LA QUIMICA EN EL ENTORNO.

ANTECEDENTES DE LA QUIMICA ORGANICA.
La química organica se constituyó como disciplina en los años treinta. El desarrollo de nuevos métodos de analisis de las sustancias de origen animal y vegetal, basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcohol, permitió el aislamiento de un gran número de sustancias organicas que recibieron el nombre de 'principios inmediatos'. La aparición de la química organica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el químico aleman Friedrich Wöhler, de que la sustancia inorganica cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia organica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento, los químicos creían que para sintetizar sustancias organicas, era necesaria la intervención de lo que llamaban ‘la fuerza vital’, es decir, los organismos vivos. El experimento de Wöhler rompió la barrera entre sustancias organicas e inorganicas. Los químicos modernos consideran compuestos organicos a aquellos que contienen carbono e hidrógeno, y otros elementos (que pueden ser uno o mas), siendo los mas comunes: oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos.

*Desarrollo sostenible y la química organica
Los productos organicos han mejorado nuestra calidad y esperanza de vida. Podemos citar una familia de compuestos que a casi todos nos ha salvado la vida, los antibióticos. En ciertos casos, sus vertidos han contaminado gravemente el medio ambiente, causado lesiones,enfermedades e incluso la muerte a los seres humanos. Farmacos como la Talidomida, vertidos como el de Bhopal en la India ponen de manifiesto la parte mas negativa de la industria química.
*Importancia de la química organica
Los seres vivos estamos formados por moléculas organicas, proteínas, acidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos organicos estan presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús, desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.

sustancias organicas e inorganicas: diferencias

* Todas las sustancias organicas utilizan como base de construcción al atomo de carbono y unos pocos elementos mas, mientras que en las sustancias inorganicas participan a la gran mayoría de los elementos conocidos.
* Las sustancias organicas se forman naturalmente en los vegetales y animales.
* La totalidad de los compuestos organicos estan formados por enlaces covalentes, mientras que los inorganicos lo hacen mediante enlaces iónicos y covalentes.
* La mayoría de los compuestos organicos presentan isómeros (sustancias que poseen la misma fórmula molecular pero difieren en sus propiedades físicas y químicas); los inorganicos generalmente no presentan isómeros.
* Los compuestos organicos forman cadenas o uniones del carbono consigo mismo y otros elementos; los compuestos inorganicos con excepción de algunos silicatos noforman cadenas pero si uniones.

EL CARBONO Y SU ESTRUCTURA
El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante respectivamente. Es el pilar basico de la química organica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0 % de la corteza terrestre.
El atomo de carbono, debido a su configuración electrónica, presenta una importante capacidad de combinación. Los atomos de carbono pueden unirse entre sí formando estructuras complejas y enlazarse a atomos o grupos de atomos que confieren a las moléculas resultantes propiedades específicas. La enorme diversidad en los compuestos del carbono hace de su estudio químico una importante area del conocimiento puro y aplicado de la ciencia actual.
Todos los materiales de carbón estan compuestos de atomos de carbono. Sin embargo, dependiendo de la organización que presenten estos atomos de carbono, los materiales de carbón pueden ser muy diferentes unos de otros. Las estructuras a las que dan lugar las diversas combinaciones de atomos de carbono pueden llegar a ser muy numerosas. En consecuencia, existen una gran variedad materiales de carbón.
Para intentar explicar las diferentesestructuras de los carbones conviene empezar a una escala atómica. Así, los atomos de carbono poseen una estructura electrónica 1s2 2s2 2p2, lo que permite que los orbitales atómicos de los atomos de carbono puedan presentar hibridaciones del tipo: sp, sp2 y sp3. Cuando se combinan atomos de carbono con hibridación sp dan lugar a cadenas de atomos, en las que cada atomo de carbono esta unido a otro atomo de carbono por un enlace tripe y a un segundo atomo de carbono por un enlace sencillo. Este tipo de estructuras constituyen una forma alotrópica del carbono poco común: los carbinos. Los carbinos pueden presentar una estructura lineal o cíclica.
Cuando se combinan atomos de carbono con hibridación sp2, cada atomo de carbono se une a otros 3 en una estructura plana que da lugar a la forma alotrópica del grafito.
Los atomos de carbono forman un sistema de anillos condensados que dan lugar a laminas paralelas entre si. Los enlaces químicos de las laminas son covalentes entre orbitales híbridos sp2, mientras que los enlaces entre las laminas son por fuerzas de van der Waals. Dependiendo del apilamiento de las laminas existen dos formas alotrópicas diferentes: el grafito hexagonal, que es la forma termodinamicamente estable en la que la secuencia de apilamiento de las laminas es ABAB; y el grafito romboédrico, que es una forma termodinamicamente inestable, y mucho menos abundante, con una secuencia de apilamiento ABCABC.
Estructuras del grafito hexagonal (ABAB) y delgrafito romboédrico (ABCA
Cuando se combinan atomos de carbono con hibridación sp3 cada atomo de carbono se une a otros 4 formando una estructura tridimensional que da lugar a la forma alotrópica del diamante. El diamante cúbico es la estructura mas habitual de esta forma alotrópica. Sin embargo, bajo ciertas condiciones el carbono cristaliza como diamante hexagonal o lonsdaleita (llamada así en honor a Kathleen Lonsdale), una forma similar al diamante pero hexagonal.

COMPUESTOS DE CARBONO Y SU ESTRCTURA
Hidrocarburos, Co2 Co, e hidrocarburos enlazados covalentemente en muchos casos con oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos, y carbono organico carbohidratos, proteínas, y nucleótidos.
Los compuestos del carbono forman moléculas cuyos atomos estan unidos por fuertes enlaces covalentes, mientras que entre una molécula y otra, cuando las sustancias son sólidas o líquidas, hay unas fuerzas de enlace muy débiles. Por ello decimos que estos compuestos son sustancias covalentes moleculares.
Propiedades
* Insolubles en agua y solubles en disolventes organicos
* Temperaturas de fusión y ebullición bajas.
* No conducen la corriente eléctrica ni en estado líquido ni en disolución
* Poseen poca estabilidad térmica, es decir, se descomponen o se inflaman facilmente cuando se calientan.
* Suelen reaccionar lentamente debido a la gran estabilidad de los enlaces covalentes que unen sus atomos.
El carbono es un elemento apto paraformar compuestos muy variados.
Como los enlaces covalentes son muy fuertes, los compuestos de carbono seran muy estables. Los atomos de carbono pueden formar enlaces simples, dobles o triples con atomos de carbono o de otros elementos (hidrógeno habitualmente en los compuestos organicos, aunque también existen enlaces con atomos de oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre).
Evidentemente, los enlaces dobles y triples son mas fuertes que los simples, lo cual dota al compuesto de una estabilidad aún mayor.

HIBRIDACION Y TIPOS DE HIBRIDACION
En química, se habla de hibridación cuando en un atomo se mezclan varios orbitales atómicos para formar nuevos orbitales híbridos. Los orbitales híbridos explican la forma en que se disponen los electrones en la formación de los enlaces, dentro de la teoría del enlace de valencia, y justifican la geometría las moléculas.
el carbono puede hibridarse de tres manera distintas:
Hibridación sp3:
· 4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simples de tipo “s” (frontales).
· Los cuatro pares de electrones se comparten con cuatro atomos distintos.
· Geometría tetraédrica: angulos C–H: 109’5 º y distancias C–H iguales.
Ejemplo: CH4, CH3–CH3

Hibridación sp2:
· 3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “s” + 1 orbital “p” (sin hibridar) que formara un enlace “p” (lateral)
· Forma un enlace doble, uno “s” y otro “p”, es decir, hay dos pares electrónicos compartidos con el mismo atomo.
· Geometríatriangular: angulos C–H: 120 º y distancia C=C < C–C
Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O

Hibridación sp:
· 2 orbitales sp iguales que forman enlaces “s” + 2 orbitales “p” (sin hibridar) que formaran sendos enlaces “p”
· Forma bien un enlace triple –un enlace “s” y dos “p”–, es decir, hay tres pares electrónicos compartidos con el mismo atomo, o bien dos enlaces dobles, si bien este caso es mas raro.
· Geometría lineal: angulos C–H: 180 º y distancia CºC < C=C < C–C
Ejemplo: HCºCH, CH3–CºN

ISOMERIA
La isomería consiste en que dos o mas sustancias que responden a la misma fórmula molecular presentan propiedades químicas y/o físicas distintas.

CONCATENACION Y TIPOS DE CADENA
La concatenación es, en general, el acto de unir o enlazar cosas. Mas específicamente, su significado puede diferir según el contexto.
Pero la concatenación mas notable la presenta el carbono que forma enlaces covalentes muy fuertes consigo mismo.
Las cadenas pueden ser lineales y cíclicas, y en ambos casos pueden existir ramificaciones o heteroatomos. La longitud de las cadenas carbonadas es muy variable o constante, pudiendo contener desde sólo dos atomos de carbono hasta varios miles en compuestos, como en los polímeros.
Cadena linealsin ramificaciones | Cadena linealramificada | Cadena cíclica | Dos ciclos condensados |

Eicosano, C20H42 | Isocetano, C16H34
o 2 -heptametilnonano | Cicloundecano, C11H22 | 1-metilnaftaleno, C11H10 |