propiedades quimicas

PROPIEDADES QUIMICAS:

LA COVALENCIA:

Esta propiedad consiste en que los 4 orbitales híbridos son de igual intensidad de energía y por lo tanto sus 4 enlaces del carbono son iguales y de igual clase. Esto significa que el carbono ejerce la misma fuerza de unión por sus 4 enlaces, un buen ejemplo seria el del metano. En el metano los 4hidrogenos son atraídos por el carbono con la misma fuerza ya que sus 4 enlaces son de la misma clase.

LA TETRAVALENCIA:

En 1857 postulo Friedrich Kekulé la tetravalencia en su teoría estructural dicha propiedad del átomo de carbono como dice Mourey, es la guía mas segura en la edificación de la química orgánica por lo tanto se acepta que el carbono se manifiesta siempre como tetravalente y sus enlaces son covalentes e iguales entre si.

El carbono en el estado basal tiene dos electrones en el subnivel 2s y dos electrones en el subnivel 2p.De acuerdo a la configuración electrónica que describimos deberíamos esperar que el carbono se comporte como divalente puesto que tiene 2 orbitales o electrones sin aparear. Este hecho se explica con la hibridación que a seguir voy a explicar.

LA HIBRIDACION:

Es la función de orbitales de diferentes energías del mismo nivel pero de diferente subnivel, resultando orbitales de energía constante y de igual forma: por ejemplo. La configuración electrónica del boro debido a sus conglomerados atómicos tiende a excitarse y como consecuencia se obtiene el fenómeno de hibridación. Debido al traslado de un electrón 2s al reempe 2p luego de esto se origina un reacomodo energético formando 3 orbitales híbridos sp²quedando un orbital 2p puro.

LA AUTOSATURACION:

 Esta propiedad se define como la capacidad del átomo de carbono para compartir sus electrones de valencia consigo mismo formando cadenas carbonadas, esta propiedad es fundamental en el carbono y lo diferencia de los demás elementos químicos. Al compartir sus electrones con otros átomos de carbonó puede originar enlaces simples, dobles, o triples de tal manera que cada enlace representa un par covalente y comparten dos y tres pares de electrones.

QUIMICA ORGÁNICA COMO CIENCIA

Química Orgánica es una rama de la Química que se encarga del estudio del carbono y sus compuestos, tanto de origen natural como artificial, analizando su composición, estructura interna, propiedades físicas, químicas y biológicas, las transformaciones que sufren estos compuestos, así como sus aplicaciones.

Muchos compuestos orgánicos son muy conocidos, entre ellos tenemos:

v  Propano, CH₃CH₂CH₃;

v  Etanol, CH₃CH₂OH;

v  Acetona, CH₃COCH₃;

v  Ácido acético, CH₃COOH;

v   glucosa, C₆H₁₂O₆;

v  Urea, CO(NH₂)₂;

 Se observa que todos los compuestos  contienen al átomo de carbono, es por esta razón que la Química Orgánica es conocida también como Química del Carbono.

USO Y APLICACIONES

QUIMICA ORGANICA EN LA INDUSTRIA

Toda la industria química orgánica se alimenta de las industrias químicas pesadas cuyas materias primas son el petróleo, el gas natural y el carbón. Otra gran parte de la IQO se abastece de productos naturales de origen animal o vegetal. Los productos obtenidos en la IQO se utilizan bien como intermedios para otros procesos industriales o bien para consumo directo (fármacos, plásticos…). Estos últimos, es decir, los productos orgánicos industriales utilizados para consumo directo pueden englobarse en dos grandes grupos:

v  Aquellos que se producen a gran escala, toneladas por año, y su precio por kilogramo es moderado. Como son

Los Plásticos, Abonos, Detergentes, Plaguicidas…

v  Aquellos que se fabrican en cantidades pequeñas, pero su precio es muy alto y, por tanto, el volumen de sus ventas, en dinero, también lo es. La fabricación de estos productos constituye la llamada Industria Química Orgánica fina. La IQO fina en la actualidad es la IQO que posee mayor competencia, mayor gasto en investigación y mayor velocidad de cambio.

v  Las sustancias orgánicas se encuentran en todos los organismos vegetales y animales, entran en la composición de nuestros alimentos (pan, carne, legumbres, etc.), sirven de material para la confección de diversas vestimentas (nailon, seda, etc.), forman diferentes tipos de combustible, se utilizan como medicamentos, materias colorantes, como medio de protección en la agricultura (insecticidas, fungicidas, etc.). Como se puede ver, los compuestos orgánicos son muy importantes en la vida cotidiana y a nivel industrial.

¿QUÉ ES LA PETROQUÍMICA?

La Petroquímica es el proceso por el cual se obtienen productos derivados de los hidrocarburos, principalmente del petróleo y el gas natural.

Dichos productos se convierten en las materias primas (insumos) de los procesos productivos de otras industrias, como la de la fabricación de plásticos, fertilizantes, asfalto, fibras sintéticas, etc.

LOS PRODUCTOS DE LA PETROQUÍMICA

El proceso para la obtención de los petroquímicos se inicia en las Refinerías, donde mediante procesos muy complejos, se producen cambios físicos y químicos en los hidrocarburos, haciendo que se separen el petróleo crudo y el gas natural en compuestos más sencillos (o ligeros) de hidrocarburos. Los compuestos obtenidos a través de los procesos de:

v  la refinería (como la nafta, el butano, propano, etano entre otros, los que son insumos básicos de la petroquímica) son procesados a través de lo que se conoce como “Cracking” o desdoblamiento de las moléculas pesadas en moléculas más ligeras, y el reformado, que implica la modificación de la estructura química de los hidrocarburos. A través de estos procesos se obtienen los llamados,

v  Petroquímicos básicos como:

Olefinas (etileno, propileno, butileno), aromáticos (benceno, toluenos y xileno) y metanol. Posteriormente, estos petroquímicos básicos sirven de insumo para la realización de procesos distintos, que llevan a nuevos productos, pudiendo ser muchos los pasos para poder llegar al producto final. Fundamentalmente, los petroquímicos básicos, en combinación con otros insumos químicos, permiten obtener los denominados petroquímicos intermedios entre los que tenemos a

v  Los poliuretanos (que sirve para fabricar camas, colchones, borradores, plásticos, etc.),

v  Acetaldehídos (lacas, saborizantes, perfumes, etc),

v  el formoaldehído y las resinas que se producen en base al metanol, además de distintos productos finales con los cuales se fabrican productos como son:

v   los plásticos, gomas, lubricantes, pinturas, detergentes, antidetonantes, etc.

PROCESOS Y APLICACIONES DE LA QUÍMICA ORGANICA

v  EN LA INDUSTRIA QUÍMICA DE BASE:

 Esta trabaja a partir de las materias primas naturales (en gran mayoría sustancias orgánicas). Por ejemplo la fabricación del alcohol por fermentación de azúcares. Las industrias químicas de base toman sus materias primas del agua (hidrógeno), de la tierra (carbón, petróleo y minerales) y de la biosfera (caucho, grasas y madera).

v  EN LA MEDICINA: 

Los medicamentos han sido utilizados desde la prehistoria. Las civilizaciones de la antigua India, China, el Mediterráneo y Oriente Próximo descubrieron y emplearon gran número de plantas medicinales, entre las que se cuentan algunas, como la ipecacuana, que se siguen utilizando hoy día. Hoy en día muchos fármacos pueden elaborarse a partir de plantas, animales y mediante síntesis de compuestos orgánicos. Entre ellos tenemos a la penicilina, cortisona y muchos de los antibióticos empleados hoy en día; hormonas como la insulina obtenida de los animales, enzimas, vitaminas, nutrientes, energéticos. Muchos analgésicos, sedantes, psicofármacos y anestésicos de reciente aparición, así como otros productos que antes se obtenían de los animales, se sintetizan de forma artificial en el laboratorio.

v  EN LOS MEDICAMENTOS

El mundo de los medicamentos ha constituido en el pasado y constituye en la actualidad una parte importante de la investigación y el desarrollo de productos derivados del carbono. Su importancia en orden a mejorar la esperanza de vida de los seres humanos y sus condiciones sanitarias hace de esta área del conocimiento científico una herramienta imprescindible para la medicina. Pero, ¿por qué los medicamentos son, por lo general, compuestos orgánicos? ¿Cuál es el origen de este hecho?

Los fármacos actúan en el organismo a nivel molecular y es precisamente el acoplamiento entre la molécula del fármaco y el receptor biológico, es decir, el sitio de la célula o del microorganismo sobre el cual aquél actúa, el último responsable de su acción curativa. Pero para que ese acoplamiento sea posible ambos agentes, fármaco y receptor, tienen que presentar una cierta complementariedad tal y como sucede con una cerradura y su correspondiente llave. Los receptores biológicos suelen ser moléculas de gran tamaño y por este motivo son las cadenas carbonadas de los compuestos orgánicos las que pueden poseer una estructura geométrica que mejor se adapte a la porción clave del receptor; tal hecho, junto con la presencia de grupos funcionales con acciones químicas definidas, son responsables de la abundancia de sustancias orgánicas entre los productos farmacéuticos.

POLÍMEROS ORGÁNICOS

Los polímeros orgánicos son compuestos formados por la unión de dos o más unidades moleculares carbonadas idénticas que reciben el nombre de monómeros. La unión de dos monómeros da lugar a un dímero, la de tres a un trímero, etc.

Los polímeros pueden llegar a contener cientos o incluso miles de monómeros, constituyendo moléculas gigantes o macromoléculas.

Existen en la naturaleza diferentes sustancias que desde un punto de vista molecular son polímeros, tales como el caucho o las proteínas; pero en el terreno de las aplicaciones los más importantes son los polímeros artificiales. Su síntesis en los laboratorios de química orgánica ha dado lugar a la producción de diferentes generaciones de nuevos materiales que conocemos bajo el nombre genérico de plásticos. La sustitución de átomos de hidrógeno de su cadena hidrocarbonada por otros átomos o grupos atómicos ha diversificado las propiedades de los plásticos; la investigación en el terreno de los polímeros artificiales ha dado como resultado su amplia implantación en nuestra sociedad, sustituyendo a materiales tradicionales en una amplia gama que va desde las fibras textiles a los sólidos resistentes.

COMBUSTIBLES Y CARBURANTES.

Los combustibles son cuerpos capaces de combinarse con él oxigeno con desprendimiento de calor. Los productos de la combustión son generalmente gaseosos. Por razones prácticas, la combustión no debe ser ni muy rápida ni demasiado lenta.

Puede hacerse una distinción entre los combustibles quemados en los hogares y los carburantes utilizados en los motores de explosión; aunque todos los carburantes pueden ser empleados como combustibles, no ocurre lo mismo a la viceversa.

CLASIFICACIÓN Y UTILIZACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES

Los distintos combustibles y carburantes utilizados pueden ser: sólidos, líquidos o gaseosos.

COMBUSTIBLES SÓLIDOS.

CARBONES NATURALES:

Los carbones naturales proceden de la transformación lenta, fuera del contacto con el aire, de grandes masas vegetales acumuladas en ciertas regiones durante las épocas geológicas. El proceso de carbonización, en unos casos, muy antiguo, además de que influyen otros factores, como las condiciones del medio ambiente y el tipo de vegetal original. Se han emitido numerosas teorías para explicar la formación de las minas de carbón, pero ninguna es totalmente satisfactoria.

MADERA:

La madera se utiliza sobre todo en la calefacción domestica. En los hogares industriales, salvo en los países en que es muy abundante, no suele emplearse.