Química Orgánica

Química

La química orgánica es la rama de la química que estudia los compuestos de carbono. La palabra “orgánica” es una reliquia de los tiempos en que los compuestos químicos se dividían en dos clases: inorgánicos y orgánicos, según su procedencia. Los compuestos orgánicos eran aquellos que se obtienen de fuentes vivas, como plantas y animales; se creía que la naturaleza poseía cierta fuerza vital y que solo las cosas vivas podían producir compuestos orgánicos.

Química Orgánica

La química orgánica se encarga de un estudio muy “Natural” de los organismos que se desarrollan en la tierra. La historia nos muestra cómo los investigadores comenzaron a aplicar métodos de observación en animales y plantas descompuestas, encontraron que, en la descomposición de estos, se liberan diferentes sustancias de las cuales se podía extraer información genética de las especies en cuestión.

La Química orgánica en su comienzo pudo resolver cómo descubrir aquellos componentes que eran más primordiales, sin embargo, la química inorgánica suponía a su vez un extenso campo de investigación en el que se separaba todo de diferentes maneras. El estudio del átomo de carbono supone tal vez el más importante de ellos, porque su composición y presencia en la mayoría de los elementos de la naturaleza permiten que el estudio sea uno de los más diversos de la naturaleza. Mientras la biología realiza un trabajo más genérico en cuanto al comportamiento de las especies y del entorno que las rodea, la química orgánica estudia muy a fondo los enlaces covalentes del carbono con los demás elementos.

Gracias a la química orgánica, se han podido descifrar diferentes datos en materia de la tierra, su edad, movimiento, su comportamiento interno y mucho más, la combinación de esta data con la astronomía, tal vez supone una referencia exacta y precisa de lo que es la calidad y la situación actual del planeta tierra. El calentamiento global en el microscopio nos revela una alteración en los enlaces covalentes de la estructura del carbono, del hidrógeno y de todos sus derivados, el tiempo y la contaminación han mermado mucho la producción de CO2 de los árboles, así como también la capa de ozono se ha visto involucrada en cambios drásticos. La química orgánica es un pilar de información y desarrollo de sustancias en el planeta, su auge en la sociedad ha permitido la manufacturación de todo tipo de materiales como plásticos, telas y muchas cosas más.

Las clases de compuestos orgánicos se distinguen de acuerdo con los grupos funcionales que contienen, éstos son agrupaciones que confieren a una molécula orgánica ciertas cualidades características; entre ellos están los alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, éteres, y aminas.

El átomo de carbono

El carbono tiene un número atómico de seis, lo que significa que tiene seis protones en el núcleo y seis electrones en la corteza, que se distribuyen en dos electrones en la primera capa y cuatro en la segunda. Por tanto, el átomo de carbono puede formar cuatro enlaces covalentes para completar los ocho electrones de su capa más externa. Estos enlaces pueden ser de tres tipos: enlace simple, enlace doble y enlace triple.

Enlace simple

Es la manera más sencilla en la que el carbono comparte sus cuatro electrones. Los enlaces se colocan apuntando a los cuatro vértices de un tetraedro regular, estando el carbono en el baricentro de dicho tetraedro. Se dice que el carbono actúa de manera tetragonal.

El ejemplo más simple lo representa el metano, en el que un átomo de carbono comparte cada uno de sus cuatro electrones exteriores con un átomo de hidrógeno, de modo que tanto el carbono como cada uno de los cuatro hidrógenos completan su última capa electrónica.

A la derecha tienes una simulación en la que puedes girar la molécula arrastrando mientras pulsas el botón izquierdo del ratón, y ampliarla arrastrando mientras pulsas el botón derecho.

Pero el átomo de carbono puede formar enlaces con otros átomos de carbono, originando cadenas que pueden ser larguísimas. El ejemplo más simple de esto es un átomo de carbono que se une a tres hidrógenos y a otro carbono, que a su vez se une a otros tres hidrógenos. En este compuesto, de nombre etano, los dos carbonos actúan de forma tetragonal.

Enlace doble

El carbono no tiene por qué formar los cuatro enlaces con cuatro átomos distintos. Puede darse el caso de que dos de esos enlaces los forme con un mismo átomo. Hablamos entonces de un enlace doble. Los dos electrones que le quedan al carbono se enlazan con otrs dos átomos mediante enlaces simples. En este caso, el enlace doble y los dos simples apuntan a los vértices de un triángulo casi equilátero. Se dice que el carbono actúa de forma trigonal.

El ejemplo más simple es el etileno, en el que los dos carbonos comparten dos electrones entre sí y los otros dos que les quedan a cada uno los comparten con dos átomos de hidrógeno. La estructura es trigonal y plana.

También puede el carbono formar el enlace doble con otros elementos, entre ellos el nitrógeno y el oxígeno, como veremos más adelante.

Enlace triple

Por último, puede el carbono formar tres enlaces con un mismo átomo, y el cuarto con un átomo distinto. Se habla entonces de un enlace triple. En este caso la molécula es lineal, y decimos que el carbono actúa de forma lineal.

El ejemplo más simple de esto es el acetileno, en el que dos carbonos se unen mediante un enlace triple y el electrón que les queda a cada uno lo comparten con un átomo de hidrógeno. Por supuesto, la molécula es lineal.También puede el carbono formar el enlace triple con otros elementos como el nitrógeno, como veremos más adelante.

ACTIVIDADES

Nota: Debes dar tus respuestas en el recuadro de los comentarios, que se encuentra más abajo. No te olvides de colocar tu nombre antes de comenzar a escribir las respuestas. Coloca la  frase "Respuestas a las preguntas" y hazlas por separado. Colócale la palabra "Resumen" luego de contestar las preguntas, para distinguir preguntas de resumen.  

Habiendo leído los conceptos anteriores, realiza lo que se te pide en las siguientes actividades.

Contesta

1) ¿Qué es química?

2) Define química orgánica

3) ¿Qué nos revela el calentamiento global?

4) ¿Qué clases de compuestos orgónicos forma el carbono?

5) ¿Cuántos enlaces covalentes puede formar el átomo del carbono?

6) Define cada uno de los tipos de enlaces que forma el carbono

Del siguiente video sobre el Fracking, haz un resumen de lo que aprendiste.

Video: