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QUÍMICA
ORGÁNICA
Presentado por:
Ana María Trujillo Ávila
Luisa Fernanda Sandoval Navarro
ONCE DOS
2017
INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN
BACHILLERATO 2017- QUIMICA
ORGANICA
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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN .............
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ORGANICA
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ALCANOS ............................
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ORGANICA
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La Química orgánica,...
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ORGANICA
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 Carbono terciario
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3. Cada ramificación de la caden...
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Modulo quimica organica

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Modulo quimica organica

  1. 1. QUÍMICA ORGÁNICA Presentado por: Ana María Trujillo Ávila Luisa Fernanda Sandoval Navarro ONCE DOS 2017
  2. 2. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 2 CONTENIDO INTRODUCCIÓN .................................................................................................................4 LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS .................................................................................5 Química orgánica.............................................................................................................5 Fuente de los compuestos orgánicos...........................................................................5  Carbono......................................................................................................................5  Petróleo ......................................................................................................................5  Organismo vegetales animales ..............................................................................5  Residuos vegetales o animales ..............................................................................5  Síntesis orgánica.......................................................................................................5 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS ....................................6 ESTRUCTURA DEL ÁTOMO DE C..................................................................................6 Tetra valencia ...................................................................................................................6 Estabilidad de los enlaces ..............................................................................................6 Estructura tetratomica .....................................................................................................6 Modelo geométrico ..........................................................................................................7 Modelo de barras y esferas ............................................................................................7 Modelo escalar o compacto ...........................................................................................8 Representación espacial.................................................................................................8 CADENAS CARBONADAS..............................................................................................10 HIDRIDACION ATOMO CARBONO...............................................................................12 Hibridación Sp3 a tetraédrica........................................................................................12 Hibridación Sp2...............................................................................................................13 CLASES DE CARBONOS................................................................................................13  Carbono primario ....................................................................................................13  Carbono secundario ...............................................................................................13  Carbono terciario.....................................................................................................14  Carbono Cuaternario ..............................................................................................14 Serie homologa: .............................................................................................................14 REGLAS DE LA NOMENCLATURA IUPAC: para compuestos ramificados .......16
  3. 3. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 3 ALCANOS ...........................................................................................................................18 Características................................................................................................................18 Isomería estructural .......................................................................................................18 Propiedades físicas .......................................................................................................19 Propiedades químicas...................................................................................................19
  4. 4. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 4 INTRODUCCIÓN La Química orgánica, también llamada Química del carbono, se ocupa de estudiar las propiedades y reactividad de todos los compuestos que llevan carbono en su composición. El número de compuestos orgánicos existentes tanto naturales (sustancias que constituyen los organismos vivos: proteínas, grasas, azúcares... de ahí el sobrenombre de Química orgánica) como artificiales (por ejemplo, los plásticos) es prácticamente infinito, dado que el átomo de carbono tiene gran capacidad para: • Formar hasta cuatro enlaces de tipo covalente. Estos enlaces pueden ser sencillos, dobles o triples. • Enlazarse con elementos tan variados como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, flúor, cloro, bromo, yodo... • Constituir cadenas de variada longitud, desde un átomo de carbono hasta miles; lineales, ramificadas o, incluso, cíclicas. La principal razón por la que existe la división entre la química orgánica e inorgánica es porque actualmente se conocen numerosos compuestos tanto orgánicos como inorgánicos, pues se hace imposible estudiarlos todo en conjunto. La química orgánica es importante porque más del 95% de las sustancias química son conocidas como compuestos orgánicos. Todos los compuestos responsables de la vida (ácidos nucleicos, proteínas, enzimas, hormonas, azucares, lípidos, vitaminas, etc.) son sustancias orgánicas.
  5. 5. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 5 LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS Actualmente se estima en un millón de compuestos que tiene el carbono y son los que constituye en la materia de los seres vivos. La química orgánica es la encargada de estudiar los compuestos que contiene el carbono en su composición química y que son procedentes de los seres vivos. Química orgánica Estudia las sustancias de origen natural o sintético que contiene el carbono. Los compuestos orgánicos constituidos generalmente por unos pocos elementos, los principales son: C, H, O, N y en menor proporción Cl, Br, I, S, P, As, F. Fuente de los compuestos orgánicos La mayoría de los que se hallan en la naturaleza son productos de la fotosíntesis, las principales fuentes son:  Carbono Es la principal materia prima y la segunda fuente de esta sustancia. El carbón mineral (huya) y es de origen vegetal, al destilar la huya se desprenden sustancias volátiles (gas y alquitrán de huya como residuo se obtiene carbón Co)  Petróleo Es la primer fuente de compuestos orgánicos, al destilarlo se obtiene aceite, gasolina, lubricantes y la materia prima para fabricar colorantes, polímeros, medicamentos, etc.  Organismo vegetalesanimales De estas se obtienen vitaminas, hormonas y alcaloides.  Residuos vegetales o animales Mediante su fermentación se obtiene alcoholes, ácidos, etc.  Síntesis orgánica Es la obtención de un compuesto a partir de otro u otros procesos químicos.
  6. 6. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 6 CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS 1. En estos compuestos el C forma enlaces covalentes. Es evidente pues el C tiene una electronegatividad cercana a la de los átomos con lo que forma compuestos. 2. Puntos de fusión y difusión debido a su formación mediante enlaces covalentes. 3. Presentan sutilidad en sorbetes orgánicos y bajo o nula agua 4. Sus reacciones son lentas y transcurren a temperatura no muy elevadas. 5. Son combustibles (calor) y casi todos los compuestos se descomponen a temperatura inferiores a los 300° Están formados por los compuestos anteriormente nombrados. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO DE C Es el primer elemento del grupo 4 y es el más pequeño que posee 4 electrones de valencia, se encuentra en el segundo periodo, su número (z) es igual a 6 es decir que tiene 6a- repartidos en dos niveles de energía. Las propiedades fundamentales de C son: Tetra valencia Para adquirir la estructura de gas noble (8e-) puede ganar a perder 4e- Estabilidad de los enlaces Por el reducido volumen del átomo los enlaces covalentes son fuertes y estables por lo cual pueden formar cadenas con número de átomos y de C ilimitado Estructura tetratomica Los 4e- de valencia se hayan situados 2 en el orbital 2s y 2 en los orbitales px y py respectivamente
  7. 7. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 7 Modelo geométrico Destaca la forma geométrica del C y la dirección de sus enlaces Modelo de barras y esferas Indica la dirección de los enlaces y los ángulos que ellos forman
  8. 8. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 8 Modelo escalaro compacto Indica las proporciones existentes entre los átomos e ilustra la forma real de la molécula Representaciónespacial Representa la estructura tridimensional en dos dimensiones El átomo de carbono presenta el estado fundamental y el estado excitado del carbono.
  9. 9. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 9 Se clasifica en: Puedes ser Son Son Deben tener Anillo bencénico Pueden ser Pueden ser Hidrocarburos AcromáticosAlifáticos Saturados Insaturados Alcanos o parafinas Alquenos u olefinas Alquinos o acetilénicos Cadena abierta Cíclicos No ramificadas Ramificadas Insaturadas
  10. 10. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 10 CADENAS CARBONADAS Pueden ser: 1. CADENA LINEAL: Está constituida por átomos de carbonos unidos cada uno máximo a 2 carbonos 2. CADENA RAMIFICADA: Uno o varios átomos de carbono se unen a 3 o 4 carbonos o cuando aparece una cadena lateral unida a otra cadena de mayor longitud 3. CADENA CICLICA: Los átomos de carbón forman un anillo o ciclo Alquenos  Alquinos  Insaturadas BUTINO BUTANO
  11. 11. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 11 Alcanos  Alquenos  SATURADAS DE CADENA CERRADA CICLO BUTANO INSATURADAS DE CADENA CERRADA CICLO BUTENO
  12. 12. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 12 Alquinos  HIDRIDACION ATOMO CARBONO La hibridación consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitado para formar orbitales hídricos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio. Mediante la hibridación además de hacer posible la tetra valencia del carbono permitiendo formas orbitales más estables y estas a su vez enlaces más estables. Hibridación Sp3 a tetraédrica Para los compuestos en los cuales el carbono presenta enlaces simples hidrocarburos saturados o alcanos, se ha podido controlar que los enlaces son iguales y que están dispuestos de forma que el núcleo del átomo de carbono ocupa el centro de un tetraedro regular y los enlaces formas ángulos iguales de 109° 28´ dirigidos hacia los vertientes de un tetraedro. Esta configuración se explica si se considera que los tres orbitales 2p y el orbital 2s se hibridan para formas cuatro orbitales hibrido Sp3 CICLO BUTINO No ramificadas
  13. 13. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 13 Hibridación Sp2 En la hibridación trigonal se hibridan orbitales 2S, 2px y 2py2 resultando tres orbitales idénticos Sp2 y un electrón en un orbital puro 2p El carbono hibridado Sp2 da lugar a la serie de alquenos. La molécula de eteno y etileno presenta un doble enlace: a. Un enlace tipo 0 por solapamiento de los orbitales híbridos Sp2 b. Un enlace del tipo TT por solapamiento del orbital 2p2 El enlace TT es más débil que enlace 0 la cual explican la mayor reactividad de los alquenos, debido al grado de instauración que presentan los dobles enlaces. CLASES DE CARBONOS Teniendo en cuenta a cuantos carbonos o grupos sustituyentes se une el carbono, este se clasifica en:  Carbono primario Se une a un solo átomo o a un grupo sustituyente por enlace simple.  Carbono secundario Si se une a dos átomos de carbono o dos grupos sustituyentes por medio de enlaces simples. ORBITAL
  14. 14. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 14  Carbono terciario Cuando se une a 3 átomos de carbono o tres grupos sustituyentes  Carbono Cuaternario Es el que se une a 4 átomos de carbono EJEMPLO Empírica: “Átomos que tienen compuestos” CH Molecular: “El tipo y cantidad de átomos” Estructural: “Como están dispuestos los enlaces Serie homologa: Es la constituida por un grupo de compuestos, en la que cada uno de sus miembros se distingue de inmediatamente superior o inferior por el metileno. Función química y grupo funcional: El grupo funcional es un átomo cuya presencia en una molécula determina las características a la función alcohol Nomenclatura: En la nomenclatura IUPAC el nombre de un compuesto orgánico consta de  Raíz o prefijo: Indica el número de átomos de carbono que constituye La molécula.
  15. 15. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 15  Terminación o sufijo : Enuncia la naturaleza del grupo funcional o el Grado de instauración, en el caso de los alcanos se utiliza un sufijo: ano Los cuatro primeros nombres se tomaron de la nomenclatura sistemática los siguientes de la numeración griega o latina que indica el número de carbonos en la cadena. Ejemplo: penta (cinco), hexa (seis), hepta (siete) etc. GRUPOS FUNCIONALES R: Cadena alifática con cualquier número de carbonos Nombre del grupo funcional Estructura general Estructura ejemplo Nombres grafico Alcano Propano Alqueno Propeno Alquinos propino Alcohol propanol Éter dietil éter Aldehído Propanal Cetona Propanona o metilcetona, dimetil cetona es redundante Ácido carboxílico Etanaico y acido acética Ester Etanoato de metilo o acetato de metilo
  16. 16. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 16 Amina Propilamina Amida Metil e tanamida o metil etil amida SERIE HOMOLOGA DEL CARBONO SERIE HOMOLOGA DE ALQUENOS Formula General Formula General METANO ETENO ETANO PROPENO PROPANO 1- BUTENO BUTANO 2- BUTENO REGLAS DE LA NOMENCLATURAIUPAC: para compuestos ramificados 1. El nombre genérico de hidrocarburo es saturado 2. Se elige la cadena continua más larga de átomos, en la molécula y se usa como base el nombre del hidrocarburo correspondiente
  17. 17. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 17 3. Cada ramificación de la cadena principal se considera como un sustituyente que deriva de otro hidrocarburo. Para este sustituyente se cambia la terminación del nombre base – ano por il, o ilo. 4. Se enumeran los carbonos de la cadena base continua de modo que los sustituyentes queden ubicados en los números más bajos 5. Cada sustituyente lleva un nombre y un número, para el grupo o sustituyentes iguales, se usan los prefijos, di-, tri-,tetra-, entre otros y se repiten los números 6. Los números se separan entre sí por comas y las letras por guiones 7. El nombre de los grupos sustituyentes se escriben en orden se escriben en orden de complejidad del número de carbonos, primero será el metil, luego etil, propil,butil, entre otros. 8. Para hidrocarburos insaturados (alquenos y alquinos) se determina la cadena con mayor número de carbonos y en ella deben quedar incluidos el doble o triple enlace. 9. Se numeran los carbonos de la cadena comenzando por el extremo donde esté más cerca el enlace múltiple. 10.Se indica la posición del enlace múltiple anteponiéndole al nombre el número correspondiente. NOMBRE FORMULA METILO O METIL: ETILO O ETIL: O n – PROPILO O n - PROPIL ISOPROPILO O ISOPROPIL
  18. 18. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 18 N – BUTILO O N- BUTIL ISOBUTILO O ISOBUTIL SEC-BUTILO O SEC- BUTIL (BUTILO SECUNDARIO) TER- BUTIL O ter- butil (BUTIL TERCIARIO) ALCANOS Son hidrocarburos de cadena abierta de formula general CnH2n + 2 donde n es un numero entero y solo presentan enlaces sencillos. Características 1. Presentan enlaces carbono a carbono o carbono a hidrogeno, los carbono a carbono son apolares y los carbono a hidrogeno son ligeramente polares 2. Los enlaces de tipo sigma son muy fuertes Isomería estructural Es cuando los compuestos tienen idéntica formula molecular y diferente formula estructural. Ejemplo: CH4  Metano CH3 – CH3  Etano C2H6 CH3 – CH2 – CH3  Propano C3H8
  19. 19. INSTITUCIÓN EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN BACHILLERATO 2017- QUIMICA ORGANICA 19 Propiedadesfísicas Los 4 primeros hidrocarburos son gaseosos del pentano al heptanos son líquidos, son poco soluble en agua pero se pueden disolver éter y etanol. Propiedadesquímicas Las reacciones de los alcanos son de sustitución y los más importantes son: 1. Combustión: Todos los hidrocarburos saturados reaccionan a temperaturas altas con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua. EJEMPLO: CH4 + 2O 2 CO2 + 2H2O + Calor 2. Halogenación: Los alcanos reaccionan con el cloro para producir compuestos clorados; con el bromo para compuestos bromados; con el flúor reaccionan de manera violenta y con el yodo no reaccionan. 3. Nitración: Se realizan con ácido nítrico (HNO3) con catalizador de HNO2 y calor obteniéndose alcanos que sufren nitración formándose combustibles solvente e intermedios químicos para la síntesis de otras moléculas.

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