntesis de los vegetales, las principales fuentes son:

Elcarbón: Es la principal materia prima tradicional y la segunda fuente de estas sustancias. El carbón mineral (hulla) tiene origen vegetal; proviene de la acumulación de vegetales descompuestos durante las distintas eras geológicas. Al destilar la hulla en ausencia de aire y a temperaturas entre 1000 y 3000 ºC se desprenden sustancias (gases, alquitrán de hulla) y como residuo se obtiene coque (carbón).La hulla está constituida por unos 200 compuestos carbonados, los cuales se utilizan como materia prima en la industria.

El petróleo: Es la primera fuente de compuestos orgánicos. Al destilarlo se obtienen compuestos como la gasolina motor, aceites, lubricantes y otros compuestos utilizados como materias primas en la síntesis de colorantes, polímeros, medicamentos, etc.

Organismos animalesy vegetales: A partir de estos se obtienen mediante diferentes procesos vitaminas, hormonas, proteínas, alcaloides, etc. Por extracciones y transformaciones sencillas se obtienen, de los residuos de los organismos animales y vegetales, muchos compuestos orgánicos. Mediante la fermentación de melazas y mostos se obtienen alcoholes y ácidos, entre otros; por destilación de la madera se obtienenácidos, acetonas, alcoholes y aldehídos.

Síntesis orgánica: Es la obtención de un compuesto a partir de otro o de otros por medio de procesos químicos.

Los compuestos orgánicos se clasifican en:

Alifáticos (acíclicos): Se caracterizan porque los átomos de carbono están unidos entre sí formando cadenas abiertas que pueden ser lineales o ramificadas; las cuales a su vez pueden ser saturadas(enlaces covalentes sencillos: alcanos = parafinas) o insaturados (enlaces covalentes múltiples: dobles, alquenos = olefinas; triples, alquinos = acetilenos).

Cíclicos: Los átomos de carbono se unen formando cadenas cerradas (anillos). Se dividen en: Homocíclicos: poseen sólo átomos de carbono formando el anillo; pueden ser Alicíclicos (cadenas cerradas de átomos de carbono con propiedades...