Page 1

TEMA 5 LA QUÍMICA DEL CARBONO QUÍMICA ORGÁNICA

1


.1. LOS COMPUESTOS Y LOS ENLACES DEL C La Química orgánica o Química del carbono es la rama de la Química que estudia los compuestos de este elemento. Los átomos de C tienen una gran capacidad de formar enlaces; por esto, la mayoría de los millones de compuestos químicos que se concones en la actualidad contienen átomos de C. El C tiene cuatro electrones de valencia, que comparte mediante cuatro enlaces covalentes, originando así compuestos de gran estabilidad.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS COMPUESTOS DEL CARBONO     

Se disuelven sobre todo en disolventes orgánicos. En general, tienen menos densidad que el agua. A temperatura ambiente suelen ser gases o líquidos. La mayor parte de ellos experimentan reacciones de combustión. Las reacciones químicas de estos compuestos suelen ser lentas.

.2. ISÓMEROS Son compuestos que tienen la misma fórmula molecular, pero distinta estructura y propiedades.

.3. LOS HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS Los hidrocarburos saturados son aquellos hidrocarburos que no admiten más H. Son los alcanos. Los hidrocarburos insaturados son los que en determinadas condiciones pueden admitir más H. Son los alquenos y los alquinos.

.4. LA COMBUSTIÓN DE LOS HIDROCARBUROS Las reacciones de combustión son aquellas en las que un hidrocarburo reacciona rápidamente con el oxígeno para producir dióxido de carbono y agua, desprendiendo energía en forma de luz y calor. Hidrocarburo + O2  CO2 + H2O

2


.5. LOS ALCOHOLES Los alcoholes son derivados de los hidrocarburos en los que se ha sustituido uno o más átomos de H por el grupo OH. Propiedades de los alcoholes:  Son líquidos  Son solubles en agua  Arden con facilidad, produciendo reacciones de combustión.

.6. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Son compuestos orgánicos que contiene el grupo carboxilo. Propiedades de los ácidos carboxílicos:  Los que tienen menos de cuatro átomos de C son líquidos y solubles en agua.  Los demás son insolubles en agua y son sólidos.  Colorean de rojo el papel indicador de pH.

.7. LOS POLÍMEROS Y LA POLIMERIZACIÓN Los polímeros son sustancias de elevada masa molecular. Resultan de la unión de muchas unidades moleculares más simples, llamadas monómeros, mediante enlaces covalentes. Al proceso de unión de estos monomios se le llama polimerización.

.8. LA QUÍMICA DEL PETRÓLEO El petróleo es un líquido de color oscuro, olor desagradable y viscoso. Está compuesto por más de cien hidrocarburos. Se ha formado por la descomposición de bacterias, en ausencia de oxígeno, de restos de animales y vegetales (sobre todo plancton) depositados en los fondos marinos hace millones de años.

3


Estos restos, al estar cubiertos por capas de arcilla y tierra durante tanto tiempo, fueron sometidos a grandes presiones y temperaturas. Se fosilizaron y originaron el petróleo. Se halla depositado en yacimientos en el interior de la tierra.

El petróleo bruto o crudo apenas se utiliza directamente. Es necesario someterlo a un proceso industrial llamado refinado, cuyas fases más importantes son: 

La destilación fraccionada, que es un proceso físico que consiste en separar por destilación los distintos hidrocarburos que lo forman.

El craqueo. Es un proceso que consiste en aumentar la cantidad de gasolina que se obtiene del petróleo, ya que se necesita más gasolina de la que se genera. Con el craqueo también se obtiene productos que se utilizan en la fabricación de plásticos.

La petroquímica es la rama de la industria que utiliza los productos procedentes de la destilación del petróleo para fabricar otros compuestos.

.9. LOS PLÁSTICOS Los plásticos son polímeros sintéticos que pueden ser moldeados en formas determinadas. Se obtienen a partir de derivados del petróleo. Poseen escasa reactividad química. Se clasifican en termoplásticos, termoestables y elastómeros. 

Termoplásticos. Son plásticos que se ablandan con las altas temperaturas y al enfriarse se vuelven rígidos. Este proceso puede repetirse las veces que sea necesario. Son reciclables, y no se descomponen al fundirlos. Por ejemplo: el poliestireno o el celofán. 4


 Termoestables. Son plásticos que al calentarlos por primera vez se reblandecen y se pueden moldear, pero una vez que se enfrían, permanecen duros y no es posible volver a moldearlos. No son reciclables. Por ejemplo, la baquelita. 

Elastómeros. Son plásticos que se deforman fácilmente, recuperando su forma inicial cuando cesa la causa de la deformación. Por ejemplo, el neopreno.

VENTAJAS GENERALES DE LOS PLÁSTICOS    

Son baratos Son fáciles de moldear No son tóxicos Son resistentes

INCONVENIENTES DE LOS PLÁSTICOS 

La utilización masiva de materiales plásticos ha generado una importante cantidad de residuos con gran impacto ambiental, porque muchos no son biodegradables y su incineración produce gases tóxicos muy contaminantes.

SOLUCIONES O ALTERNATIVAS PARA DISMINUIR LOS RESIDUOS PLÁSTICOS  

Reducir la cantidad de materiales plásticos en los envoltorios y envases Reutilizar los objetos de plástico, estableciendo una recogida selectiva.

.10. LOS COMPUESTOS DERIVADOS DEL CARBONO EN LA MATERIA VIVA LOS GLÚCIDOS    

Son las biomoléculas más abundantes en los seres vivos. Están formados por C, H y O. También reciben el nombre de hidratos de carbono. Ejemplos: glucosa, fructosa, sacarosa y lactosa. 5


LOS LÍPIDOS  Son compuestos orgánicos que están formados por C, H y O.  Constituyen las reservas energéticas de los seres vivos.  Son las grasas y los aceites.

LAS PROTEÍNAS     

Son compuestos orgánicos que contienen C, H, O y N. Algunas son de tipo estructural (las de los músculos). Otras sirven de catalizadores (las enzimas). Otras son reguladoras (las hormonas). Otras ayudan al transporte de sustancias como el oxígeno.

L OS ÁCIDOS NUCLEICOS  Son macromoléculas formadas por C, H, O, N y P.  Son de dos tipos: o Ácido desoxirribonucleico (ADN). Se encuentra en el núcleo de las células y contiene la información genética. o Ácido ribonucleico (ARN). Se ocupa de transmitir la información genética.

6

5.Química del carbono  

Apuntes sobre la Química del carbono