Chimica del Carbonio I
Prof.ssa Burani Paola
La ex chimica organica e il vitalismo
In passato, i composti chimici erano suddivisi in due grandi gruppi, inorganici ed organici, in base alla loro origine. Con il termine organico si indicavano le sostanze prodotte dagli organismi viventi, mentre si classificavano come inorganiche tutte le altre sostanze.
Già dalla fine del Settecento, le tecniche analitiche avevano mostrato che le sostanze definite organiche contenevano
sempre almeno carbonio e idrogeno (e spesso ossigeno, azoto e fosforo) e che erano caratterizzate da una discreta
complessità di composizione e da particolari proprietà, quale ad esempio la combustibilità. Si riteneva tuttavia che i composti organici obbedissero a leggi diverse da quelle della chimica
inorganica e, soprattutto, che fossero prodotti esclusivamente sotto l'influenza della cosiddetta forza vitale e che quindi non potessero essere preparati artificialmente.
Chimica del carbonio
Nella prima metà dell'Ottocento, il susseguirsi delle prime sintesi artificiali di composti considerati di esclusiva
origine animale (la prima di esse fu storicamente quella dell'urea 1828) fece cadere la rigida distinzione fra le due classi, che fu tuttavia mantenuta pur perdendo il
significato originale. La chimica organica diveniva così la
chimica dei composti del carbonio, definizione che è
tuttora accettata.
classificazione generale
Una classificazione generale dei composti organici si fonda sulla natura degli atomi che li costituiscono, suddividendoli in
Idrocarburi ed Eterocomposti
Gli Idrocarburi sono composti organici contenenti solo Carbonio (C) e Idrogeno (H)· Gli Eterocomposti
contengono anche altri atomi (eteroatomi) oltre a C e H, in particolare Ossigeno (O), Azoto (N), Zolfo (S) e Fosforo (P).
Oppure suddivide i composti organici in aciclici e ciclici.
Oppure Si definiscono aromatici i composti organici ciclici che presentano almeno un anello di tipo benzenico, con più doppi legami che costituiscono una nuvola di elettroni π
delocalizzata sull’intero anello. Si definiscono alifatici i
composti organici ciclici ed aciclici non aromatici (il termine
‘alifatico’ si riferisce propriamente solo agli idrocarburi non aromatici).
I primi quattro termini (in base al numero di atomi di CARBONIO) degli idrocarburi hanno nomi convenzionali, mentre i
termini successivi vengono designati
mediante un prefisso (o radice) che indica il numero di atomi di carbonio, seguito dalla desinenza caratteristica della famiglia di idrocarburi.
1 met-
2 et-
3 prop-
4 but-
5 pent-
6 es-
7 ept-
8 oct-
9 non-
10 dec-
11 undec-
fonti dalle quali si ricava energia
per le attività domestiche ed industriali
M. p. energetiche vegetali legno
M. p. energetiche minerarie
M. p. minerarie non energetiche
carbone petrolio metano combustibili
fossili nucleari fissili
uranio plutonio minerali
metalli
MATERIE PRIME ENERGETICHE
ORIGINE DEL PETROLIO
principale fonte energetica dalle seconda metà del 900
materia prima globale
una miscela assai complessa di idrocarburi liquidi, solidi e
gassosi, con presenza più o meno limitata di sostanze
organiche ossigenate, azotate e solforate
combustibile liquido
facilmente infiammabile viscoso
Il processo di naftogenesi, cioè di trasformazione dei residui organici in idrocarburi (composti organici
le cui molecole contengono esclusivamente idrogeno ed ossigeno), è attribuibile ai batteri anaerobici
•Riduzione di ossigeno
•Riduzione di azoto e zolfo
•Aumento tenore di idrogeno
Nel petrolio greggio sono inoltre presenti un alto numero di ioni metallici (ferro,calcio,magnesio,sodio,potassio,etc).
La presenza di questi ioni fa aumentare il contenuto in ceneri. Sono inoltre presenti acqua e materiali organici di diversa natura.
Elemento Contenuto %
Carbonio (C ) 83-87
Idrogeno (H) 9-14
Zolfo (S) 0,05-8
Ossigeno (O) 0,05-3
Azoto (N) 0,02-1,3
RAFFINAZIONE PETROLIO
FRAZIONAMENTO
Ibridazione del Carbonio
http://www.treccani.it/scuola/lezioni/scienze_naturali/chim ica_carbonio.html
sp3 sp2 sp
Il metano
Analisi conformazionale e conformomeri
Cicloalcani: il cicloesano
Ricordare le differenze di formula:
di Lewis (a punti e linee planare)
Razionale,( CH3-CH3)
Condensata, (C2H6, CH3(CH2)
7CH3
Topologica (a scheletro)
Proprietà fisiche
nomenclatura IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry degli alcani
1. Si sceglie come struttura base la catena più lunga possibile.
2. Si considera il composto come derivato da questa struttura per sostituzione degli atomi di idrogeno con gruppi alchilici. Si dicono alchilici quei gruppi che contengono un idrogeno in meno del relativo alcano. Il nome di questi gruppi si ottiene semplicemente sostituendo con -ile il suffisso -ano dell'alcano corrispondente.
3. Si numerano gli atomi di carbonio della catena principale cominciando dall'estremità che permette di usare i numeri più bassi per indicare i sostituenti.
4. Se lo stesso gruppo compare più di una volta come catena laterale, si aggiunge il prefisso di-, tri-, tetra-, ecc.
5. Se vi sono gruppi alchilici diversi legati alla catena principale si elencano in ordine alfabetico (i prefissi di., tri- etc non
vengono considerati al fine dell’ordine alfabetico).
Analisi conformazionale
http://organicavirtuale.altervista.
org/VirtualText/sterisom.html
Bibliografia sitografia
