quimica medicina
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CONCEPTO
La Química puede describirse como el estudio de la
composición de la materia y los cambios por los que
atraviesa, ejemplo:
• Combustión
• Oxidación
• Digestión
• Etc.
CLASIFICACIÓN
Química general
Química orgánica
Química inorgánica
Química industrial
Bioquímica
Química médica
Química ambiental
Química nuclear
Química Orgánica
La que estudia especialmente los compuestos delcarbono.
Química Inorgánica
Es el estudio de todos los compuestos y elementosque no son orgánicos, sus reacciones y propiedades.
Química Industrial
Comprende la producción de sustancias químicasbásicas, fertilizantes drogas, etc. A nivel industrial.
Bioquímica
Estudio de las reacciones químicas en los seres vivos,metabolismo de los alimentos, descomposición yobtención de energía y la síntesis de otroscompuestos orgánicos que están activos en los seresvivos.
Química Médica
Es la química que a través de procesos químicoscrea diferentes sustancias para el mejoramientode la medicina.
QuímicaAmbiental
Es la rama de la química que se encarga de lo quesucede entre la química y la naturaleza. Tratatambién de crear productos que ayudan a lanaturaleza.
Química Nuclear
Es la rama de la química que estudia la parteintima de la materia y las reacciones en las cualesintervienen los núcleos de los átomos. Estudialos procesos y fenómenos de radiación nuclearya sea provocada o espontánea.
Química Orgánica
La Química Orgánica es el estudio de laspropiedades físicas y químicas de los compuestosque poseen átomos de carbono en su estructura.
Los átomos de carbono son únicos en su habilidadde formar cadenas muy estables y anillos, y decombinarse con otros elementos tales comohidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo.
Entender la Química Orgánica es esencial paracomprender las bases moleculares de la Químicade la vida: la BIOQUÍMICA
Química Orgánica
La Química Orgánica comienza con el
origen de la vida , sin embargo , no es
hasta 1807 cuando se realiza la primera
clasificación de los compuestos químicos.
Esta fue propuesta por el químico sueco
Jacob Berzelius , quien planteo que podían
separarse en minerales y orgánicos.
Basándose en la teoría vitalista , aseguraba que los
compuestos orgánicos solo se obtenían a partir de
una fuerza vital de los seres vivos , por tanto , no
se podían sintetizar.
Esta teoría se mantuvo hasta 1828 , cuando
Friedrich Wöhler logró la síntesis de la urea a
partir de cianato de amonio (compuesto
inorgánico), demostrando así que los compuestos
orgánicos no se obtienen solamente a partir de los
seres vivos.
A principio del siglo XX, el número de
compuestos inorgánicos y orgánicos era del
mismo orden, unos cien mil.
Actualmente se conocen muchos más
compuestos orgánicos que inorgánicos.
Entre 1880 y 1910, el número de
compuestos orgánicos pasó de 12000 a
150000, en 1970, llegó a dos millones, en
1980 a 5 millones, y 10 millones en
1990, hasta el año 2010 se cuenta con más
de 20 millones.
Importancia
Los seres vivos estamos formados por
moléculas orgánicas, proteínas, ácidos
nucleicos, azúcares y grasas.
Todos ellos son compuestos cuya base
principal es el carbono.
Productos orgánicos están presentes en
todos los aspectos de nuestra vida: la
ropa que vestimos, los
jabones, desodorantes, medicinas, etc.
Comparación entre Compuestos Orgánicos e Inorgánicos.
Inorgánicos Orgánicos
1.Generalmente iónicos.
2.Puntos de Fusión muy
altos (>500°C).
Punto de ebullición muy
alto (>1000°C).
Conducen la electricidad.
Solubles en Agua (mayoría)
Insolubles en solventes
apolares.
Generalmente no arden.
Dan reacciones iónicas
simples y rápidas.
Generalmente solo covalentes.
Puntos de fusión no muy altos <250°C.
Puntos de ebullición no muy altos <350°C.
No conducen la electricidad.
Insolubles en agua(mayoría)
Solubles en solventes apolares.
Generalmente arden.
Reaccionan lentamente ; reacciones complejas.
El átomo de carbono en la
naturaleza
Es un elemento no metálico que se presenta
en formas muy variadas.
Puede aparecer combinado, formando una
gran cantidad de compuestos, o libre (sin
enlazarse con otros elementos).
Combinado En la atmósfera en forma de dióxido de carbono CO2
En la corteza terrestre: formando carbonatos, como la caliza
CaCO3
En el interior de la corteza terrestre: en el petróleo, carbón y
gas natural
En la materia viva animal y vegetal: es el componente esencial y
forma parte de compuestos muy diversos: glúcidos, lípidos, proteínas
y ácidos nucleicos.
En el cuerpo humano, por ejemplo, llega a representar el 18% de su
masa.
Libre
Diamante: Variedad de carbono que se encuentra
en forma de cristales transparentes de gran dureza.
Grafito: Variedad de carbono muy difundida en la
naturaleza. Es una sustancia negra, brillante, blanda
y untosa al tacto.
Características del átomo de carbono
Nombre: Carbono
Símbolo: C
Número atómico: 6
Número de masa: 12
Número de neutrones: 6
Grupo 14 (o IV A) del sistema periódico
Período: 2do
Configuración electrónica: 1s2, 2s2, 2p2
Valencia: +2, +4, -4
CARBONO
Características del átomo de carbono
La existencia de 4 e- en la última capa sugiere laposibilidad bien de ganar 4 e- y convertirse enel ion -4 cuya configuración electrónica coincidecon la del gas noble Ne, o bien de perder 4 e-pasando a ion +4 con una configuraciónelectrónica idéntica a la del Helio.
En realidad una pérdida o ganancia de unnúmero tan elevado de electrones indica unadosis de energía elevada, y el átomo de carbonoopta por compartir sus cuatro electronesexternos con otros átomos mediante enlacescovalentes. Esa cuádruple posibilidad de enlaceque presenta el átomo de carbono se denominatetravalencia.
NITROGENO
OXIGENO
CLORO
NEÓN
Fenómeno de hibridación
Se utiliza para explicar la formación de los enlaces decarbono.
Hibridación: es el proceso de combinar los orbitalesatómicos de un átomo para generar un conjunto denuevos orbitales atómicos.
Orbitales híbridos: orbitales atómicos que seobtienen cuando dos o más orbitales no equivalentesdel mismo átomo se combinan preparándose para laformación del enlace covalente.
El número de orbitales híbridos formados siempre esigual al número de orbitales atómicos usados.
En el proceso de hibridación:
Los orbitales que interaccionan
pertenecen al mismo átomo y casi
siempre son del nivel de valencia (capa
externa), por lo que son similares en
energía.
El número de orbitales híbridos que se
forman es igual al numero de orbitales
atómicos que interaccionan.
En el proceso de hibridación: Los orbitales híbridos se designan utilizando
las letras correspondientes a los orbitalesatómicos que le dieron origen y un súperíndice que indica la cantidad de orbitalesatómicos de cada tipo que participa en lahibridación.
Para la hibridación del carbono, uno de losdos electrones del subnivel 2s pasa al orbital2p que se encuentra vacío, teniendoentonces cuatro orbitales incompletos quepueden interaccionar y formar orbitaleshíbridos.
En el proceso de hibridación:
En el proceso de hibridación:
Hibridación sp3
4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces
simples de tipo “ ” (sigma).
Hibridación sp2
3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “ ” + 1
orbital “p” (sin hibridar) que formará un enlace “ ”
(pi)
Hibridación sp
2 orbitales sp iguales que forman enlaces “ ” + 2
orbitales “p” (sin hibridar) que formarán enlaces
“ ” .
Enlaces carbono-carbono
El carbono forma enlaces consigo mismo, lo que se conocecomo enlaces carbono-carbono, debido a que el carbono estetravalente.
Los enlaces carbono-carbono, son enlaces de tipo covalente, quetienen lugar entre dos átomos de carbono.
Los enlaces carbono-carbono pueden ser enlaces simples (), son los más comunes, pues se encuentran formados por doselectrones. Los enlaces simples son de tipo sigma (σ), siendoeste el más fuerte de los enlaces covalentes.
Hay también enlaces dobles ( ) formados por un enlace sigma(σ) y uno pi (π), este enlace es menos estable que el simple.
Se presentan también enlaces triples ( ) formados por unenlace tipo sigma (σ) y dos de tipo pi (π), este enlace es masinestable que el doble y mucho mas que el simple.
Enlaces carbono-carbono
SIMPLE DOBLE TRIPLE
ETANO ETENO ETINO
Enlace carbono con: H, O, N
Con el H forma enlaces simple.
Con el O, forma simples o dobles enlaces
Con el N, forma simples, dobles y triples enlaces.
Cadenas carbonadas
Una cadena carbonada se entiende como la secuencia de carbonos unidos por enlaces covalentes, pueden ser de tres tipos:
Lineales: Secuencia de carbonos donde hay dos extremos únicamente.
Ramificadas: Secuencia de carbonos don existen tres o mas extremos.
Cíclicas: Cuando la cadena carbonada no presenta extremos.
Cadenas carbonadas
Lineal
Lineal
RamificadaRamificada
Cíclica Cíclica
Clases de carbonos
De acuerdo a la ubicación de los átomos decarbono en la cadena, independientemente del tipode enlace, se clasifican en:
Primarios (unido a un solo carbono, son siemprelos extremos de la cadena).
Secundarios (están en medio de dos carbonos)
Terciarios (unido a tres átomos de carbono, seencuentran en las ramificaciones)
Cuaternarios (rodeado de cuatro carbonos, seencuentran donde hay doble ramificación).
Clases de carbonos