Hibridacin sp3[editar]
Cuatro orbitales sp.El tomo decarbonotiene seis electrones: dos
se ubican en el orbital 1s (1s), dos en el 2s (2s) y los restantes
dos en el orbital 2p (2p). Debido a su orientacin 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 ltimos electrones del carbono
se ubicaran uno en el 2px, el otro en el 2pyy el orbital
2pzpermanece vaco (2px 2py). El esquema de lo anterior es (cada
flecha un electrn):
Para satisfacer su estado energtico inestable, un tomo
devalenciacomo el del carbono, con orbitalesparcialmente
llenos(2pxy 2pynecesitaran tener dos electrones) tiende a formar
enlaces con otros tomos que tengan electrones disponibles. Para
ello, no basta simplemente colocar un electrn en cada orbital
necesitado. En la naturaleza, ste tipo de tomos redistribuyen sus
electrones formando orbitales hbridos. En el caso del carbono, uno
de los electrones del orbital 2s es extrado y se ubica en el
orbital 2pz. As, los cuatro ltimos orbitales tienen un electrn cada
uno:
El estmulo para excitar al electrn del 2s al 2pzes aportado por
el primer electrn en formar enlace con un tomo con este tipo de
valencia. Por ejemplo, el hidrgeno en el caso delmetano. Esto a su
vez incrementa la necesidad de llenado de los restantes orbitales.
Estos nuevos orbitales hbridos dejan de ser llamados 2s y 2p y son
ahora llamadossp3(un poco de ambos orbitales):
De los cuatro orbitales as formados, uno (25%) es proveniente
del orbitals(el 2s) del carbono y tres (75%) provenientes de los
orbitalesp(2p). Sin embargo todos se sobreponen al aportar la
hibridacin producto del enlace. Tridimensionalmente, la distancia
entre un hidrgeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales
a unngulode 109,5.Hibridacin sp2[editar]
Configuracin de los orbitales sp.Se define como la combinacin de
un orbital S y 2 P, para formar 3 orbitales hbridos, que se
disponen en un plano formando ngulos de 120.Los tomos que forman
hibridaciones sp2pueden formar compuestos con enlaces dobles.
Forman un ngulo de 120 y su molcula es de forma plana. A los
enlaces simples se les conoce como enlaces sigma () y los enlaces
dobles estn compuestos por unenlace sigmay unenlace pi(). Las
reglas de ubicacin de los electrones en estos casos, como
elalquenoetilenoobligan a una hibridacin distinta llamada sp2, en
la cual un electrn del orbital 2s se mezcla slo con dos de los
orbitales 2p: surge a partir o al unirse el orbital s con dos
orbitales p; por consiguiente, se producen tres nuevos orbitales
sp2, cada orbital nuevo produce enlaces covalentes
Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrgeno y otro en
algn carbono del etileno son equivalentes e iguales a unngulode
120.Hibridacin sp[editar]
Configuracin de los orbitales sp.Se define como la combinacin de
un orbital S y un P, para formar 2 orbitales hbridos, con
orientacin lineal. Este es el tipo de enlace hbrido, con un ngulo
de 180 y que se encuentra existente en compuestos con triples
enlaces como losalquinos(por ejemplo elacetileno):
se caracteriza por la presencia de 2 orbitales
pi().Hidrocarburos Alifticos Cclicos y AromticosHidrocarburos
Alifticos Cclicos y Aromticos
Concepto:Compuestos formados exclusivamente por tomos
deCarbonoeHidrgeno. Se obtienen a partir del petrleo o del gas
natural medianteDestilacin fraccionada
Hidrocarburos Alifticos Cclicos y Aromticos. Son compuestos
formados por carbono e hidrgeno que se obtienen a partir del
petrleo o del gas natural. Los hidrocarburos alifticos son
compuestos frecuentemente utilizados como disolventes de Aceites,
Grasas, Caucho y Resinas.Contenido[ocultar] 1Hidrocarburos
2Hidrocarburos alifticos 3Tipos de Hidrocarburos 3.1Hidrocarburos
alifticos saturados 3.2Alcanos 3.3Cicloalcanos 3.4Hidrocarburos
alifticos insaturados 3.5Hidrocarburos aromticos 3.6Haluros de
alquilo 3.7Polimerizacin 4Usos 5Determinacin de Hidrocarburos
alifticos 5.1Captacin de la muestra 5.2Desorcin 5.3Tcnica analtica
6FuentesHidrocarburosSon compuestos formados exclusivamente por
tomos deCarbonoeHidrgeno. Se obtienen a partir del petrleo o del
gas natural medianteDestilacin fraccionada. Se dividen en:
alifticos, cclicos y aromticos. El carcter de aromaticidad se debe
a la existencia de dobles enlaces conjugados en anillos cclicos.
Son saturados los hidrocarburos alifticos cuyos tomos de carbono
estn unidos entre s por enlaces sencillos. Cuando se unen mediante
dobles o triples enlaces son hidrocarburos no
saturados.Hidrocarburos alifticosSon compuestos orgnicos
constituidos por carbono e hidrgeno, en los cuales los tomos de
carbono forman cadenas abiertas. Los hidrocarburos alifticos de
cadena abierta se clasifican enAlcanos,AlquenosoAlquinos. Una
cadena aliftica alcana es una agrupacin hidrocarbonada lineal con
la frmula: CH3-(CH2)n-CH3 Si la cadena aliftica se cierra formando
un anillo, se denomina hidrocarburo alicclico, hidrocarburo
aliftico cclico o cicloalcano.Tipos de HidrocarburosHidrocarburos
alifticos saturadosResponden a la frmula general CnH2n+2, donde n
es el nmero de tomos de carbono. Se nombran segn el nmero de tomos
de carbono de la cadena, terminados en -ano. Se dividen en: alcanos
y cicloalcanos.AlcanosSon molculas orgnicas formadas nicamente por
tomos de carbono e hidrgeno, sin funcionalizacin alguna, es decir,
sin la presencia de grupos funcionales como
elCarbonilo(-CO),Carboxilo(-COOH),Amida(-CON=), etc. Esto hace que
su reactividad sea muy reducida en comparacin con otros compuestos
orgnicos, y es la causa de su nombre no sistemtico: parafinas (del
latn, poca afinidad).CicloalcanosSon hidrocarburos saturados, cuyo
esqueleto es formado nicamente por tomos de carbono unidos entre
ellos con enlaces simples en forma de anillo. Su frmula genrica es
CnH2n. Su reactividad (con excepcin de los anillos muy pequeos
ciclopentano y ciclobutano) es casi equivalente a la de los
compuestos de cadena abierta.Hidrocarburos alifticos insaturadosEs
un hidrocarburo en que algn tomo de carbono no est unido a otros
cuatro tomos por enlace simple, sino que tiene algn enlace doble o
triple. Alquenos: son hidrocarburos que tienen doble enlace
carbono-carbono en su molcula, y por eso son denominados
insaturados. La frmula general es CnH2n. Se puede decir que un
alqueno no es ms que un alcano que ha perdido dos tomos de hidrgeno
produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.
Cicloalquenos: son hidrocarburos cuyas cadenas se encuentran
cerradas y cuentan con al menos un doble enlace covalente, como es
el caso del ciclopropeno. Al ser cadenas cerradas, se presenta la
insaturacin de dos tomos de hidrgeno, adems, por presentar enlaces
covalentes dobles, cada enlace de estos supone dos insaturaciones
menos. Alquinos: son hidrocarburos alifticos con al menos un triple
enlace entre dos tomos de carbono. Se trata de compuestos
meta-estables debido a la alta energa del triple enlace
carbono-carbono. Su frmula general es CnH2n-2.
Hidrocarburos aromticosLosHidrocarburos aromticosson derivados
delBenceno, C6H6, lquido dePunto de ebullicin80 C, inmiscible en
agua, buen disolvente de compuestos orgnicos, como colorantes,
barnices, etctera, y materia prima base de muchas sustancias de la
industria qumica.Haluros de alquiloSon derivados de los
hidrocarburos en los que uno o ms hidrgenos se han sustituidos por
halgenos C-X (X= F, Cl, Br, I). Son los derivados halogenados de
mayor importancia, ya que se utilizan como base para la sntesis de
muchos compuestos orgnicos.PolimerizacinEs un proceso qumico por el
que los reactivos, monmeros (compuestos de bajo peso molecular) se
agrupan qumicamente entre s, dando lugar a una molcula de gran
peso, llamada polmero, bien una cadena lineal o una macromolcula
tridimensional.UsosLos hidrocarburos alifticos son compuestos
frecuentemente utilizados como disolventes
deAceites,Grasas,Caucho,Resinas, etc., en las industrias de
obtencin y recuperacin de aceites, fabricacin de pinturas, tintas,
colas, adhesivos, as como, materia prima de sntesis orgnica. Por
esta razn, resulta de inters disponer de un mtodo ensayado y
validado para la determinacin de vapores de hidrocarburos alifticos
en aire, con el fin de poder evaluar la exposicin laboral a este
tipo de compuestos.Determinacin de Hidrocarburos alifticosPara el
estudio y evaluacin del mtodo analtico, se ha considerado como
compuestos representativos de esta familia orgnica n-hexano,
n-heptano, n-octano y n-nonano. Sin embargo, este mtodo de anlisis
puede aplicarse a compuestos de la misma familia como por ejemplo
n-pentano, n-decano, etc.Captacin de la muestraCarbn activo de
coco, en tubos con dos secciones separadas porEspuma de
poliuretano(habitualmente con 100 y 50 mg de carbn 20/40
mallas).DesorcinSulfuro de carbonoTcnica analticaCromatografa de
gases (Detector de Ionizacin de Llama).Observaciones:El mtodo es
utilizable para la determinacin en aire de otros hidrocarburos
alifticos, siempre que tengan al menos cinco tomos de carbono. La
determinacin de hidrocarburos alifticos es compatible en las mismas
muestras con la de otros compuestos que tambin se desorben en
sulfuro de carbono. Todos los volmenes de ruptura listados en la
tabla 1 indican el volumen de aire contaminado que puede pasarse a
travs del tubo (una sola seccin conteniendo 100 mg de carbn en un
lecho de 17 mm de longitud y 4 mm de dimetro), antes de que la
concentracin de contaminante en el aire eluyente alcance el 5% de
la concentracin de entrada. Los factores que afectan al volumen de
ruptura, disminuyndolo, son: una concentracin de compuesto superior
a la utilizada en la tabla 1 la presencia de otros hidrocarburos
alifticos o de otros compuestos el aumento del caudal indicado en
la tabla 1 una humedad relativa superior al 80%Una disminucin en el
caudal empleado (siempre que no sea inferior a 50 ml/min) aumentara
ligeramente el volumen de ruptura, aunque no es recomendable el
sobrepasarlo. En ausencia de informacin sobre concentraciones
probables o sobre presencia de otros compuestos, es conveniente
utilizar un caudal de 0,2 I/min y un volumen de muestreo de unos 2
I, si se sospecha la presencia de pentanos o de unos 4 l si no los
hay.Definicin de ismerosSe llaman ismeros a molculas que tienen la
misma formula molecular pero distinta estructura. Se clasifican en
ismeros de cadena, posicin y funcin.Ismeros de cadenaSe distinguen
por la diferente estructura de las cadenas carbonadas. Un ejemplo
de este tipo de ismeros son el butano y el 2-metilpropano.
Ismeros de posicinEl grupo funcional ocupa una posicin diferente
en cada ismero. El 2-pentanol y el 3-pentanol son ismeros de
posicin.
Ismeros de funcinEl grupo funcional es diferente. El 2-butanol y
el dietil ter presentan la misma frmula molecular, pero pertenecen
a familias diferentes -alcohol y ter- por ello se clasifican como
ismeros de funcin.
Isomera ptica o EnantiomeraArtculo principal: Enantimero
Dos enantimeros de un aminocido genricoCuando un compuesto tiene
al menos un tomo de Carbono asimtrico o quiral, esdecir, un tomo de
carbono con cuatro sustituyentes diferentes, pueden formarse dos
variedades distintas llamadas estereoismeros pticos, enantimeros,
formas enantiomrficas o formas quirales, aunquetodos los tomos estn
en la misma posicin y enlazados de igual manera. Esto se conoce
como regla de Level y Van't Hoff.[1]Los ismeros pticos no se pueden
superponer y uno es como la imagenespecular del otro, como ocurre
con las manos derecha e izquierda. Presentan las mismas propiedades
fsicas y qumicas pero se diferencian en que desvan el plano de la
luz polarizada en diferente direccin: un ismero desva la luz
polarizada hacia la derecha (en orientacin con las manecillas del
reloj) y se representa con el signo (+): es el ismero dextrgiro o
forma dextro; el otro ismeroptico la desva hacia la izquierda (en
orientacin contraria con las manecillas del reloj) y se representa
con el signo (-)(ismero levgiro o forma levo).[4]Otra forma de
nombrar estos compuestos esmediante el convenio o nomenclatura D-L,
normalmente empleando la proyeccin de Fischer. Esta nomenclatura es
absoluta pero no necesariamente la forma (D) coincide con el ismero
dextrgiro o forma(+).[5]
Formas R y S del bromoclorofluorometano.Si una molcula tiene n
tomos de Carbono asimtricos, tendr un total de 2n ismeros
pticos.Isomera geomtrica o cis-transArtculoprincipal: Isomera
cis-trans
Formas cis y trans en compuestos con doble enlace C=C, o con
doble enlace N=NSe produce cuando hay dos carbonos unidos con doble
enlace que tienen las otras valencias conlos mismos sustituyentes
(2 pares) o con dos iguales y uno distinto.No se presenta isomera
geomtrica ligada a los enlaces triples o sencillos.