Cadenas...

Grupos funcionales

Aplicaciones de interes en la industria y en los seres vivos.

Biomolecula.-

Son moleculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos mas abundantes en los seres vivos son el carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrogeno, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoria de las celulas. Estos cuatro elementos son los principales componentes de las biomoleculas debido a que:

-Permiten la formacion de enlace covalantes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los atomos unidos.

-Permiten a los atomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimencionales -C-C-C- para formar compuestos con numero variable de carbonos.

-Permiten la formacion de enlaces multiples entre C y C, C y O, C y N, asi como estructuras lineales ramificadas ciclicas.

-Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales con propiedades quimicas y fisicas diferentes.

Proteinas.-

Las proteinas son macromoleculas formadas por cadenas lineales de aminioacidos. Estas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoleculas mas versatiles y mas diversas. Son impresendibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes como:

-Estructural (colageno y queratina)

-Regualdora (insulina y hormona de crecimiento)

-Transportadora (hemoglobina)

-Defensiva (anticuerpos)

-Enzimatica (sucarasa y pepsina)

-Contractil (actina y miosina)

Las proteinas estan formadas por aminioacidos. Estas se sintetizan dependiendo de como se encuentren regulados los genes que las codifican. Por lo tanto, son suceptibles a señales o factores externos.

Hidrocarburos. Clasificacion.

Que son los hidrocarburos?

Son compuestos organicos formados unicamente por atomos de carbono e hidrogeno. La estructura consiste en un amazon de atomos de carbono a los que se unen los atomos de hidrogeno.

Realiza una clasificacion de los hidrocarburos en funcion del tipo de enlace que presentan. Describe las propiedades mas importantes de cada uno y como se formulan.

Alcano.- Son hidrocarburos, es decir, que tienen solo atomos de carbono e hidrogeno.

Propiedades.-

-Punto de ebullicion. Estos experimentan fuerzas intermoleculares de van der waals y al presentarse mayores fuerzas de este tipo aumenta el punto de ebullicion (aquella temperatura que cambia de liquido a gaseoso).

-Punto de fusion. (aquella temperatura que cambia de de solido a gaseoso). Sigue una temperatura similar al punto de ebullicion por la misma razon quye se explico anteriormente.

-Conductividad. Los alcanos son malos conductores de electricidad y no se polarizan sustancialmente por un campo electrico.

-Solubilidad en el agua. No forman enlaces de hidrogeno y son insolubles en solventes polares como el agua.

-Solubilidad en otros solventes. Es relativamente buena, una propiedad se denomina lipofilicidad.

-Densidad. Suele aumentar el numero de atomos de carbono pero permanece inferior a la del agua.

-Geometria molecular. Afecta directamente sus caracteristicas fisicas y quimicas.

-Longitudes y angulos de enlace. Una molecula de alcano tiene solo simples C-H y C-C.

Conformaciones. No suelen ser suficientes para describir la geometria de una molecula.

-Propiedades espectrocopicas. Los alacanos se distinguen por no tener otros grupos y, por tanto, por la ausencia de otras caracteristicas espectroscopicas.

Alquenos.- Son hidrocarburos derivados del petroleo que tienen doble enlace C-C en su molecula y por eso son denominados insaturados.

Propiedades.-

-Polaridad. Dependiendo de la estructura puede aparcer un momento dipolar debil.

-Acidez. El carbono alquenilico tiene mayor acidez frente a los alcanos, debido tambien a la polaridad del enlace.

Alquinos.- Son hidrocarburos alifaticos con almenos un triple enlace entre dos atomos de carbono.

Propiedades.-

-Son insolubles al agua, pero bastantes solubles en disolventes organicos usuales y de baja polaridad.

-Son menos densos que el agua y sus puntos de ebullicion muestran el aumento usual con eel incremento de numero de carbonos y el efecto habitual de ramificacion de las cadenas.

-Los puntos de ebullicion son casi los mismos que para los alcanos y alquenos con el mismo esqueleto carbonado.

-Los acetilenos son compuestos de baja polaridad, por lo cual sus propiedades fisicas son muy semejantes a la de los alcanos y alquenos.

De que estan formados el petroleo y el gas natural?

Petroleo.- Caracteristicas.

-El petroleo sostiene del interior de la tierra hidrocarburos de origen estrictamente abiogenetico.

-El petroleo contiene elementos gaseosos, liquidos y solidos.

-La consistencia del petroleo varia desde un liquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un liquido tan espeso que apenas fluye.

-Los petroleos parafinicos estan compuestos por moleculas en las que el numero de atomos de hidrogeno es siempre superior en dos unidades al doble del numero de atomos de carbono.

-El petroleo asfaltico son los noftenos, que contienen exactamente el doble de atomos de hidrogeno que de carbono.

-Los petroleos de base mixto contienen hidrocarburos de ambos tipos.

- La densidad del petroleo se distinguen entre ligeros, medios y pesados. Dado que la densidad esta en relacion directa con la composicion, los ligeros denominan las parafinas, en cuanto mas pesado son, mayor proporcion de componentes asfalticos tienen.

Uso.

Durante la Edad Media, el petroleo se usaba unicamente con fines curativos. Despues en el siglo XVIII se empieza a perfeccionar, obteniendose productos derivados de este, para que se utilizaran principalmente para el engrasado de maquinas. En el siglo XIX se obtienen aceites fluidos que empezaran pronto a usarse para el alumbrado. La aparicion de los motores de combustion interna abrio nuevas e importantes perpectivas en la utilizacion del petroleo, sobre todo en uno de los productos derivados, como la gasolina.

Obtencion.

Se extrae mediante la perforacion de un pozo sobre el yacimiento. Si la presion de los fluidos es suficiente, forzara la salida natural del petroleo. Posteriormente se transporta a refinerias o plantas de mejoramiento. Durante la vida del yaciemiento, la presion desendera y sera necesario usar otras tecnicas para la extrancion del petroleo.

Consecuencia.

El problema tiene de ser insoluble en agua y por lo tanto, dificil de limpiar. Ademas afectan profundamente a la fauna y vida del lugar. El mar es empleado como un accesible y barato deposito de sustancias contaminantes. Tambien ocasionan gran mortandad de aves acuaticas, peces y otros seres vivos de los oceanos, alterando el equilibrio del ecosistema.

Gas natural.- Caracteristicas.

-Es un combustible de origen fosil que procede de la descomposicion de materia organica.

-Esta constituido principalmente por metano en proporciones que generalmente osilan entre el 80% y el 90% de volumen, el resto son hidrocarburos de orden superior, parafinicos en su totalidad con algunos isoparafanicos.

-No tiene color ni olor.

Uso.

El gas natural puede ser empleado par producir hidrogeno que se puede utilizar en los vehiculos de hidrogeno.

Obtencion.

Para obtenerse con procesos de descomposicion de restos organicos en las plantas de tratamiento de estos restos.

Consecuencias.

Puede producir una reaccion solar menor energetica que se expulsa a la atmosfera. Esto produce que la tierra se vea afectada ya que los rayos del sol inciden a la atmosfera pero por una parte de ellos no sale y se refleja a la tierra.

El atomo del Carbono

Cuantos enlaces pueden formar el carbono?

El carbono forma cuatro enlaces con otros atomos ( cada enlace representa a uno de los electrones de carbono y uno de los electrones del atomo que se enlazan)

De que tipo?

Cada valencia de electron participa en el enlace, por consiguiente el enlace del atomo de carbono se distribuiria parejamente sobre la superficie del atomo. Estos enlaces forman un tetradon ( una piramide con una punta en la parte superior).

Una vez determinada como se enlaza el carbono para formar compuestos organicos nos preguntamos. Cuales son las caracteristicas o propiedades de los compuestos organicos?

Las caracteristicas mas importantes de los compuestos organicos son:

• Composicion.-

Todos los compuestos organicos contienen carbono y practicamente siempre de hidrogeno. tambien es frecuente que posean oxigeno o nitrogeno. Existen grupos importantes de compuestos organicos que poseen azugre, fosforo o halogenos y hasta algunos metales. No obstante aunque la inmensa mayoria de los compuestos organicos poseen ademas de Carbono e Hidrogeno solo uno o dos de los elemntos mencionados, se han preparado y descrito compuestos organicos con casi todos los elementos quimicos conocidos.

• Caracter covalente.-

Aunque existen muchos compuestos organicos ionicos, la inmensa mayoria son covalentes, lo que se traduce en que poseen las caracteristicas de este tipo de sustancias: muchos son gaseosos o liquidos y, si solidos, sus puntos de fusion son relativamente bajos, no son conductores y, en general, son solubles en disolventes no polares.

• Combustilidad.-

Se caracterizan por su facilidad de combustion, transformandose en dioxido de carbono y agua y su sensibilidad a la accion de la luz y del calor, experimentando descomposicion o tranformacion quimica.

• Abundancia.-

El numero de compuestos de carbono es enorme y sobrepasa con muxho al del conjunto de los compuestos del resto de los elementos quimicos. Anualmente se preparan cientos de miles de nuevos compuestos. Como consecuencia a ello, mientras que el numero de compuestos inorganicos conocidos apenas si sobrepasa el medio millon.

Como se representan los compuestos organicos?

El gran numero de compuestos organicos y la tremenda variedad de sus tamaños y estructuras hace necesaria una minima sistematizacion en su nomenclatura. La IUPAC ( Union Internacional de Quimica Pura y Aplicada) diseño unas normas que se basan fundamentalmente en la utilizacion de prefijos que indican el numero de atomos de carbono de las cadenas carbonadas y sufijos para informar sobre la presencia de los diversos grupos funcionales, que se convierten en prefijos especificos cuando no actuan como grupo principal en los compuestos polifuncionales.

Que tipo de formulas se utilizan?

• Empirica.-

Es la formula mas simple posible. Es la formula que se obtiene a partir de la composicion centesimal de un compuesto.

Ejemplo: CH compuesto formado por carbono e hidrogeno, en la proposicion : 1 a 1.

• Molecular.-

Indica el numero total de atomos de cada elemento en la molecula. Hay tres formas distintas de escribir una formula molecular:

1.-Condensada. Expresa el tipo y numero de atomos de la molecula. Pero no informa de los enlaces que presenta la misma.

Ejemplo: C6H6 compuesto formado por seis atomos de Carbono y seis atomos de Hidrogeno.

2.-Semidesarrollada. En ella representa solo enlaces de Carbono.

Ejemplo: HC=-CH presenta un enlace triple. Carbono-Carbono.

3.-Desarrollada o Estructural. Se representan todos los enlaces de la molecula.

Ejemplo: H-C=-C-H En la mayor parte de los casos bastara con la formula semidesarrollada.

• Geometricas.-

Abrevian la escritura e indican la distribucion de los atomos en dos tipos:

1.-Plano. En lugar de CH3-(CH2)6-CH3

2.-Tridimensional. Las cuñas y lienales discontinuas pretenden ayudar a dar perspectiva a la molecula. COOH y H estan en el plano. OH esta detras del plano. CH3 esta delante del plano.

El Carbono en la naturaleza..!!!

• En que formas se presenta el carbono libre en la naturaleza?

Dependiendo de las condiciones de formacion, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotropicas (propiedad que poseen determinados elementos quimicos), carbono amorfo (estructura que puede adoptar los materiales de estado solido) y cristalino en forma de grafito o diamante.

( diamante ) ( grafito )

• Que diferencias existen entre el diamante y el grafito?

-El grafito es una de las sutancias mas blandas y el diamante una de las mas duras.


-El grafito tiene a ser un material muy barato y el diamante es un material muy caro.


-Su textura, fuerza y color son diferentes.


-Los diamantes naturales se forman en lugares donde el carbono ha sido sometido a grandes presiones y altas temperaturas.

• El carbono tambien aparece combinando formando compuestos organicos e inorganicos. Cuales son los principales compuestos inorganicos?

En los compuestos inorganicos del carbono se podria decir que participan casi la totalidad de los elementos conocidos.

sabias que??

- La mayor parte del 95% de sustancias quimicas se conocen como compuestos del Carbono.

-Los compuestos responsables de la vida son sustancias organicas.

-La quimica organica permite el desarrollo de las industrias farmaceuticas.