QUIMICA QUIMICA INORGANICA QUIMICA ANALITICA QUIMICA FISICA QUIMICA BIOLOGICA QUIMICA ORGANICA
QUIMICA ORGANICA COMPUESTOS CONOCIDOS
1880 12000 1910 150000 1940 500000 1960 1000000 HOY ??? CRECIMIENTO 5% ANUAL
COMPUESTOS ORGANICOS NATURALEZA
NATURALES ARTIFICIALES
10% 90%
QUIMICA ORGANICA RAMA DE LA QUIMICA QUE ESTUDIA LOS COMPUESTOS DE CARBONO TETRAVALENTE
CICLO DEL CARBONO CO2 + H2O + λυ
C.O. + O2
FOTOSINTESIS
C.O. + O2 COMBUSTION
CO2 + H2O + E
ETAPAS DE LA QUIMICA ORGANICA • I. CAIDA DE LA TEORIA VITALISTA • II. ESTRUCTURALISTA • III. ACTUAL
ERA PRE-ORGANICA • - Robert Boyle (1626 – 1691) • - Lavoisier (1743 – 1794) • INICIOS DEL SIGLO XIX: • - Estricnina C21H22O2N2 C20H24O2N2 • - Quinina C17H19O3N • - Morfina
I ETAPA. CAIDA DE LA TEORIA VITALISTA • - Gay Lussac (1778 – 1850) • - Liebig (1803 – 1873) • - Dumas (1800 – 1884) • - Friedrich Wöhler (1800 – 1882) • - Herman Kolbe (≈ 1800 – 1880)
FRIEDRICH WÖHLER (1828) NH2 NH4CNO
C=O NH2
HERMAN KOLBE (1850) ClCH2COOH + ½ Zn
CH3COOH + ½ ZnCl2
II ETAPA. ESTRUCTURALISTA -Friedrich Kekulé. Archibald Couper 1858. [ C – C ] -Jacobus Van’t Hoft. Joseph Le Bel 1874. [ Carbono espacial ] - Emil Fisher 1919.
III ETAPA. ACTUAL • - Aplicación de teorías electrónicas de valencia. • - Conocimiento de mecanismos de reacción. • - Invento y perfeccionamiento de instrumentos.
III ETAPA. ACTUAL • • • •
- Lewis - Ingold - Meerwein - Conaut
- Pauling - Robinson - Lucas - Woodward
ENLACE QUIMICO Manera como dos especies químicas se unen entre sí
• • • • • • • •
TIPOS DE ENLACES QUIMICOS - Iónico - Covalente - Covalente coordinado - Puente de Hidrógeno - Fuerza de Van der Walls - Hidrofílico - Hidrofóbico - Metálico. ..............
IONIZACION DEL HIDROGENO
FORMACION DE IONES
ENLACE IONICO • - Entre elementos que están en los extremos opuestos de la tabla periódica. • - Hay transferencia de electrones. • - Se generan cargas eléctricas opuestas que se atraen entre ellas. • - Especialmente importante en compuestos inorgánicos.
ENLACE COVALENTE
• - Entre elementos del centro de la tabla periódica. • - Entre elementos con electronegatividades semejantes. • - Hay compartición de electrones. • - Se pueden formar polaridades; pero no cargas separadas. • - Preferentemente en compuestos orgánicos.
ELECTRONEGATIVIDAD Fuerza de los átomos para captar los electrones del enlace. (Fuerza del kernel para atraer los electrones de valencia).
ELECTRONEGATIVIDAD (cuantificación arbitraria)
F > O > N > Cl > Br > C > I > H
POLARIDAD DE ENLACE • - ENLACE NO POLAR: entre elementos con igual electronegatividad. • - ENLACE POLAR: entre elementos con diferente electronegatividad. Atracción no equivalente y hay desplazamiento de carga.
ENLACE NO POLAR
Cl – Cl POLARIDAD “0”
ENLACE POLAR
H – Cl δ
+
δ
-
POLARIDAD DE MOLECULA - Las moléculas son polares cuando la resultante de la sumatoria de las polaridades de todos sus enlaces es diferente de 0. - Estas moléculas presentan un momento dipolar.
MOLECULA POLAR δ-
O H δ+
H δ+
MOLECULA NO POLAR Cl Cl
C
Cl
Cl
Resultante: “0”
MOMENTO DIPOLAR
ORBITAL Espacio donde es posible encontrar al electrón.
H: ORBITAL
ENLACE: T.O.A.
ENLACE: T.O.M.
ORGANIZACIÓN DE LOS ORBITALES • - Capa 1 o K : 1 orbital (1) s • - Capa 2 o L : 1 orbital (2) s • 3 orbitales (2) p • - Capa 3 o M : 1 orbital (3) s • 3 orbitales (3) p • 5 orbitales (3) d • .............
ELECTRONES EN ORBITALES
ORBITALES ATOMICOS
DENSIDAD ELECTRONICA EN ORBITALES
DISTRIBUCION ELECTRONICA DEL CARBONO
• K: 1s2 • L: 2s
2
2p
2
ORBITALES p
PLANOS DE LOS ORBITALES p
ORBITALES p DEL C
HIBRIDACION Forma como se rearreglan los electrones de valencia para formar enlaces
TIPOS DE HIBRIDACION • - TETRAGONAL (sp3). Para formar enlaces simples. • - TRIGONAL (sp2). Para formar enlaces dobles. • - DIGONAL (sp). Para formar enlaces triples.
CARBONO: HIBRIDACION TETRAGONAL 1
2s
+ 3
4
sp
3
2p
HIBRIDACION sp
3
CARBONO sp
3
CARBONO sp : METANO 3
REPRESENTACIONES DEL METANO
CARBONO: HIBRIDACION TRIGONAL 1
2s
3
+ 2
sp
2
2p
+ 1
+1
2p
2p
HIBRIDACION sp
2
3
2
2
CARBONO sp
2
CARBONO sp : ETENO 2
CARBONO: HIBRIDACION DIGONAL 1
2s
2
+ 1
sp
2p + 2 2p
+ 2
2p
HIBRIDACION sp
CARBONO sp
CARBONO sp: ETINO
REPRESENTACION: FORMULAS
REPRESENTACION: FORMULAS