INSTITUCIÓN EDUCATIVA INTEGRADO DE SOACHA TALLER DE QUÍMICA ORGÁNICA GRADO ONCE TEMA: IMPORTANCIA DE LA QUÍMICA ORGÁNICA NOMBRE: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ GRADO 110______________ 110______________ OBJETIVOS: 1. 2.
Reconocer la importancia de la química o rgánica en nuestra vida diaria Identificar el contexto de la historia de la química y relacionarlo con nuestro entor no
La química orgánica o química del carbono es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes Carbono – Carbono o Carbono – Hidrógeno, también conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich Wöhler y Archival Scott Couper son conocidos como los “padres de la química orgánica”.
La química orgánica se constituyó como disciplina en los años treinta. El desarrollo de nuevos métodos de análisis de las sustancias de origen animal y vegetal basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcohol permitió el aislamiento de gran número de sustancias orgánicas que recibieron el nombre de “principios inmediatos”. La aparición de la química orgánica se asocia a menudo, al descubrimiento en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, de que la sustancia inorgánica Cianato de Amonio podía convertirse en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento los químicos creían que para sintetizar sustancias orgánicas 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 orgánicas e inorgánicas. Los químicos modernos consideran compuestos orgánicos a aquellos que contienen Carbono e Hidrógeno y otros elementos (que pueden ser uno o más), siendo los más comunes Oxígeno, Nitrógeno azufre y los halógenos. A pesar de su aparición tardía en la historia de la química, la química de los compuestos del carbono es en la actualidad la rama de las ciencias químicas que crece con mayor rapidez. La variedad de productos derivados del carbono puede resultar prácticamente ilimitada debido a las propiedades singulares de dicho átomo y, por tanto, constituye una fuente potencial de nuevos materiales con propiedades especiales, de medicamentos y productos sanitarios, de colorantes, de combustibles, etc. Algunos de estos ejemplos son considerados a continuación. La materia viviente es, en parte, materia constituida por derivados del carbono. Las transformaciones que sufren los seres vivos, y que observamos a simple vista, se corresponden, desde un punto de vista submicroscópico o molecular, con cambios o reacciones químicas de las sustancias biológicas. Azúcares, grasas, proteínas, hormonas, ácidos nucleicos, son algunos ejemplos de sustancias, todas ellas compuestos del carbono, de cuya síntesis y degradación en el interior de los organismos vivos se ocupa la bioquímica. 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 microrganismo 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 plástico s. 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. Usos de compuestos orgánicos Alcanos: pueden ser utilizados como “marcadores” para estimar la ingestión, digestibilidad y composición de la dieta
para herbívoros. Alquenos: el Halotano (2bromo-2cloro-1,1,1-trifluoroetano) es utilizado como anestésico volátil halogenado en medicina. Alquinos: el gas acetileno es incoloro, inodoro - el olor que a veces se percibe cuando se lo prepara a partir del carburo de calcio se debe al desprendimiento de gases provenientes de impurezas de fósforo presente en el carburo de calcio. Su uso más antiguo ha sido como gas para iluminación, a tal punto que ciudades enteras han sido alumbradas con acetileno, Nueva York, por ejemplo. Se utilizaban picos especiales para producir una adecuada mezcla de acetileno y aire, obteniéndose una llama blanca muy intensa. Alcoholes: se utiliza experimentalmente el alcohol nafta como combustibles de vehículos o como combustibles alternativos. Cetonas y Aldehídos: se caracterizan ambos por tener el grupo carbonilo por lo cual se les suele denominar como compuestos carbonílicos. Estos compuestos tienen una amplia aplicación tanto como reactivos y disolventes así como su empleo en la fabricación de telas, perfumes, plásticos y medicinas. En la naturaleza se encuentran ampliamente distribuidos como proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos tanto en el reino animal como vegetal. Ácidos: El ácido sulfúrico (H2SO4) se utiliza en producción de fertilizantes, para la producción de ésteres, ácido fosfórico, ácido acético, ácido cítrico y otros diversos productos químicos, en la industria de explosivos, industria farmacéutica, como agente químico en análisis, refinación de petróleo, sistemas de tratamientos de agua (como purificador), industria de plásticos y fibras, limpieza de materiales, etc. Aminas: se utilizan como base en la fabricación de plaguicidas agrícolas. Amidas: se usan principalmente como agentes espumantes y espesantes en la industria cosmética. Esteres: La familia de los ésteres es muy variada y encuentra un amplio uso en cosmética. Los más importantes son ésteres de ácidos carboxílicos de cadena saturada formados por reacción con óxido de etileno, sorbitol, glicerina, etc... Éteres: El más importante de los éteres simétricos es el dietil éter, el disolvente empleado comúnmente en la extracción y preparación de los reactivos de Grignard. Teniendo como base la lectura anterior desarrolle el siguiente taller: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Señale las palabras cuyos significados no co nozca y búsquelos en el diccionario. Escriba la importancia de cinco compuestos orgánicos en nuestra vida diaria Represente gráficamente la historia e importancia de la química orgánica Según su criterio cuales pueden ser los aspectos positivos y negativos del desarrollo de la química orgánica en la vida del hombre Consulte cuál fue el aporte de Archival Scott Couper a la química Consulte la importancia del petróleo y sus derivados e n nuestra vida diaria Desarrolle el siguiente crucigrama: 7.1 Elemento principal de los compuestos orgánicos 7.2 Apellido del padre de la química orgánica 7.3 Rama de la química que se encarga de la síntesis y degradación de los compuestos orgánicos en los seres vivos 7.4 Gas de la iluminación 7.5 Compuestos formados por la unión de 2 o mas unidades moleculares 7.6 Polímeros fabricados en el laboratorio 7.7 Sustancias utilizadas en la elaboración de plaguicidas agrícolas 7.8 Unidad molecular carbonadas que conforman los polímeros 7.9 Primer compuesto sintetizado a partir de sustancias inorgánicas
