Química Orgánica y Química Inorgánica: ¿Qué es? Importancia, Historia

Que es la química orgánica e inorgánica

La Química Orgánica se ocupa del estudio de las propiedades y transformaciones de los compuestos que contienen el elemento carbono. El elevado número y complejidad de estos compuestos se debe a las características de enlazamiento del carbono, que puede formar enlaces hasta con cuatro átomos más.

La química inorgánica se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones de los elementos y compuestos inorgánicos; es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica.

Cuales serían algunos conceptos básicos relacionados con las propiedades físicas y químicas de los materiales peligrosos.

Entre las propiedades de los materiales peligrosos tenemos:

PELIGROS:

1. Peligros Biológicos: Hay cinco categorías de agentes biológicos que son capaces de causar infecciones, enfermedades, etc., en los individuos expuestos; Virus, Toxinas, Bacterias y Parásitos. Estos agentes pueden estar presentes en sitios de desechos, derrames de materiales peligrosos, etc. Los mismos requerimientos de protección personal que son utilizados en otras clases de riesgos pueden ser aplicados a los riesgos biológicos.

2. Peligros de Radiación: Los materiales radioactivos que se pueden encontrar en un sitio pueden emitir tres tipos de radiación dañina;

Partículas ALFA y BETA: Están cargadas positivamente. Viajan pocas distancias en el material antes de que pierdan energía. Son peligrosas cuando entran en el cuerpo a través de la inhalación o ingestión.

Radiación GAMMA: Es energía electromagnética pura y tiene un comportamiento ondulatorio más que de partícula. Los rayos gamma pasan a través de todos los materiales en algún grado.

3. Peligros Químicos: Son los más comunes dentro de las intervenciones de bomberos y estos pueden ser; Riesgos de Fuego, Riesgos de Explosión, Riesgos Tóxicos, Riesgos de Corrosión y Riesgos debido a la Reactividad Química.

PROPIEDADES FÍSICAS

Densidad de Vapor: La densidad de un gas o vapor puede ser comparada con la densidad de la atmósfera ambiente. Si la densidad es menor o igual que el aire, tenderá a dispersarse en la atmósfera. Si es más pesado se mantendrá en el suelo, esto se debe tener en cuenta ya que el producto puede reducir la concentración atmosférica de oxígeno por debajo del 16%.

Gravedad Específica: Es la relación de la densidad de una sustancia con la densidad del agua. Normalmente es expresada en gramos por centímetro cúbico (g/cc). Si la gravedad específica de una sustancia es mayor que la del agua, esta se hundirá, y si es menor esta sustancia flotará. La densidad del agua es de 1 g/cc es decir que podemos tomar el siguiente parámetro

Punto de Fusión: Cuando un sólido cambia su estado a líquido.

Punto de Congelación: La temperatura que necesita un líquido para congelarse.

Punto de Ebullición: Es la temperatura para el cambio de estado líquido a gas.

Rango de Inflamabilidad: Es el rango de concentración dado como un porcentaje (%), del vapor en el aire el cual puede soportar la combustión.

ESTADO DE LA MATERIA

  • Sólidos

  • Líquidos

  • Gases

Reconocimiento e Identificación: El reconocimiento, probablemente es la habilidad más importante de los bomberos en el área de materiales peligrosos. Solo después de que las características y peligros de un material son identificados, se pueden tomar acciones de repuesta adecuadas. Esta sección ayudará a los primeros en la escena a aumentar los conocimientos reales sobre los materiales peligrosos. El reconocimiento e identificación debe realizarse antes de tomar acciones de repuesta de control u operaciones de rescate, frecuentemente, los que responden a las emergencias son confiados y esto trae en consecuencia riesgos para la vida y la salud.

Mencione los materiales peligrosos más comunes que usted ha experimentado en su comunidad

En este último campo, los pesticidas y fertilizantes son muy peligrosos y entre los principales está en DDT (dicloro – difeníl – trícloroetano) es un compuesto organo clorado soluble en grasas y disolventes orgánicos; este compuesto se encuentra presente en casi todos los seres vivientes y su uso está prohibido.

Mecanismo

Agente tóxico

Antídoto

Acoplamiento con el tóxico, haciéndolo inerte

Arsénico, Mercurio, Plomo

Dimercaprol

Hierro

Deferoxamina

Cobre

Penicilamina

EDTA

Heparima Protamina

Toxina botulínica

Antitoxina botulínica

Digitálicos

Anticuerpos FAB

Aceleramiento de la conversión metabólica del tóxico a un producto atóxico

Cianuro

Tiosulfato

Bloqueo de formación de metabolitos tóxicos

Acetaminofén

Acetilcisteína

Alcoholes

Etanol

Favorecimiento de la excreción del tóxico

Bromuros

Cloruros

Competición por sitios receptores

Monóxido de Carbono

Oxígeno

Opioides

Naxolona

Benzodiazepinas

Flumazenil

Bloqueo de receptores responsables del efecto tóxico

Organofosforados

Atropina

Restauración de la función normal, reparando o evitando el efecto del tóxico

Agentes que producen metahemoglobinemia

Azul de metileno

Digitálicos

Sales potásicas, bloqueantes adrenérgicos

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE QUÍMICA ORGÁNICA

En Química Orgánica a cada compuesto se le solía dar un nombre que generalmente hacía referencia a su procedencia como, por ejemplo, geraniol (presente en los geranios), ácido fórmico (presente en las hormigas), ácido láctico (presente en la leche), etc. Sin embargo debido al enorme número de compuestos del carbono, se vio la necesidad de nombrarlos de una forma sistemática. La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) desarrolló un sistema de formulación y nomenclatura que es el que vamos a seguir en las siguientes páginas. Hemos seguido las recomendaciones de Nomenclatura de Química orgánica de la IUPAC de 1993. Dichas recomendaciones modifican las anteriores de 1979. Los cambios propuestos están relacionados con la nomenclatura de algunos compuestos y consisten básicamente en colocar los numerales que indican la posición del doble o triple enlace o del grupo funcional inmediatamente delante de la terminación del nombre.

Nos puede servir de ayuda, en la modificación de la nomenclatura del año 1993, tener en cuenta que al quitar los numerales leemos correctamente el nombre de la sustancia sin indicadores de posición.

Ejemplos:

Fórmula

Nomenclatura de 1979

Nomenclatura de 1993

CH3-CH2-CH=CH2

1-Buteno

But-1-eno

CH2-CH(CH3)-CH=CH2

3-Metil-1-buteno

3-Metilbut-1-eno

CH2=CH-CH=CH2

1,3-Butadieno

Buta-1,3-dieno

CH2=CH-CH2-CH2OH

3-Buten-1-ol

But-3-en-1-ol

CH3-CH2-CH2-CH2OH

1-Butanol

Butan-1-ol

CH3-CH2-CHOH-CH2OH

1,2-Butanodiol

Butano-1,2-diol

CH3-CH2-CH(NH2)-CH3

2-Butanamina

Butan-2-amina

En los ejemplos de nomenclatura, cuando es procedente, hemos nombrado a las sustancias de las dos formas, colocando entre paréntesis las recomendadas por la nomenclatura de 1993.

Las sustancias orgánicas se clasifican en bloques que se caracterizan por tener un átomo o grupo atómico definido (grupo funcional) que le confiere a la molécula sus propiedades características. Al conjunto de sustancias que tienen el mismo grupo funcional se le llama función química. Una serie homóloga es el conjunto de compuestos orgánicos que tienen el mismo grupo funcional.

Las funciones orgánicas se clasifican de la siguiente manera:

§ Funciones hidrogenadas. Sólo existen en la molécula átomos de carbono e hidrógeno. Son los hidrocarburos, que pueden ser de cadena cerrada o abierta. A su vez pueden ser saturados (enlaces simples), o insaturados (enlaces dobles o triples).

§ Funciones oxigenadas. En la molécula existen átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Son alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, éteres y ésteres.

§ Funciones nitrogenadas. Las moléculas están constituidas por átomos de carbono, nitrógeno e hidrógeno y a veces de oxígeno. Son amidas, aminas y nitrilos.

A veces sucede que en un mismo compuesto participan a la vez varias funciones por lo que se les denominan sustancias polifuncionales. En estos casos hay que tener en cuenta el siguiente orden de preferencia de los grupos funcionales:

La IUPAC ha establecido las siguientes reglas generales para la nomenclatura y formulación de compuestos orgánicos:

  • La cadena principal es la más larga que contiene al grupo funcional más importante.

  • El número de carbonos de la cadena se indica con los siguientes prefijos:

Nº de carbonos

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Prefijo

Met-

Et-

Prop-

But-

Pent-

Hex-

Hept-

Oct-

Non-

Dec-

  • El sentido de la numeración será aquél que otorgue el localizador más bajo a dicho grupo funcional.

  • Las cadenas laterales se nombran antes que la cadena principal, precedidas de su correspondiente número de localizador separado de un guión y con la terminación “il” o “ilo” para indicar que son radicales. Varias cadenas laterales idénticas se nombran con prefijos di-, tri-, tetra-, etc.

  • Se indicarán los sustituyentes por orden alfabético, a continuación el prefijo indicativo del número de carbonos que contiene la cadena principal y por último, la terminación (sufijo) característica del grupo funcional más importante.

  • Cuando haya más de un grupo funcional, el sufijo de la cadena principal es el correspondiente al del grupo funcional principal, que se elige atendiendo al orden de preferencia mencionado anteriormente.

Empezaremos por describir la nomenclatura y formulación de las cadenas hidrocarbonadas, ya que el resto de los compuestos pueden considerarse derivados de los hidrocarburos, por sustitución de uno o más átomos de hidrógeno por átomos diferentes, que son los que aportan al compuesto determinada reactividad y que constituyen los grupos funcionales propiamente dichos.

Importancia de la química orgánica

Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús, desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.

La Química Orgánica es importante porque gracias a la química orgánica existe todo lo que hoy podemos percibir y sentir, ya que todo los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida, como por ejemplo:

  • La ropa que vestimos.

  • Los jabones, shampoos, desodorantes.

  • Medicinas, perfumes, utensilios de cocina.

  • La comida, etc.

► Es importante porque nos permite conocimiento de todo lo que funciona en nuestro organismo y el conocimiento de hasta todo nuestro propio cuerpo como por ejemplo:

  • La progesterona.

  • El colesterol, etc.

► Es importante porque sino hubiese existido la química orgánica no hubiéramos obtendrído medicamentos ni medicinas artificiales, es que gracias a la química orgánica es que va avanzando con el tiempo la tecnología, tanto en la medicina para crear y descubrir nuevos medicamentos que puedan combatir las enfermedades mortales de hoy en día.

► Importante porque el progreso de la Química Orgánica permite profundizar en el esclarecimiento de los procesos vitales.

► La industria química (fármacos, polímeros, pesticidas, herbicidas) juega un papel muy importante en la economía mundial e incide en muchos aspectos de nuestra vida diaria con sus productos.

Historia de la química orgánica

La Química Orgánica, tal y como hoy la conocemos, arranca de finales del siglo XVIII cuando se inició el aislamiento de sustancias orgánicas de extractos de origen natural. En este orden de cosas son dignos de mención los estudios que el alemán Carl Scheele llevó a cabo entre los años 1769 a 1786 sobre aislamiento de diversos compuestos orgánicos de fuentes naturales.

En 1784, Lavoisier ideó un método, basado en la combustión de la materia orgánica, que permitía determinar los porcentajes de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno que constituían los compuestos orgánicos.

En 1807, el químico sueco Berzelius denominó, con el nombre de compuestos orgánicos, a aquellos compuestos derivados de los seres vivos o de la materia viva. Durante todo el siglo XIX, Berzelius y otros químicos creyeron que tales compuestos poseían una fuerza vital y que, por tanto, sería imposible sintetizar un compuesto orgánico a partir de materiales inorgánicos. La teoría de la fuerza vital fue declinando a medida que la aportación creciente de datos analíticos evidenciaba que las leyes químicas que gobernaban el comportamiento de la materia inorgánica eran también válidas para los compuestos orgánicos.

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