lunes, 4 de mayo de 2015

QUÍMICA INORGÁNICA




La química es una ciencia que deriva de la alquimia. Se trata de una disciplina que analiza la estructura, la composición, las propiedades y las variaciones de la materia. De acuerdo al objeto de estudio, se pueden distinguir entre diferentes especialidades de la química.
Química inorgánica
En este sentido, la química orgánica se especializa en el estudio de sustancias con compuestos que disponen de carbono. Por oposición, se conoce como química inorgánica a aquella centrada en las sustancias simples y en los compuestos cuyas moléculas carecen de carbono.
Dicho de otro modo, la química inorgánica estudia los compuestos y los elementos inorgánicos, que no tienen enlaces de carbono. Los expertos en la materia, por lo tanto, estudian la estructura, el desarrollo y las reacciones de esta clase de sustancias.
Es importante destacar que la división entre química orgánica y química inorgánica deriva de la antigüedad, cuando se creía que la materia viva no se podía crear de manera artificial. Con el tiempo se descubrió que los compuestos orgánicos (formados por carbono) podían obtenerse en un laboratorio. De este modo, ambas ramas de la química comenzaron a superponerse. Así, la química inorgánica muchas veces estudia carburos y bicarbonatos que son sustancias que sí disponen de carbono.
Dentro del ámbito de interés de la química inorgánica, aparecen los metales; gases como el nitrógeno y el oxígeno; sustancias que se emplean como fertilizantes; los chips que se utilizan en la informática y en productos tecnológicos; y hasta productos de uso cotidiano como el agua oxigenada y el amoníaco.


Fuente: http://www.formulacionquimica.com/inorganica/


QUÍMICA ORGÁNICA 



El término “química orgánica" fue introducido en 1807 por Jöns Jacob Berzelius, para estudiar los compuestos derivados de recursos naturales. Se creía que los compuestos relacionados con la vida poseían una “fuerza vital” que les hacía distintos a los compuestos inorgánicos, además se consideraba imposible la preparación en el laboratorio de un compuesto orgánico, lo cual se había logrado con compuestos inorgánicos.

En 1823, Friedrich Wöhler, completó sus estudios de medicina en Alemania y viajó a Estocolmo para trabajar bajo la supervisión de Berzelius. UreaEn 1928, Wöhler observó al evaporar una disolución de cianato de amonio, la formación de unos cristales incoloros de gran tamaño, que no pertenecían al cianato de amonio.
El análisis de los mismos determinó que se trataba de urea. La transformación observada por Wöhler convierte un compuesto inorgánico, cianato de amonio, en un compuesto orgánico, la urea, aislada en la orina de los animales.
Este experimento fue la confirmación experimental de que los compuestos orgánicos también pueden sintetizarse en el laboratorio.


La síntesis de compuestos es una de las partes más importantes de la química orgánica. La primera síntesis orgánica data de 1828, cuando Friedrich Wöhler obtuvo urea a partir de cianato amónico. Desde entonces más de 10 millones de compuestos orgánicos han sido sintetizados a partir de compuestos más simples, tanto orgánicos como inorgánicos.

Entre los compuestos obtenidos por los químicos orgánicos en los últimos años, se pueden citar moléculas de gran importancia práctica, como la sacarina. Otros tienen principalmente interés teórico, como el cubano, que permite el estudio de la reactividad y enlace en moléculas muy tensionadas. 



Modelo molecular del cubano

El cubano (C8H8), recibe este nombre por su forma de cubo. Cada vértice está formado por un carbono que se enlaza a otros tres idénticos y a un hidrógeno. Durante mucho tiempo fue considerada como una molécula teórica, hasta que en 1964 fue sintetizado por el profesor Philip E. Eaton, de la Universidad de Chicago.

A continuación, se detalla la síntesis del cubano. Sorprendente compuesto, cuya existencia deja clara las enormes posibilidades sintéticas que nos brinda la química orgánica.

La síntesis realizada por el Dr Philip E. Eaton, parte de la 2-ciclopentenona. En la primera etapa se halogena con NBS la posición alílica. El segundo paso consiste en la halogenación del alqueno y en una última etapa se realiza una doble eliminación promovida por la trietilamina.




En los pasos anteriores obtuvimos un dieno, que condensa consigo mismo mediante la reacción de Diels - Alder




Protección del grupo carbonilo situado en el puente del biciclo, utilizando como reactivo etanodiol en medio ácido. El grupo protector formado es un acetal, muy estable en medios básicos.




Reacción fotoquímica [2+2]. En ella se unen dos alquenos formado ciclos de cuatro




Oxidación de la cetona a ácido carboxílico.




Las tres etapas que siguen eliminan el grupo ácido de la molécula. Reacción denominada descarboxilación.






Desprotección del grupo carbonilo.




Oxidación de la cetona a ácido carboxílico.




Etapas de descarboxilación.



Veo que has tenido la paciencia de llegar al final de esta síntesis. Imagino que te parece muy complicada, ¿me equivoco?.

La síntesis del cubano se basa en reacciones bastante elementales, todas ellas estudiadas en los primeros cursos de química orgánica, que todo químico debe conocer. La gran dificultad de esta síntesis (o de cualquier otra), está en elegir el reactivo de partida adecuado y la secuencia de reacciones que nos llevará al producto final. Ahí, es donde radica la dificultad de toda síntesis.

El propósito más importante de esta Web, es dar a conocer las principales reacciones de los compuestos orgánicos, haciéndolas familiares al estudiante mediante multitud de ejemplos.

Mi deseo, es que después de revisar estas páginas, puedas enfrentarte a la síntesis de moléculas relativamente complejas con éxito, igual que hizo Philip E. Eaton en 1964 con el Cubano. Tienes 10 millones de compuestos orgánicos que ya han sido sintetizados para practicar.

DEFINICIÓN DE QUÍMICA






Del egipcio keme (“tierra”), la química es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura, las propiedades, la composición y la transformación de la materia. Es posible considerar a la química de hoy como una actualización o una forma evolucionada de la antiguaalquimia.
Química
Frases en las que puede aparecer el término: “La explosión de la fábrica se debió a causas químicas, según explicaron los expertos”“De pequeño tenía un juego para hacer experimentos químicos”“Mañana tengo examen de química”.
Existen diversas disciplinas dentro de la química, que se agrupan según el tipo de estudio que realizan o la clase de materia que estudian. Cabe destacar que la química también analiza los cambios que suceden en la materia durante las llamadas reacciones químicas.
A grandes rasgos la química se divide en dos grupos bien definidos, la química orgánica y la química inorgánica. La química orgánica es la encargada de estudiar las reacciones químicas y la combinación de los átomos de carbono, hidrocarburos y los derivados de ambos, alcanzando a todos los elementos naturales y los tejidos orgánicos (vivos). Ofrece soluciones para mejorar la calidad de vida del ser humano, en campos como la higiene, la salud y la utilización de nuevos materiales que no sean nocivos para la ecología del entorno. Por su parte, la química inorgánica estudia a los minerales y los productos artificiales conseguidos a partir de reacciones químicas.
Existen otras clasificaciones más precisas como las de bioquímica (que se especializa en la investigación de las sustancias presentes en entidades biológicas), la físico-química (destinada al estudio de cuestiones energéticas de los sistemas químicos), laquímica analítica y la neuroquímica, entre otras.
La química es considerada la Ciencia Central dentro de las ciencias naturales, dada su ubicuidad que la vuelve imprescindible para la resolución de problemas o inquietudes en varios campos de conocimiento(como la biología, la medicina, la farmacia, la geología, la astronomíay la ingeniería).
Cabe destacar, de todos modos, que la química es una ciencia empírica, que apela al método científico para crear conocimiento. Sus hallazgos nacen a partir de la observación, los experimentos y la cuantificación de los resultados.
Los procesos que estudia la química involucran entes fundamentales, llamados partículas simples(electrones, protones o neutrones), o partículas compuestas (núcleos atómicos, moléculas y átomos). Dichas partículas si son analizadas desde un punto de vista microscópico pueden ser tomadas como un sistema cerrado que se caracteriza por intercambiar energía con aquello que le rodea. Si estamos ante la presencia de procesos exotérmicos, el sistema liberará energía, mientras que si se trata de un proceso endotérmico, el sistema absorberá energía de su entorno. Este último caso sólo es posible si el entorno libera energía que pueda ser atrapada por el sistema que reacciona. Ambos procesos de intercambio de energía reciben el nombre de reacción química.
Posiblemente sea a la química a la ciencia que más le debamos, porque nos es difícil imaginar la vida sin medios de transporte artificiales, operaciones sin anestésicos o antisépticos, vestimenta sin colorantes y construcciones sin hierro o cemento. La ciencia química ha permitido que en los últimos siglos la humanidad avance a pasos agigantados en lo que a tecnología se refiere, aumentando el control sobre el medio y la independencia con respecto a él.
Es mucho lo que la química ha conseguido develar, sin embargo los mayores misterios siguen sin ser descubiertos, tales como en qué se diferencian a nivel estructural la materia viva de la no-viviente, o cómo se ha creado el propio planeta tierra (posiblemente sea gracias a la física que se revele este misterio, en colaboración con la física y otras ciencias, si es que algún día el ser humano consigue averiguarlo). Otro misterio que la química tiene entre ojos para investigar es el proceso de fotosíntesis, ¿Cómo consiguen las hojas atrapar la luz del sol para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y el agua en alimentos? Misterios que se estudian desde hace cientos de años y que continúan siendo un verdadero enigma.
Un dato interesante para aclarar es que no es lo mismo decir física-química que química-física, de hecho cada una de estas ramas son estudiadas de forma particular la primera por la física y la segunda por la química. Incluso, para ahondar en detalles es necesario agregar que en inglés se nombran de forma opuesta, por esas características del idioma anglosajón donde se escribe el adjetivo antes que el sustantivo. De este modo, la traducción al español de Physical Chemistry es Química física y de Chemical physics, Física química.
Algunos químicos que han colaborado con el avance de la tecnología y las mejoras en la calidad de vida de la humanidad han sido galardonados con el Premio Nobel de Química. Ellos son Aaron Ciechanover (de Israel), Avram Hershko (de Hungría) y Irwin Rose (de EE.UU).



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