Etapa 3: Los hidrocarburos en la química orgánica. La química del carbono

Química orgánica

Rama de la química que estudia los compuestos que contienen carbono y presentan enlaces covalentes.

Química inorgánica

Rama de la química que estudia principalmente los compuestos cuya base no es el carbono.

Nicolas Lémery

Científico francés que en 1675 clasificó las sustancias químicas en minerales, vegetales y animales.

Antoine Lavoisier

Padre de la Química Moderna y autor del Tratado elemental de Química.

Ley de la conservación de la masa

Principio de la química desarrollado por Antoine Lavoisier.

Jöns Jacob Berzelius

Químico sueco que en 1807 distinguió los compuestos orgánicos de los inorgánicos según su origen.

Michel E. Chevreul

Científico que en 1816 elaboró jabones a partir de grasas animales y vegetales.

Teoría vitalista

Teoría de la química orgánica que proponía que las sustancias de los seres vivos necesitaban una fuerza especial para formarse.

Friedrich Wöhler

Químico alemán que en 1828 sintetizó una sustancia orgánica a partir de cianato de amonio.

Urea

Primera sustancia orgánica sintetizada en el laboratorio a partir de un compuesto inorgánico.

August Kekulé

Químico alemán que demostró la capacidad del carbono para formar cuatro enlaces y propuso la estructura cíclica del benceno.

Archibald Scott Couper

Químico escocés que explicó la capacidad del carbono para formar cadenas mediante enlaces entre sus átomos.

Tetravalencia del carbono

Propiedad del átomo de carbono que le permite formar cuatro enlaces.

Concatenación

Propiedad del carbono que permite a sus átomos unirse entre sí y formar cadenas.

Estructura cíclica del benceno

Organización molecular propuesta por Kekulé que dio inicio al estudio de los compuestos aromáticos.

Hidrocarburos

Compuestos orgánicos formados únicamente por carbono e hidrógeno.

Elementos que constituyen a los compuestos orgánicos

Principalmente carbono e hidrógeno; también oxígeno, nitrógeno, azufre y halógenos.

Elementos que constituyen a los compuestos inorgánicos

Cualquier elemento de la tabla periódica, incluido el carbono, pero no como base.

Sí está presente

Concatenación en los compuestos orgánicos.

No está presente

Concatenación en los compuestos inorgánicos.

Enlace covalente

Tipo de enlace químico característico de los compuestos orgánicos.

Enlace iónico

Tipo de enlace químico característico de muchos compuestos inorgánicos.

Solubilidad de los compuestos orgánicos

Propiedad de solubilidad en los compuestos orgánicos.

Solubilidad de los compuestos inorgánicos

Propiedad de solubilidad en los compuestos inorgánicos.

Sí está presente

Isomería en los compuestos orgánicos.

No está presente

Isomería en los compuestos inorgánicos.

No está presente

Conductividad eléctrica en los compuestos orgánicos.

Sí está presente

Conductividad eléctrica en los compuestos inorgánicos.

Fuente de origen de los compuestos orgánicos

Principalmente petróleo; también fuentes animales, vegetales y síntesis.

Fuente de origen de los compuestos inorgánicos

Se encuentran en la naturaleza como sales y óxidos.

Estado físico de los compuestos orgánicos

Sólido, líquido o gaseoso; generalmente con bajos puntos de fusión y ebullición.

Estado físico de los compuestos inorgánicos

Generalmente sólidos, con altos puntos de fusión y ebullición.

Volatilidad de los compuestos orgánicos

Generalmente son volátiles, según la tabla comparativa.

Volatilidad de los compuestos inorgánicos

Generalmente no son volátiles, según la tabla comparativa.

Combustibilidad de los compuestos orgánicos

Son combustibles y se descomponen fácilmente por el calor.

Combustibilidad de los compuestos inorgánicos

Generalmente no son combustibles y resisten altas temperaturas.

Ácido carbónico

Excepción de la clasificación química: sustancia que contiene carbono, pero se considera inorgánica.

Grupo IVA o 14

Familia de la tabla periódica a la que pertenece el carbono.

Segundo período

Ubicación del carbono en las filas de la tabla periódica.

Elemento no metálico

Clasificación del carbono según sus propiedades químicas.

C

Símbolo químico del carbono.

6

Número atómico del carbono.

12 uma

Masa atómica del carbono.

6 electrones

Número de electrones del carbono.

6 protones

Número de protones del carbono.

6 neutrones

Número de neutrones del carbono.

1s^2, 2s^2, 2p^2

Configuración electrónica del carbono.

4 electrones

Número de electrones de valencia del carbono.

4+ o 4-

Valencia del carbono.

Estado basal o fundamental

Estado del átomo de carbono en el que sus electrones están lo más cerca posible del núcleo.

Estado excitado

Estado del átomo de carbono cuando absorbe energía y un electrón del orbital 2s salta al orbital 2p vacío.

Estado basal o fundamental y estado excitado

Son los dos estados del átomo de carbono descritos en el libro.

Regla de Hund

Regla que sigue la distribución de los electrones del carbono en su estado fundamental.

Hibridación

Reorganización de electrones de diferentes orbitales que modifica la forma en que el carbono se une a otros átomos.

Hibridación sp^3

Característica del carbono con geometría tetragonal y cuatro enlaces covalentes simples.

Geometría tetragonal

Forma molecular del carbono con cuatro orbitales equivalentes orientados hacia los vértices de un tetraedro.

Enlace sigma

Unión covalente formada cuando dos átomos comparten una pareja de electrones en el mismo plano.

Enlace pi (

Unión más débil que la sigma, formada por orbitales p en disposición perpendicular y que aporta rigidez molecular.

Enlace sigma y enlace pi

Son los dos tipos principales de enlaces covalentes entre átomos de carbono descritos en el libro.

Hibridación sp^2

Característica de los alquenos, con geometría plana trigonal y un doble enlace.

Geometría plana trigonal

Forma molecular del carbono con hibridación sp^2, capaz de unirse a tres átomos.

Un enlace sigma y uno pi

Composición del doble enlace entre dos átomos de carbono.

Hibridación sp

Característica de los alquinos, con geometría plana lineal y un triple enlace.

sp^3, sp^2 y sp

Tres tipos de orbitales híbridos del carbono que determinan su geometría molecular y sus enlaces.

Geometría plana lineal

Forma molecular del carbono con hibridación sp, que permite unirse a dos átomos.

Un enlace sigma y dos pi

Composición del triple enlace entre dos átomos de carbono.

Carbono primario

Átomo unido a un carbono y tres hidrógenos en una cadena (CH3).

Carbono secundario

Átomo unido a dos carbonos y dos hidrógenos en una cadena (CH2).

Carbono terciario

Átomo unido a tres carbonos y un hidrógeno en una cadena (CH).

Carbono cuaternario

Átomo unido a cuatro carbonos y ningún hidrógeno en una cadena (C).

Fórmula molecular

Representación química que expresa el tipo y número de átomos presentes en un compuesto covalente.

Fórmula estructural semidesarrollada

Representación que muestra los enlaces C-C, pero omite los enlaces C-H.

Fórmula estructural desarrollada

Representación completa que muestra los enlaces C-C, C-H y la ubicación de cada átomo.

Fórmula molecular, fórmula estructural semidesarrollada y fórmula estructural desarrollada

Son los tres tipos de fórmulas para representar hidrocarburos descritos en el libro.

Hidrocarburos de cadena abierta

Compuestos cuyas cadenas de carbono son lineales o presentan ramificaciones.

Hidrocarburos alicíclicos

Compuestos que presentan una secuencia cerrada de átomos de carbono en forma de anillo.

Hidrocarburos de cadena abierta e hidrocarburos alicíclicos

Son dos clasificaciones de los hidrocarburos según su estructura.

Vértices de una estructura cíclica

Puntos de una figura geométrica que representan átomos de carbono.

Radicales alquilo

Ramificaciones derivadas de los alcanos al perder un átomo de hidrógeno.

Cadena principal

Secuencia continua más larga de átomos de carbono en un alcano.

Terminación -il o -ilo

Sufijo que sustituye a -ano para nombrar una ramificación derivada de un alcano.

di-

Prefijo que indica dos ramificaciones iguales en un alcano.

tri-

Prefijo que indica tres ramificaciones iguales en un alcano.

tetra-

Prefijo que indica cuatro ramificaciones iguales en un alcano.

penta-

Prefijo que indica cinco ramificaciones iguales en un alcano.

n-metil

Ramificación derivada del metano al perder un átomo de hidrógeno (-CH3).

n-etil

Ramificación derivada del etano al perder un átomo de hidrógeno (-CH2-CH3).

n-propil

Ramificación lineal derivada del propano al perder un átomo de hidrógeno (-CH2-CH2-CH3).

Isopropil

Ramificación derivada del propano que se une a la cadena principal mediante su carbono central (-CH(CH3)2).

Hidrocarburos alifáticos

Compuestos de cadenas lineales o ramificadas, clasificados en saturados y no saturados.

Hidrocarburos cíclicos

Compuestos de estructura cerrada, clasificados según sus enlaces en cicloalcanos, cicloalquenos y cicloalquinos.

Hidrocarburos aromáticos

Familia de compuestos orgánicos cuyo principal representante es el benceno.

Hidrocarburos alifáticos, cíclicos y aromáticos

Son los tres grupos principales de hidrocarburos según su estructura.

Alcanos

Familia de compuestos saturados que presentan únicamente enlaces covalentes simples C-C y C-H (parafinas).

Alquenos

Familia de compuestos no saturados que presentan al menos un enlace doble C=C (olefinas).

Alquinos

Familia de compuestos no saturados que presentan al menos un enlace triple C≡C (acetilénicos).

Cicloalcanos

Compuestos de cadena cerrada que presentan únicamente enlaces simples.

Cicloalquenos

Compuestos de cadena cerrada que presentan al menos un enlace doble.

Cicloalquinos

Compuestos de cadena cerrada que presentan al menos un enlace triple.

Cicloalcanos, cicloalquenos y cicloalquinos

Son los tres tipos de hidrocarburos cíclicos según sus enlaces.