ISOMEROS

Ciertos compuestos tiene la misma fórmula química pero sus átomos se disponen de manera diferente. Estos compuestos se denominan isomeros. Existen distintos tipos de isómeros, entre ellos, los isómeros estructurales y los isómeros ópticos o enantiómeros.

1. Isómeros estructurales: moléculas que presentan la misma cantidad y tipo de átomos, pero dispuestos de manera diferente.
2. Los isómeros ópticos son uno la imagen especular del otro y no se pueden superponer.

Los isomeros estructurales son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero difieren en cómo se unen los átomos entre sí.

Los isomeros ópticos son moléculas identicas excepto en su geometría tridimensional. Cuando cuatro átomos o grupos funcionales diferentes están unidos a un único átomode carbono, hay dos posiciones posibles de los átomos en el espacio, y ese carbono es asimétrico. Como consecuencia, una de las posiciones es la imagen especular de la otra. De la misma manera que el pie izquierdo es la imagen especular del derecho, un isomero óptico es la imagen especular del otro. Ni en el caso de los isómeros ni en el de los pies, es posible superponer ambas estructuras; esto se denomina quiralidad. 

FUENTE:http://www.angelfire.com/magic2/bioquimica/isomeros1.htm

FORMULAS Y CADENAS

  La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Debe proporcionar, como mínimo, dos informaciones importantes: qué elementos forman el compuesto y en qué proporción se encuentran dichos elementos en el mismo.

La fórmula puede ser:

• Empírica:

Es la fórmula más simple posible. Indica qué elementos forman la molécula y en qué proporción están. Es la fórmula que se obtiene a partir de la composición centesimal de un compuesto. Por ejemplo, si tenemos un hidrocarburo (formado por H y C) podemos combustionarlo en presencia de oxígeno, y a partir del CO₂ y H₂O que se forman determinar la cantidad de C e H que contiene. Bastará calcular los moles de C e H, y dividir estas dos cantidades por el valor más pequeño determinando la proporción de los átomos en el compuesto, es decir, su fórmula empírica.

Ejemplo : CH, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1 a 1.

• Molecular:

Indica el número total de átomos de cada elemento en la molécula. Para conocer la fórmula molecular a partir de la empírica es preciso conocer la masa molecular del compuesto. A partir de las propiedades coligativas, como presión osmótica, descenso crioscópico o aumento ebulloscópico, podemos determinar la masa molecular, y a partir de ésta la fórmula molecular con una simple proporción.

• Geométricas:

Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el plano o en el espacio.

CADENAS

 Es la secuencia de átomos de carbono, unidos entre sí, que forman el esqueleto de la molécula orgánica.

Hay diferentes tipos de cadena, según sea a su forma:

• Abierta o acíclica: Los átomos de carbono extremos no están unidos entre sí. No forman anillos o ciclos.
• Cerrada o cíclica: El último carbono de la cadena se une al primero, formando un ciclo o anillo.

FUENTE:http://www.alonsoformula.com/organica/conceptos.htm 

CONCATENACION

 

La concatenación es, en general, el acto de unir o enlazar cosas. Más específicamente, su significado puede diferir según el contexto.

Pero  la concatenación mas notable la presenta el carbono que forma enlaces covalentes muy fuertes consigo mismo. Todo cristal de diamante es una molécula de carbono que tiene los átomos unidos, por enlaces covalentes simples que producen uno de los materiales más duros que se conocen.El diamante es también el mejor aislante sólido que se a conocido, que testifica la utilización completa de todos los
electrones para formar enlaces.

Una consecuencia de la concatenación es que muchos elementos no metálicos, pueden formar una variedad de moléculas o cristales.

FUENTE:http://es.scribd.com/doc/16201369/Concatenacion

TIPOS DE ENLACES

Prácticamente todas las sustancias que encontramos en la naturaleza están formadas por átomos unidos. Las intensas fuerzas que mantienen unidos los átomos en las distintas sustancias se denominan enlaces químicos.

ENLACE IONICO

Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17).
En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico. Estas fuerzas eléctricas las llamamos enlaces iónicos.

ENLACE COVALENTE

Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre sí los átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -C, O, F, Cl, ...).
Estos átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo (electrones de valencia) y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones de signo opuesto.
En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente de cada átomo. El par de electrones compartido es común a los dos átomos y los mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrónica de gas noble. Se forman así habitualmente moléculas: pequeños grupos de átomos unidos entre sí por enlaces covalentes.

ENLACE METALICO

Para explicar las propiedades características de los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad, ...) se ha elaborado un modelo de enlace metálico conocido como modelo de la nube o del mar de electrones:
Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Éstos átomos pierden fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na⁺, Cu²⁺, Mg²⁺. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los envuelve.

FUENTE:http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/enlaces1.htm

ESTRUCTURA DEL CARBONO

Estructura molecular de carbono

El átomo de carbono, debido a su configuración electrónica, presenta una importante capacidad de combinación. Los átomos de carbono pueden unirse entre sí formando estructuras complejas y enlazarse a átomos o grupos de átomos que confieren a las moléculas resultantes propiedades específicas. La enorme diversidad en los compuestos del carbono hace de su estudio químico una importante área del conocimiento puro y aplicado de la ciencia actual.

Durante mucho tiempo la materia constitutiva de los seres vivos estuvo rodeada de no pocas incógnitas. Frente a la materia mineral presentaba, entre otras, una característica singular, su capacidad de combustión. Parecía como si los únicos productos capaces de arder hubieran de proceder de la materia viviente. En los albores de la química como ciencia se advirtió, además, que si bien la materia procedente de organismos vivos podía degradarse en materia mineral por combustión u otros procesos químicos,no era posible de ninguna manera llevar a cabo en el laboratorio el proceso inverso.

FUENTE:http://www.buenastareas.com/ensayos/Estructura-Molecular-De-Carbono/824289.html

COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS

Compuestos orgánicos

La mayor parte de los compuestos de carbono, conocidos como substancias orgánicas, esto es, compuestos de carbono e hidrógeno, este llamado elemento organizador.

En verdad la creación de esta disciplina, separada de la química inorgánica, es anterior a 1828, año en que el alemán Friedrich Wöhler sintetizó la urea en laboratorio, derrumbando la convicción de que las substancias orgánicas solo pueden ser producidas por organismos vivos.

Los compuestos orgánicos e inorgánicos se distinguen por sus propiedades, como la solubilidad y la estabilidad y por sobre todo por el carácter de las reacciones químicas de las que participan. Los procesos reactivos de los compuestos inorgánicos son iónicos, prácticamente instantáneos y simples. En los compuestos orgánicos, estos procesos son no-iónicos, prácticamente lentos y complejos. Se entiende por reacción iónica aquella en que intervienen átomos o agregados atómicos con carga eléctrica sea positiva o negativa.

Las substancias orgánicas contienen pocos elementos, en generadle dos a cinco. Además de carbono e hidrógeno, integran los compuestos orgánicos el oxígeno, el nitrógeno, los halógenos, el azufre y el fósforo.

Otros elementos menos abundantes también forman parte de los compuestos orgánicos naturales preparados en laboratorio.

Compuestos inorgánicos

Además de los mencionados compuestos orgánicos, el carbono forma también compuestos inorgánicos, entre los cuales se destacan, por sus aplicaciones el sulfato de carbono (CS2), empleado como materia prima en la industria textil para la obtención de fibras sintéticas; el carburo de calcio (CaC2), primer eslabón de numerosos procesos de síntesis en la industria química, y el carburo de silicio (CSi), casi tan duro como el diamante, que forma parte de los componentes de las piedras de afilar y esmeriles utilizados para trabajar metales.

Los óxidos de carbono más importantes son el monóxido de carbono (CO) y el dioxido de carbono (CO2). El primero resulta de la combustión del carbono o compuestos orgánicos carbonados y es un gas tóxico. El dióxido de carbono participa de la composición de la atmósfera y se encuentra también en los manantiales de aguas gaseosas.

Otro grupo de combinaciones carbonadas es constituídos por las sales de ácido carbónico, los carbonatos y bicarbonatos de gran solubilidad. Estos compuestos se licuan a temperatura ambiente y se conservan en estado líquido.

Forman el llamado hielo seco (anhídrido carbónico sólido), material utilizado en refrigeración y conservación, así como en el transporte de frutas.

 

FUENTE:http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/compuestos-organicos-e-inorganicos

LOS ALQUINOS

Los alquinos son hidrocarburos que contienen enlaces triples carbono-carbono. La fórmula molecular general para alquinos acíclicos es C_nH_2n-2 y su grado de insaturación es dos. El acetileno o etino es el alquino más simple, fue descubierto por Berthelot en 1862.

Nomenclatura de alquinos

Los alquinos se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano por -ino. El alquino más pequeño es el etino o acetileno. Se elige como cadena principal la más larga que contenga el triple enlace y se numera de modo que este tome el localizador más bajo posible.

Estructura y enlace en alquinos

El triple enlace está compuesto por dos enlaces π perpendiculares entre si, formados por orbitales p no hibridados y un enlace sigma formado por hibridos sp.

Acidez del hidrógeno en alquinos terminales

Los alquinos terminales tienen hidrógeno ácido de pKa =25 que se puede arrancar empleando bases fuertes, como el amiduro de sodio en amoniaco líquido.

La base conjugada (acetiluro) es un buen nucleófilo por lo que se puede utilizar en reacciones de alquilación.

Estabilidad del triple enlace

La hiperconjugación estabiliza también los alquinos, el alquino interno es más estable que el terminal.

Síntesis de alquinos

Los alquinos se obtienen mediante reacciones de eliminación a partir de dihaloalcanos vecinales o geminales.

Hidrogenación de alquinos

La hidrogenación catalítica los convierte en alcanos, aunque es posible parar en el alqueno mediante catalizadores envenenados (lindlar). El sodio en amoniaco líquido hidrogena el alquino a alqueno trans, reacción conocida como reducción monoelectrónica.

Reactividad de alquinos

El sulfúrico acuoso en presencia de sulfato de mercurio como catalizador hidrata los alquinos Markovnikov, dando cetonas. La hidroboración con boranos impedidos, seguida de oxidación con agua oxigenada, produce enoles que se tautomerizan a aldehídos o cetonas. El bromo molecular y los HX se adicionan a los alquinos de forma similar a los alquenos.

FUENTE:http://www.quimicaorganica.net/alquinos.html