Compuestos Organicos

Compuesto orgánico o molécula orgánica :

es una sustancia química que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos menos frecuentes en su estado natural. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. Algunos compuestos del carbono, carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono, no son moléculas orgánicas. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles). La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial mediante síntesis química aunque algunos todavía se extraen de fuentes naturales.
Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos:

• Moléculas orgánicas naturales: son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica y las derivadas del petróleo como los hidrocarburos.
• Moléculas orgánicas artificiales: son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas o sintetizadas por el hombre, por ejemplo los plásticos.

La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido carboxilico, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono son moléculas orgánicas.

Alcanos.

Los alcanos son hidrocarburos, es decir, que tienen solo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es C_nH_2n+2, y para cicloalcanos es C_nH_2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados. su terminación es -ano, se indica el total del carbono y se utilizan los prefijos ya definidos: met, et, prop y but.

Alquinos.

Los hidrocarburos que contienen uno o mas triples enlaces en su cadena de carbonos se llaman alquinos, su formula general es CnH2n-2 La terminación -ano del alcano cambia por -ino ejempo HC=-CH, Existen varios métodos químicos para obtener los alquinos como la deshidrohalogenacion de los halogenuros del alquilo vecinales, la hidrolisis del carburo de calcion y la pirolisis de naftas.

ejemplo:
 CH=-CH-CH2-CH2-CH3 su nombre seria 1, pentino.

Alquenos.

Son compuestos no polares cuyas propiedades físicas y esqueletos de carbono son muy similares a los alcanos los 3 primeros son: etileno, propeno y buteno.
El nombre de los alquenos depende de la cantidad de enlaces dobles que presentan los dienos tienes dos y tienos poseen 3 y los polineos contienes 4 o mas. Su terminación es -eno.
estos tienen uno o mas dobles enlaces, depende de los enlaces para ver como se nombran.

Cadena de el Carbono

Es el esqueleto de la practica totalidad de los compuestos orgánicos y esta formada por un conjunto de varios átomos del carbono, unidas entre si en enlaces covalentes carbono-carbono y a la que se unen o agregan otros átomos como "hidrogeno, oxigeno o nitrógeno".
formando varias estructuras que originan la infinidad de compuestos diferentes.
La facilidad del carbono para formar largas cadenas es casi específica de este elemento y es la razón del elevado número de compuestos de carbono conocidos, si lo comparamos con compuestos de otros átomos. Las cadenas carbonadas son bastante estables y no sufren variación en la mayoría de las reacciones orgánicas.
Los tipos de cadenas carbónales pueden ser lineales y cíclicas ambos casos puedes existir ramificaciones, grupos funcionales o heteroatomos constante, pudiendo contener desde solo 2 átomos de carbono hasta varios tipos en compuestos como los polímetros.

Tipos de cadenas :  

Cadena lineal sin ramificaciones	Cadena lineal ramificada	Cadena cíclica	Dos ciclos condensados
Eicosano, C20H42	Isocetano, C16H34 o 2,2,4,4,6,8,8-heptametilnonano	Cicloundecano, C11H22	1-metilnaftaleno, C11H10

Aunque se llaman cadenas lineales, en realidad tienen forma de zig-zag, con ángulos próximos a 109º, debido a la estructura tetraédrica del átomo de carbono cuando sólo posee enlaces sencillos. Existe la posibilidad de rotación o giro sobre el eje de los enlaces C-C, lo que da lugar a la existencia de estados conformacionales diferentes, también llamados confórmeros.
La presencia de átomos de carbono con enlaces dobles hace que dicho ángulo sea próximo a 120º, con estructura plana e impidiendo el giro o rotación sobre el eje C=C. Es el caso de los alquenos o los ácidos grasos insaturados.
La presencia de átomos de carbono con enlaces triples C≡C hace que dicho ángulo sea próximo a 180º, con geometría lineal y tramos rectos en la molécula, como en el caso de los alquinos.

Sólo enlaces simples	Algún doble enlace	Algún triple enlace	Cadenas carbonadas largas y complejas
Ángulos próximos a 109º 28'	Ángulo próximo a 120º	Ángulo próximo a 180º	Arrollamientos en forma de hélice en una molécula de proteína.

 

En el caso en que existan ramificaciones, la cadena principal es la más larga. En dicha cadena principal deben estar los enlaces múltiples y la mayoría de los grupos funcionales. El número de átomos de carbono de la cadena principal se utiliza para nombrar dichos compuestos según las reglas de la nomenclatura IUPAC.
Los átomos o grupos de átomos unidos a la cadena principal, distintos del hidrógeno, son los radicales o grupos sustituyentes (como el metil, -CH₃; etil, -CH₂-CH₃...) y los grupos funcionales (como el gupo alcohol, -OH).

Geometria Molecular

La geometría molecular o estructura molecular.

se refiere a la disposición tridimensional de los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, como son la reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc. Actualmente, el principal modelo de geometría molecular es la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Valencia, empleada internacionalmente por su gran predictibilidad.

Determinación de la geometría molecular.

Las geometrías moleculares se determinan mejor a temperaturas próximas al cero absoluto porque a temperaturas más altas las moléculas presentarán un movimiento rotacional considerable. En el estado sólido la geometría molecular puede ser medida por Difracción de rayos X. Las geometrías se pueden calcular por procedimientos mecánico cuánticos ab initio o por métodos semiempíricos de modelamiento molecular.
La posición de cada átomo se determina por la naturaleza de los enlaces químicos con los que se conecta a sus átomos vecinos. La geometría molecular puede describirse por las posiciones de estos átomos en el espacio, mencionando la longitud de enlace de dos átomos unidos, ángulo de enlace de tres átomos conectados y ángulo de torsión de tres enlaces consecutivos.

Ejemplos :

Tipo de molécula	Forma	Disposición electrónica†	Geometría‡	Ejemplos
AX1En	Molécula diatómica			HF, O2, CO
AX2E0	Lineal			BeCl2, HgCl2, CO2,PbCl2
AX2E1	Angular			NO2−, SO2, O3
AX2E2	Angular			H2O, OF2, SCl2
AX2E3	Lineal			XeF2, I3−
AX3E0	Trigonal plana			BF3, CO32−, NO3−, SO3
AX3E1	Pirámide trigonal			NH3, PCl3
AX3E2	Forma de T			ClF3, BrF3
AX4E0	Tetraédrica			CH4, PO43−, SO42−, ClO4−
AX4E1	Balancín			SF4
AX4E2	Cuadrada plana			XeF4
AX5E0	Bipirámide trigonal			PCl5
AX5E1	Pirámide cuadrangular			ClF5, BrF5
AX6E0	Octaédrica			SF6
AX6E1	Pirámide pentagonal			XeOF— 5, IOF2- 5[1]
AX7E0	Bipirámide pentagonal			IF7

Configuracion Electronica

Al referirnos a la configuración electrónica estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo.
Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía.
Científicamente, diremos que es la representación del modelo atómico de Schrödinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta representación se indican los niveles, subniveles y los orbitales que ocupan los electrones.
Debemos acotar que aunque el modelo de Schrödinger es exacto sólo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.
Para comprender (visualizar  o graficar) el mapa de configuración electrónica (o periódica) es necesario revisar los siguientes conceptos.
Los Números Cuánticos
En el contexto de la mecánica cuántica, en la descripción de un átomo se sustituye el concepto de órbita por el de orbital atómico. Un orbital atómico es la región del espacio alrededor del núcleo en el que la probabilidad de encontrar un electrón es máxima.
La solución matemática de la ecuación de Schrödinger precisa de tres números cuánticos. Cada trío de valores de estos números describe un orbital.
Número cuántico principal (n): puede tomar valores enteros (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) y coincide con el mismo número cuántico introducido por Bohr. Está relacionado con la distancia promedio del electrón al núcleo en un determinado orbital y, por tanto, con el tamaño de este e indica el nivel de energía.

Número cuántico secundario (l): Los niveles de energía, identificados con el número cuántico principal (n), poseen subniveles, los cuales se asocian, además, a la forma del orbital, y son identificados por el número cuántico secundario (l). Entonces, los valores del número cuántico secundario dependen del número cuántico principal "n".
Así, la cantidad de subniveles de energía que posea cada nivel principal está dada por la fórmula n – 1 (el valor del número cuántico principal menos uno).
Este número cuántico secundario (l) nos indica en que subnivel se encuentra el electrón, y toma valores desde 0 hasta (n - 1), recordando que n es el valor del número cuántico principal. Así, para cada nivel n, el número cuántico secundario (l) será:
 l = 0, 1, 2, 3,…,  n-1.
Ejemplo:
Si n = 1      (n – 1 = 0), entonces   l = 0 (en el nivel de energía 1 no hay subniveles de energía, y para efectos de comprensión se considera este nivel 1 como subnivel 0)
Si n = 2      (n -1 = 1), entonces    l = 0, 1. El nivel de energía 2 posee dos subniveles, identificados como 0 y 1
Si n = 3       (n – 1 = 2), entonces  l = 0, 1, 2. El nivel de energía 3 posee tres subniveles, identificados como 0, 1 y 2
Si n = 4       (n – 1 = 3), entonces  l = 0, 1, 2, 3. El nivel de energía 4 posee cuatro subnoiveles, identificados como 0, 1, 2 y 3
Si n = 5       (n – 1 = 4), entonces  l = 0, 1, 2, 3, 4. El nivel de energía 5 posee cinco subnoveles, identificados como 0, 1, 2, 3 y 4
También para efectos de comprensión, la comunidad científica ha aceptado que los números que representan los subniveles (0, 1, 2, y 3) sean reemplazados por las letras s, p, d y f, respectivamente, para representar los distintos tipos de orbitales.
Estas letras se optiene de la inicial de las palabras sharp (s), principal (p), difuso (d) y fundamental (f).