IVB / QUÍMICA / 3º

Más de 5
millones de
Wöhler Kolbe compuestos
(urea) (ác. acético) sintetizados

1828 1852 Actualmente

INTRODUCCIÓN

La Química Orgánica actualmente se le conoce como Química del “C”, es aquella parte de la química general
que estudia al carbono, sus compuestos y derivados; tanto en sus propiedades físicas y químicas como sus
aplicaciones en la industria.

Actualmente los compuestos orgánicos son tan numerosos que sobrepasan los 2 millones de compuestos,
incluidos : sintéticos y naturales.

Sintéticos : nylon, pvc, caucho artificial, plásticos, saborizantes, vitaminas, drogas, etc.

Naturales : caucho, jebe, medicina, etc.

Ocurrido el suceso de Wöhler (1828), la teoría vitalista era removida desde su cimiento, ya que sustentaba
esta teoría que solamente los compuestos orgánicos, pueden obtenerse de materia orgánica. Posteriormente en
1852 el alemán Kolbe sintetizó una sustancia difícil de obtener, fue el ácido acético (CH 3COOH), a partir de este
suceso la teoría vitalista es descartada totalmente.

INICIO DE LA SÍNTESIS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

 1828 (F. Wöhler)

 (NH4)2SO4 + KCNO  K2SO4 + NH4CNO

60º C
 NH4CNO NH2CONH2
(inorgánico) (carbodinamida) “urea”

 1852 (Kolbe)
 CH3COOH (ácido acético)

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” 203

IVB / QUÍMICA / 3º

EL ÁTOMO DE CARBONO

12
6C

2 2 2
c.e. :posee
1s , 2s , 2pvalencia
4e- de

PROPIEDADES

1. FÍSICAS.-

Es un sólido insoluble en agua, pero soluble en solventes orgánicos tales como tetracloruro de
carbono (CCl4).

Se presenta en forma natural o artificial, asimismo el carbono tiene 2 formas alotrópicas (con
diferentes propiedades) : diamante y grafito. Tiene alto punto de ebullición y fusión.

 CLASIFICACIÓN DEL CARBONO :

A. NATURALES

A.1. CRISTALINOS :

 Diamante : Aislante, duro, alta dureza

Tetraédrico

 Grafito : Buen conductor eléctrico, blando.

Hexagonal

204 COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE”

IVB / QUÍMICA / 3º

A.2. AMORFOS : No tienen estructura definida, se le puede encontrar en 4 minerales :

 Turba  60% C
 Lignito  70% C
 Hulla  80% C
 Antracita  90% C

B. ARTIFICIALES

Como residuos de ciertos procesos industriales (son amorfos).

 Carbón de palo (vegetal)  Hollín (negro de humo)

 Carbón animal  Coque
 Carbón activado  Carbón de retorta

2. QUÍMICAS

1. COVALENCIA.- El átomo de carbono se combina con átomos de otros elementos organógenos como el
hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno, mediante la compartición de electrones, es decir, formando enlaces
covalentes.

Ejm. : Metano CH4

 H
x

 C

 + 4Hx  H  x C  x H  C
x
 H H H
Notación de Estructura de
Lewis Vant’ Hoff

2. TETRAVALENCIA.- El átomo de carbono en casi todos los compuestos orgánicos forma un total de 4
enlaces covalentes. Cumpliendo con el octeto electrónico.

H H H
 H  
HCH , C=O , HCCH , HC=C=CH
 H
H

Metano Formaldehído Acetileno Propadieno

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” 205

IVB / QUÍMICA / 3º

3. AUTOSATURACIÓN O CONCATENACIÓN.- El átomo de carbono se une a otros átomos que

también son de carbono para formar cadenas carbonadas, las cuales además de poseer diversas formas,
pueden contener más de 1000 átomos de carbono, tal es el caso de los polímeros (fusión de un gran número
de moléculas simples o monómeras) cuyo peso molecular alto, mayor que 10000 uma.

    
CCCCC Cadena Lineal Saturada
    

  
C=CCCC Cadena Lineal Insaturada


CC Cadena Cíclica

C C

4. HIBRIDIZACIÓN.- También denominada hibridación, consiste en la combinación o arreglo espacial de

los orbitales atómicos en el último nivel del carbono, para obtener más estables debido a su mayor ángulo
de separación, que poseen entre sí la misma energía y el mismo ángulo de enlace.

Otro aspecto a tomar en cuenta, es la excitación del átomo de carbono que permite explicar la
tetravalencia del carbono, la cual se muestra a continuación :

2px 2py 2pz

Átomo normal del carbono : C6  2s sólo 2 orbitales desapareados
1s

2px 2py 2pz

Átomo excitado del carbono : C6  2s 4 orbitales desapareados
1s

4.1. HIBRIDIZACIÓN sp3 .- Es la combinación en el último nivel del carbono de un orbital “s” y 3
3
orbitales tipo “p” formándose 4 orbitales híbridos “sp ” cuya distribución espacial corresponde a un
tetraedro regular. Corresponden a esta hibridación; los alcanos, es decir, compuestos orgánicos
donde el carbono posee solo enlaces simples.

206 COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE”

IVB / QUÍMICA / 3º

2px

109º 28’

+ 2py
2s
Estructura
2pz Tetraédrica

Ejemplo : Etano C2H6

H H H
H
109º
H C C H H C C H

H H H H
Presenta 7 enlaces sigma

4.2. HIBRIDIZACIÓN sp2 .- Es la combinación en el último nivel del carbono de un orbital “s” y 2
2
orbitales tipo “p” formándose 3 orbitales híbridos “sp ” cuya distribución espacial es la de un
triángulo equilátero. Corresponden a esta hibridación; los alquenos, los cuales poseen un doble enlace
carbono - carbono.

120º
2px
+
2s
Estructura
2py Trigonal o Triangular

Ejemplo : Eteno C2H4

Pi
H H
H   H
SIGMA

C  C
H 
H H  H

Presenta 5 enlaces sigma ()

Y 1 enlace pi ()

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” 207

IVB / QUÍMICA / 3º

4.3. HIBRIDIZACIÓN sp .- Es la combinación de un orbital “s” con solo un orbital tipo “p”,
formándose 2 orbitales híbridos “sp” cuya distribución espacial es de una geometría lineal. Poseen
esta hibridación; los alquinos, los cuales poseen un enlace triple carbono – carbono.

180º

2px
2s
Estructura Lineal

Ejemplo : Acetileno o Etino C2H2

Pi

Pi 180º

C C
 
H H  C
H C H
 
sp

Presenta 2 enlaces pi () y también

presenta 3 enlaces sigma ()

¿Cuál es el número de enlaces pi y sigma en la siguiente estructura : CH  C  CH = CH  C  C  CH3?

Rpta. : _________________________________________

TIPOS DE CARBONO

De acuerdo al número de átomos de carbono a los cuales va unido 1 átomo de carbono, a éste se le
denomina primario, secundario, terciario o cuaternario. Generalmente en hidrocarburos saturados (solo enlaces
simples) el carbono primario posee tres hidrógenos, el secundario posee 2 hidrógenos, el terciario posee 1
hidrógeno y el cuaternario no posee hidrógenos.

208 COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE”

IVB / QUÍMICA / 3º

Ejm. : ¿Cuántos carbonos y de qué tipo hay en cada una de las estructuras?

I.

 CH3 CH3  CH3
  
CH3  CH2  CH  C  CH2  CH  CH3
     
CH3

 Carbonos primarios : 6
 Carbonos secundarios : 2
 Carbonos terciarios : 2
Carbonos cuaternarios : 1

II.
Cl

CH3  C  H
 Rpta. : _________________________________________
CH2

CH3

1. ¿Cuántas proposiciones son incorrectas? a) 1 b) 2 c) 3

d) 4 e) 5

I. Los compuestos orgánicos, presentan 2. Indicar cuántas son falsas respecto a las

enlaces covalentes, por eso son buenos propiedades de los compuestos orgánicos :

conductores eléctricos

II. En los compuestos orgánicos, siempre el  Solubles en H2O

“C” presenta la tetravalencia  Elevado punto de fusión
III. El hollín es un carbono natural amorfo  Presentan enlace covalente en su mayoría
IV. Orden de antigüedad :  Poseen en su composición C por ejemplo :
turba > liguito > hulla CO2 , CaCO3 , Na2CO3. Sus soluciones no
V. En el zupentino : solo 2 carbonos conducen la electricidad generalmente.
presentan hibridización sp

a) 1 b) 2 c) 3

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” 209

IVB / QUÍMICA / 3º

d) 4 e) 5 7. Indique “V” ó “F” :

 En el enlace triple hay 2 enlaces sigma ()

y 1 enlace pi () ( )

3. Indicar la afirmación verdadera :  El enlace sigma () es más estable que el

enlace pi () ( )

a) El número total de compuestos inorgánicos  Entre el enlace C e H existe 1 enlace sigma

es mayor que el de orgánicos () ( )

b) La química orgánica es la química del

oxígeno a) FFF b) VVV c) FVV

c) Los compuestos orgánicos son solubles en agua d) VVF e) FVF

d) El grafito es menos denso que el diamante

e) El diamante es amorfo 8. Hallar el número de enlaces  y  en el

compuesto : CH  C  CH2  CH2  CH3

4. ¿Cuál de los siguientes carbonos es natural? a) 2  y 12  b) 3  y 4  c) 2  y 10 

d) 12  y 1  e) 4  y 4 
 Antracita  Liguito

 Negro de humo  Carbón vegetal 9. Hallar el número de enlaces sigma en :

 Turba  Coque CH3


a) 0 b) 1 c) 2 CH3  CHCH2CH2CH3
d) 3 e) 4

a) 4 b) 5 c) 6
5. Completar : “Fue ____ el que obtuvo el primer
d) 9 e) 19
compuesto orgánico, se trata de la ____”.

10. ¿Cuántos enlaces  hay en :

a) Wöhler – cianato de amonio
CH3  CH = CH  CH = CH  CH = CH2?
b) Wöhler – urea

c) Kekule – urea
a) 0 b) 1 c) 2
d) Kekule – cianato de amonio
d) 3 e) 4
e) Kekule - carbodiamido

11. ¿Qué hibridación es : C2H4?

6. Indique que compuesto no es orgánico :

2 3
a) sp b) sp c) sp
a) CH4 b) NH3 c) NH2CONH2
1 2 4
d) s p e) sp
d) C2H5 e) C2H4

210 COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE”

IVB / QUÍMICA / 3º

12. ¿Qué estructura es : CH4?

a) Existen 5 carbonos primarios

a) Tetraedrica b) Trigonal c) Planar b) Sólo existen enlaces tipo 

d) Lineal e) Octaedrica c) Presenta 2 “C” halogenados

d) Existe 1 “C” terciario y 1 “C” cuaternario

e) Sus “C” secundarios son dos

13. ¿Cuál es un compuesto saturado?

15. ¿Qué carbonos están mal escritos :

a) H2C = CH2 b) CH3  CH3 c) CH  CH CH3  CH  C  CH2 = C  CH3 que no

d) C6H6 e) H2C = O cumplen la tetravalencia?

14. Indicar lo incorrecto en la siguiente a) 1 b) 2 c) 3

estructura : d) 4 e) 5

CH3 CH3 Br

  

CH3  CH  CH  C  C  CH3

  

Cl CH3 Br

1. ¿Cuántos carbonos no cumplen la tetravalencia en :

CH3  CH2  CH2  CH  C  CH2 = C  CH3? 3. Un carbono amorfo natural es :

a) 1 b) 2 c) 3 a) Diamante d) Hulla

d) 4 e) 5 b) Grafito e) Coque

c) Carbón de palo
2. En la tetravalencia se cumple :

4. Un carbono cristalino es :
a) “C” unido a 5 átomos

b) Forma 4 enlaces covalentes a) Antracita d) Turba

c) No cumple el octeto eleectrónico b) Carbón animal e) Grafito

d) El átomo central es el O c) hulla

e) Enlace iónico
5. ¿Cuál de los compuestos es insaturado?

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” 211

IVB / QUÍMICA / 3º

11. ¿Cuántos enlaces pi () hay en :

a) C2H6 b) CH3Clc) C6H6 CH2 = CH  C  C  CH2  CH = CH2?

d) CH4 e) C4H10

a) 2 b) 3 c) 4

6. ¿Quién presenta hibridación sp ?

2 d) 5 e) 6

12. El carbono puede tener hibridización :

a) CH4 b) C2H6 c) C2H4

d) C2H2 e) CO2
a) sp , sp2

7. ¿Cuántos enlaces pi () y sigma () hay en : b) sp , sp3

CH2 = CH  CH = CH2  CH3? c) sp2 , sp3

d) sp

e) sp , sp2 , sp3
a) 4 b) 5 c) 13

d) 15 e) 12 13. Relacionar :

8. ¿Cuál es un compuesto orgánico? CH4 5P

a) NH3 b) H2S c) C6H6

CH  CH Cadena cíclica
d) H2SO4 e) HCl

9. ¿Cuántos enlaces sigma () hay en : 3

C2H4 sp
CH  C  CH2  CH2  CH3?

2
a) 10 b) 11 c) 12 sp

d) 13 e) 14

10. Respecto al carbono, es falso : CO2 Geometría lineal

I. Posee dos variedades alotrópicas 14. ¿Cuántos carbonos primarios hay en?
naturales CH3 CH3 CH3
II. El carbono se caracteriza por su   
propiedad de covalencia CH3  CH2  CH  C  CH2  CH  CH3
III. Los elementos organógenos son C, H, O, 
N CH3
IV. Es soluble en agua

a) 3 b) 4 c) 5

d) 6 e) 7

212 COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE”

IVB / QUÍMICA / 3º

15. ¿Cuántos carbonos secundarios hay en?

CH3

CH3  CH2  CH2  CH  CH2  CH3

a) 1 b) 2 c) 3

d) 4 e) 5

COLEGIO PREUNIVERSITARIO “TRILCE” 213