QUIMICA ORGANICA

Hibidacion sp3

El átomo de carbono tiene seis electrones: dos se ubican en el orbital 1s (1s²), dos en el 2s (2s²) y los restantes dos en el orbital 2p (2p²). Debido a su orientación en el plano tridimensional el subnivel 2p tiene capacidad para ubicar 6 electrones: 2 en el orbital Px, dos en el orbital Py y dos electrones en el orbital Pz. Los dos últimos electrones del carbono se ubicarían uno en el 2p_x, el otro en el 2p_y y el orbital 2p_z permanece vacío (2p_x¹ 2p_y¹). El esquema de lo anterior es (cada flecha un electrón):

$C\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\downarrow}{2s}\; \frac{\uparrow\,}{2p_x}\; \frac{\uparrow\,}{2p_y}\; \frac{\,\,}{2p_z}$

Para satisfacer su estado energético inestable, un átomo de valencia como el del carbono, con orbitales parcialmente llenos (2p_x y 2p_y necesitarían tener dos electrones) tiende a formar enlaces con otros átomos que tengan electrones disponibles. Para ello, no basta simplemente colocar un electrón en cada orbital necesitado. En la naturaleza, éste tipo de átomos redistribuyen sus electrones formando orbitales híbridos. En el caso del carbono, uno de los electrones del orbital 2s es extraído y se ubica en el orbital 2p_z. Así, los cuatro últimos orbitales tienen un electrón cada uno:

$C^{*}\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\,}{2s}\; \frac{\uparrow\,}{2p_x} \frac{\uparrow\,}{2p_y} \frac{\uparrow\,}{2p_z}$

El estímulo para excitar al electrón del 2s al 2p_z es aportado por el primer electrón en formar enlace con un átomo con este tipo de valencia. Por ejemplo, el hidrógeno en el caso del metano. Esto a su vez incrementa la necesidad de llenado de los restantes orbitales. Estos nuevos orbitales híbridos dejan de ser llamados 2s y 2p y son ahora llamados sp³ (un poco de ambos orbitales):

$C^{*}\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\,}{sp^3}\; \frac{\uparrow\,}{sp^3} \frac{\uparrow\,}{sp^3} \frac{\uparrow\,}{sp^3}$

De los cuatro orbitales así formados, uno (25%) es proveniente del orbital s (el 2s) del carbono y tres (75%) provenientes de los orbitales p (2p). Sin embargo todos se sobreponen al aportar la hibridación producto del enlace. Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrógeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales a un ángulo de 109,5°.

Hibridación

En química, se conoce como hibridación a la combinación de orbitales atómicos dentro de unátomo para formar nuevos orbitales híbridos. Los orbitales atómicos híbridos son los que se superponen en la formación de los enlaces, dentro de la teoría del enlace de valencia, y justifican la geometría molecular.

El químico Linus Pauling desarrolló por primera vez la teoría de la hibridación con el fin de explicar la estructura de las moléculas como el metano (CH₄) en 1931.¹ Este concepto fue desarrollado para este tipo de sistemas químicos sencillos, pero el enfoque fue más tarde aplicado más ampliamente, y hoy se considera una heurística eficaz para la racionalización de las estructuras de compuestos orgánicos.

Compuestos Organicos El Carbono

Compuesto orgánico o molécula orgánica es una sustancia química que contienecarbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementosmenos 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 químicaaunque 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 sintetizadaspor 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. Elanhídrido 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.

Propiedades de la química organica

- La Química Orgánica es la química de los compuestos del carbono tetravalente que forma largas cadenas estables mediante enlace covalente (por lo general,no polar)

- La Química Orgánica comprende el estudio de millones de compuestos a diferencia de la Inorgánica que a lo sumo comprende unos miles

- Muchos de los compuestos orgánicos se encuentran presente en la materia viva.

- Por lo general, los compuestos orgánicos son insolubles en solventes polares (como el agua) salvo algunos que forman parte de la materia viva

- Presentan puntos de fusión y ebullición relativamente bajos con respecto a los compuestos inorgánicos

Vídeo sobre la química orgánica.

Importancia de la química orgánica

Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús, desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.

►La Química Orgánica es importante porque gracias a la química orgánica existe todo lo que hoy podemos percibir y sentir, ya que todo los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida, como por ejemplo:

- La ropa que vestimos.

- Los jabones, shampoos, desodorantes.

- Medicinas, perfumes, utensilios de cocina.

- La comida, etc.

Es importante porque nos permite conocimiento de todo lo que funciona en nuestro organismo y el conocimiento de hasta todo nuestro propio cuerpo como por ejemplo:

- La progesterona.

- El colesterol, etc.

► Es importante porque sino hubiese existido la química orgánica no hubiéramos obtendrído medicamentos ni medicinas artificiales, es que gracias a la química orgánica es que va avanzando con el tiempo la tecnología, tanto en la medicina para crear y descubrir nuevos medicamentos que puedan combatir las enfermedades mortales de hoy en día.

► Importante porque todos los compuestos responsables de la vida, son sustancias orgánicas.

► Importante porque el progreso de la Química Orgánica permite profundizar en el esclarecimiento de los procesos vitales.

► La industria química (fármacos, polímeros, pesticidas, herbicidas) juega un papel muy importante en la economía mundial e incide en muchos aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.