UNIDAD I

1. UNIDAD I La Química del Carbono

2. Química Orgánica Es la Química de los compuestos del Carbono.

3. Compuestos Químicos • Inorgánicos: compuestos de origen mineral. • Orgánicos: compuestos de origen vegetal y animal. También se pueden sintetizar a partir de minerales.

4. Propiedades de los Compuestos Orgánicos • Combustibles. • Bajo Punto de Fusión y Ebullición. • Poco solubles en agua. • Presentan isomería. • Presentan reacciones moleculares (reacciones lentas). • Peso Moleculares muy altos

5. Principales fuentes de obtención • Petróleo. • Carbón. Otras fuentes de obtención: • Naturaleza (fibras, celulosa, almidón). • Síntesis (procesos manufacturados). • Fermentación (acción de microorganismos sobre la materia orgánica).

6. Métodos Físicos de Aislación y Purificación • Destilación (diferencia en los Ptos de Ebullición). • Extracción (diferencia de solubilidad). • Sublimación (se basa en el paso de estado sólido a gaseoso y viceversa). • Cristalización (purifica compuestos orgánicos sólidos). • Cromatografía (separa mezclas de compuestos exponiéndolo a un sistema bifásico: uno móvil (L-G) y otro estacionario (S-L)).

7. Determinación de los elementos de un compuesto • Analizadores de combustión (C, H). • Método de Dumas: oxidación con óxido de cobre (N). • Método de Carius (S, X, P). Determinación del Peso Molecular • Espectrómetro de masas.

8. Análisis elemental cualitativo • Carbono e Hidrógeno: se detecta por combustión

9. Análisis elemental cualitativo • Halógenos, Nitrógeno, Azufre: enlazados covalentemente deben convertirse en iones inorgánicos. Por fusión con Na: método de tratamiento con Na metálico fundido Oxidación de Schöniger: método de tratamiento con oxígeno gaseoso.

10. Análisis elemental cuantitativo • Carbono e Hidrógeno: Método de Liebig: se hace pasar la muestra pesada del compuesto por un tren de combustión (tubo lleno de OCu, a Temp. 600 a 800 ºC), seguido de otro tubo que contiene agente desecante (perclorato de Mg) y de otro cargado con una base fuerte (NaOH). Se determina H2O y CO2 por aumento de peso en los tubos (el agua formada se absorbe en el desecante y el CO2 en la base), lo que indica el peso del producto formado

11. Análisis elemental cuantitativo • Nitrógeno: Método de Dumas: la muestra pesada (donde el N está combinado), se lo hace pasar por un tubo con OCu caliente o a través de un malla de Cu metálica, donde los óxidos de N se oxidan a N2 molecular. Se mide el volumen desprendido. • Oxígeno: se determina por diferencia

12. Análisis elemental cuantitativo • Otros elementos (S, X, P): Método de Carius: se calienta la muestra pesada en un tubo sellado con HNO3 a alta temp. Las sales inorgánicas (por ej. el ión halogenuro) forman precipitados que luego se pesan, aplicando métodos químicos analíticos (volumetría o gravimetría).

13. Asignación de la Fórmula de un compuesto • Análisis elemental cualitativo: tipo de átomos que contiene la molécula. • Análisis elemental cuantitativo: número relativo de los distintos tipos de átomos en la molécula  Fórmula Empírica. • Determinación del Peso Molecular: número real de los distintos átomos en la molécula  Fórmula Molecular.

14. Determinación de la Fórmula Empírica • Es la fórmula más simple que indica los números relativos de los diferentes tipos de átomos de la molécula. • A partir de los datos del análisis cuantitativo se determinan los pesos de los elementos presentes en la muestra. • Luego se calculan los porcentajes de los elementos en la muestra. • Dichos porcentajes se dividen por el peso atómico correspondiente para obtener el número de moles de cada elemento. • Se dividen los números obtenidos por el más pequeño de ellos obteniéndose así los números enteros más pequeños que proporcionan la Fórmula Empírica.

15. Determinación de la Fórmula Molecular • Indica el número verdadero de cada clase de átomo en la molécula. Se debe determinar el Peso Molecular, ya que distintos compuestos pueden tener igual fórmula empírica. Métodos usados: Dumas (se pesa un volumen conocido del gas a determinar), Meyer (se mide volumen de aire desplazado por el gas), Espectrometría de masas, etc.

17. Propiedades Periódicas • Las propiedades de los elementos son funciones periódicas de sus números atómicos. • Grupo o Familia (columna vertical): propiedades físicas y químicas similares. • Períodos (columna horizontal): propiedades varían. Dependen de la configuración electrónica y de la distancia respecto al núcleo (capa externa).

18. Propiedades Periódicas • Radio Atómico: indica el tamaño del átomo. Disminuye de izquierda a derecha en los períodos (agregan e- en el mismo nivel Energético) y Aumenta de arriba hacia abajo en los grupos (agregan e- en distintos niveles Energéticos).

19. Propiedades Periódicas • Energía de ionización: cantidad mínima de Energía para remover un e- de un átomo aislado y formar un ión (+). Aumenta de izquierda a derecha en períodos. Disminuye de arriba hacia abajo en grupos.

20. Propiedades Periódicas • Afinidad Electrónica: cantidad de Energía que se absorbe cuando se añade un e- a un átomo aislado para formar un ión (-). Aumenta de izquierda a derecha en los períodos. Disminuye de arriba hacia abajo en grupos.

21. Propiedades Periódicas • Radio Iónico Disminuye de izquierda a derecha en períodos. Aumenta de arriba hacia abajo en grupos. • Electronegatividad: tendencia del átomo a atraer e- cuando se combina químicamente con otro átomo. Aumenta de izquierda a derecha en períodos. Disminuye de abajo hacia arriba en grupos.