Resum dels apunts de química orgànica per a 4t d'ESO

1. LA QUÍMICALA QUÍMICA
DEL CARBONIDEL CARBONI

2. U.D. 6 LA QUÍMICA DEL CARBONIU.D. 6 LA QUÍMICA DEL CARBONI

3. INTRODUCCIÓ: Una mica d'històriaINTRODUCCIÓ: Una mica d'història
Al final del segle XVII, els científics dividien les substàncies naturals en tres grups
segons el seu origen: substàncies vegetals, substàncies animals i substàncies
minerals.
Al final del segle XVIII i gràcies als treballs de Lavoisier, es va arribar a la
conclusió que no hi havia diferències quant a la naturalesa de substàncies animals
i vegetals. A partir de llavors es van classificar les substàncies en dos grups: les
produïdes per éssers vius o orgàniques, i les que no procedien d'éssers vius o
inorgàniques.
A principis del segle XIX, es pensava que les substàncies orgàniques només les
podien sintetitzar els éssers vius perquè per preparar compostos orgànics es
necessitava alguna cosa que només posseïen els éssers vius, la força vital o "vis
vitalis".
La derrota de la teoria de la vis vitalis s'atribueix a Friedrich Wöhler, qui, en
1828, va sintetitzar urea (substància que es troba en l'orina dels animals, sent el
principal producte nitrogenat del metabolisme de les proteïnes). La síntesi va
tenir lloc, sense intervenció d'organismes vius.

4. INTRODUCCIÓ:INTRODUCCIÓ: La química orgànica i la química inorgànicaLa química orgànica i la química inorgànica
Química orgànica: Històricament es va associar a la
química dels éssers vius i substàncies relacionades amb
ells. La química orgànica és la química dels compostos
del carboni (exceptuant els òxids, oxoàcids i les oxosals).
Són molècules formades principalment per C, H, O, N.
Existeix un elevat nombre de compostos orgànics, molt
superior al de compostos inorgànics.
Química inorgànica: Es va associar a les substàncies
inerts. Està formada per substàncies constituïdes per
qualsevol element.
Observa el teu voltant...veus la química orgànica?
La química des dels seus inicis al segle XVIII i XIX, es divideix en dues grans
branques: química orgànica i química inorgànica.

5. INTRODUCCIÓ: La Química del CarboniINTRODUCCIÓ: La Química del Carboni
El carboni és l'element més prolífic en compostos de tot el sistema periòdic.
Només ell participa en més del 90 % dels compostos naturals i artificials coneguts,
sovint acompanyat de l'hidrogen, de l'oxigen i en menys proporció del nitrogen i
uns pocs elements més. Els compostos que no contenen carboni són una minoria.
La singularitat d'aquest element mereix no sols un tema específic, sinó tota una
branca de la química, anomenada Química Orgànica.

6. ●
Tots els compostos considerats com orgànics contenen carboni.
●
Els compostos de carboni són molt més nombrosos que els compostos coneguts
de la resta dels elements.
●
Els compostos amb un esquelet carbonat no semblen ajustar-se a les regles de
valència que s'ajusten els compostos minerals.
●
Els compostos orgànics presenten propietats generals molt diferents de les que
presenten els compostos minerals: els compostos orgànics es descomponen amb
facilitat per l'acció de la calor, són combustibles en la seva gran majoria, tenen
punts de fusió i ebullició baixos, d'ordinari reaccionen amb lentitud, són poc
solubles en aigua, però solubles en dissolvents orgànics,....
●
El carboni és l'element principal dels compostos que són constituents dels éssers
vius: proteïnes, lípids, hidrats de carboni i àcids nucleics.
INTRODUCCIÓ: La Química del CarboniINTRODUCCIÓ: La Química del Carboni

7. IMPORTÀNCIA DE LA QUÍMICA ORGÀNICAIMPORTÀNCIA DE LA QUÍMICA ORGÀNICA
Substàncies d'interès biològic. Els bioelements (C,H, O, N) formen les
biomolècules comunes a tots els éssers vius o principis immediats: glúcids, lípids,
proteïnes i àcids nucleics. També ho són: drogues, medicaments, verins,... La
química orgànica és d'interès per a la biologia,bioquímica, medicina, farmacologia,
alimentació,...
Substàncies d'interès industrial. Entre aquestes substàncies destaquen els
polímers, formats per unitats iguals que es repeteixen, monòmers, en unir-se entre
si en gran quantitat. Hi ha polímers naturals i artificials. S'usen com: plàstics,
tèxtils, coles, aïllants, fòrmiques, vidre orgànic ... Altres substàncies orgàniques
d'interès industrial són: detergents, sabons, cosmètics, perfums, additius,
insecticides, conservants ...
Substàncies d'interès energètic: combustibles fòssils. La combustió de petroli,
carbó, gas natural o fusta, permeten l'obtenció d'energia aprofitable i de matèries
primeres.

8. L'ÀTOM DE CARBONIL'ÀTOM DE CARBONI
La part de la Química que estudia els compostos del carboni és la Química Orgànica
o Química del Carboni, ja que aquest element és comú a tots els compostos
orgànics.
La Química Orgànica és la Química del Carboni.
El nombre de compostos orgànics coneguts (alguns
milions actualment) és molt superior al de
compostos inorgànics, tot i que en la seva
composició hi entren tan pocs elements.
La raó d'aquest fet s'ha de buscar en la capacitat
que presenta el carboni per combinar-se fàcilment
amb ell mateix i amb altres elements mitjançant
enllaços covalents.

9. L'ÀTOM DE CARBONIL'ÀTOM DE CARBONI
La seva configuració electrònica (1s2
2s2
2p2
)
ens indica que hi ha 4 electrons en la seva
última capa, faltant-li altres 4 per completar
(configuració de capa completa).
Per això, el carboni tendeix a compartir els 4
electrons de valència mitjançant 4 enllaços
covalents.
El carboni es localitza en el període 2 del
grup 14.
Els seus isòtops naturals són: C-12 (99%),
C-13 (1%), C-14 (traces).
El carboni té 6 protons i 6 electrons (Z=6).

10. L'ÀTOM DE CARBONIL'ÀTOM DE CARBONI

11. ELS ENLLAÇOS DEL CARBONIELS ENLLAÇOS DEL CARBONI
L'àtom de carboni té quatre electrons al seu darrer nivell per la qual cosa té
tendència a formar quatre enllaços covalents.
Els enllaços covalents del carboni poden ser simples (comparteixen un parell d'e-),
dobles (comparteixen dos parells) i triples (comparteixen tres parells).

12. ELS ENLLAÇOS DEL CARBONIELS ENLLAÇOS DEL CARBONI
Aquests són les possibles combinacions d'enllaços de carboni per aconseguir els 8
electrons de la capa de valència:

13. CADENES DE CARBONICADENES DE CARBONI
El carboni manifesta una gran tendència a unir-se a altres àtoms de carboni,
tendència que es tradueix en la formació de cadenes carbonades que
constitueixen l'esquelet de les molècules orgàniques.
En unir-se entre ells, els àtoms de carboni formen cadenes lineals, cadenes
ramificades i cadenes cícliques.

14. CADENES DE CARBONICADENES DE CARBONI
Cadena lineal
Cadena ramificada
Cadena cíclica

15. EXEMPLES CADENES DE CARBONIEXEMPLES CADENES DE CARBONI

16. TIPUS DE CARBONI EN LA CADENATIPUS DE CARBONI EN LA CADENA
Segons la seva posició en una cadena, un àtom de carboni pot estar unit a un,
dos, tres o quatre àtoms de carboni.
Aquestes diferències permeten classificar-los en carbonis primaris, secundaris,
terciaris i quaternaris.

17. ENLLAÇOS CARBONIENLLAÇOS CARBONI

18. ELS COMPOSTOS DEL CARBONIELS COMPOSTOS DEL CARBONI
Els compostos orgànics tenen com a element fonamental al carboni, que pot
formar cadenes de longitud i ramificació variable. Aquestes cadenes, a més
solen contenir hidrogen. D'aquí que els compostos orgànics estiguin formats per
cadenes hidrocarbonades (de carboni i hidrogen).
A més d'aquests àtoms dels compostos orgànics poden contenir altres àtoms,
denominats heteroàtoms, sent els més freqüents: oxigen, nitrogen, halògens,
sofre i fòsfor, encara que poden contenir altres elements.
Aquests elements formen les denominades funcions orgàniques o grups
funcionals.
Un GRUP FUNCIONAL és un grup d'àtoms
que poden substituir l'hidrogen en una
cadena d'hidrocarburs i que, quan és present
en la molècula, li confereix a aquesta un
comportament químic característic.

19. ELS GRUPS FUNCIONALSELS GRUPS FUNCIONALS
Un GRUP FUNCIONAL és una agrupació d'àtoms característica que confereix a la molècula
les seves principals propietats físiques i químiques.

20. ELS GRUPS FUNCIONALSELS GRUPS FUNCIONALS
Un GRUP FUNCIONAL és una agrupació d'àtoms característica que confereix
a la molècula les seves principals propietats físiques i químiques.
Per al seu estudi se solen agrupar les famílies de compostos que presentes
grups funcionals similars:
Hidrocarburs: cadenes carbonades que contenen hidrogen. Són els alcans,
alquens, alquins, hidrocarburs aromàtics, etc.
Compostos oxigenats:cadenes hidrocarbonades que contenen oxigen.
Alcohols, èters, aldehids, cetones, àcids carboxílics, èsters, etc.
Compostos nitrogenats: cadenes hidrocarbonades que contenen nitrogen. Són
les amines, amides, nitrils, etc.

21. GRUPS FUNCIONALSGRUPS FUNCIONALS

22. ELS GRUPS FUNCIONALSELS GRUPS FUNCIONALS

23. TIPUS DE FÓRMULESTIPUS DE FÓRMULES
FÓRMULA MOLECULAR CONDENSADA
Indica el nombre total d'àtoms de cada element a la molècula, però no ens informa
de com estan distribuïts.
Ex: fórmula molecular de l'età: C2H6
fórmula molecular del propà: C3
H8
fórmula molecularde la glucosa: C6
H12
O6
FÓRMULA SEMIDESENVOLUPADA
Indica com estan enllaçats els àtoms de carboni, els altres àtoms que intervenen
en la fórmula s’agrupen en el carboni corresponent. Expressa l'organització dels
àtoms linealment.
Ex: fórmula semidesenvolupada de l'età: CH3 – CH3
fórmula semidesenvolupada del propà: CH3 – CH2 – CH3

24. TIPUS DE FÓRMULESTIPUS DE FÓRMULES
FÓRMULA DESENVOLUPADA
Estan representats tots els enllaços
mitjançant guions. És una representació
en dues dimensions.
FÓRMULA ESTRUCTURAL
Indica els enllaços i l’orientació en
l’espai mitjançant models.
GLICEROL

25. ISÒMERSISÒMERS
Són compostos amb la mateixa fórmula molecular però que difereixen en la
forma com estan enllaçats els seus àtoms, és a dir difereixen en la seva
fórmula desenvolupada. Tenen diferents propietats pel fet que l’estructura de
la seva molècula no és la mateixa.
Per exemple, l'etanol i l'èter dimetílic són isòmers (C2H6O).
ETANOL
ÈTER DIMETÍLIC
Presenten la mateixa fórmula
molecular però són compostos amb
propietats i característiques diferents

26. ISÒMERSISÒMERS

27. NORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURANORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURA
Per anomenar qualsevol compost orgànic se segueixen els següents passos:
● Se cerca l'anomenada cadena principal amb les normes específiques de cada tipus de
compost. Generalment es tria com a cadena principal la més llarga que contingui el grup
funcional.
● Es numeren els carbonis (localitzadors) de manera que el grup funcional tingui el
localitzador més baix possible.
● Totes les ramificacions de la cadena principal s'anomenen com a substituents seus.
● S'escriu primer el nom dels substituents en ordre alfabètic, indicant la posició, i a
continuació el nom de la cadena principal. Si hi ha diversos substituents o grups
funcionals iguals s'usen els prefixos di, tri, tetra, etc.
● El nom, tant de la cadena principal com dels substituents, estarà format generalment per
un prefix, que indica el nombre d'àtoms de carboni que conté i un sufix que és indicador
del grups funcional principal.
● En nomenar un compost del carboni, els localitzadors (números) se separen entre si
mitjançant comes, els números i les lletres se separen amb guions i les lletres no es
separen.

28. NORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURANORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURA
nombre C PREFIX nombre C PREFIX
1 met- 9 non-
2 et- 10 dec-
3 prop- 11 undec-
4 but- 12 dodec-
5 pent- 13 tridec-
6 hex- 14 tetradec-
7 hept- 15 pentadec-
8 oct- 16 hexadec-
PREFIXOS SEGONS NOMBRE D'ÀTOMS DE CARBONI DE LA CADENA

29. NORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURANORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURA

30. NORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURANORMES GENERALS DE FÓRMULACIÓ I NOMENCLATURA

31. HIDROCARBURSHIDROCARBURS

32. WebgrafiaWebgrafia
https://ratolidelaciencia.files.wordpress.com/2011/10/formulacic3b3-orgc3a0nica-okey.pdf
http://www.xtec.cat/centres/a8042019/departs/experim/documents/powerpoint_formulacio_organi
ca.pdf
http://www.alonsoformula.com/organicat/conceptos.htm
http://www.iessantvicent.com/departament/fisica/docs/quimica/Unitat_10_QuImicadelcarboni.pdf