QUÍMICA DE LOS COMPUESTOS DEL CARBONO

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Los compuestos del carbono
Indice
1. Composición química de los seres vivos: C, H, O, N
2. Propiedades de los elementos biogenésicos
3. Compuestos orgánicos útiles para el hombre (petróleo, plásticos, medicamentos)
1. Composición química de los seres vivos: C, H, O, N
Entre los principales elementos que forman el cuerpo de los seres vivos destacan cuatro, éstos son:
carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N).
Estos cuatro elementos forman 97.4% del organismo de los seres vivos (carbono 9.5%, hidrógeno 63%,
oxígeno 23.5% y nitrógeno 1.4%). El porcentaje restante (2.6%) lo integran los demás elementos de la
tabla periódica.
Por su constitución, los compuestos pueden agruparse en dos tipos: orgánicos e inorgánicos.
Los orgánicos se caracterizan porque en su composición interviene el carbono, además de otros
elementos. Los compuestos en cuya composición no aparece este elemento se llaman inorgánicos.
Hay algunas excepciones: por ejemplo, el dióxido de carbono (CO 2) es un compuesto inorgánico, aunque
en su composición aparezca el carbono.
Los compuestos inorgánicos que están presentes en los seres vivos son el agua y las sales minerales. Los
orgánicos son los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.
Tanto las cosas como los seres vivos están formados por elementos químicos. Sin embargo, en los seres
vivos la organización, la disposición y combinación de sus moléculas dan como resultado las propiedades
y características por las cuales se manifiesta la vida.
Todos los seres vivos son una combinación de compuestos orgánicos e inorgánicos integrados y
ordenados, de tal manera que forman la materia necesaria para que se realicen con precisión los distintos
procesos funcionales que son esenciales para la vida.
2. Propiedades de los elementos biogenésicos
Se les llama elementos biogenésicos (formadores de vida, bios, que significa "vida" y, génesis, "origen" o
"formación") a aquellos que intervienen en la conformación de los seres vivos. Los más importantes son el
carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
El carbono tiene propiedades químicas que lo hacen muy importante para los seres vivos. Por ejemplo,
puede unir sus átomos para formar largas cadenas que, a su vez, son los componentes básicos de las
sustancias orgánicas, como el caso de las proteínas, las grasas y los azúcares. El carbono es tan
importante que hay una rama de la química que se encarga de estudiar los compuestos de cadenas largas
y cortas que forma este elemento: la química orgánica. Todas las biomoléculas se basan en los átomos de
carbono para formar su estructura.
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido; es más ligero que el aire y es muy activo
químicamente, es decir, puede reaccionar con la mayoría de los elementos y compuestos químicos.
Forma parte de todos los compuestos orgánicos, junto con el carbono.
El oxígeno es un gas muy importante para la mayoría de los seres vivos, pues resulta indispensable para
la respiración. Se le encuentra en una proporción de 21% en el aire. Las reacciones en las que el oxígeno
se combina con otros elementos se conocen como oxidaciones. Además, el oxígeno es un gas
comburente, es decir, ayuda a la combustión de las sustancias y forma parte de gran cantidad de
compuestos orgánicos.
El nitrógeno también es muy importante para la vida, porque se encuentra en la composición química de
todas las proteínas. En la naturaleza se encuentra de forma libre como parte del aire atmosférico, o
combinado en forma de sales, llamadas nitratos, que se hallan principalmente en el suelo. El nitrógeno de
estas sales es el que los vegetales utilizan para formar proteínas.
Estos elementos también pueden encontrarse en las cosas; forman parte de las rocas, el aire, el agua. En
los compuestos orgánicos la combinación de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno es equilibrada y
estable, pues se unen por medio de enlaces químicos difíciles de romper llamados covalentes, en los que
los átomos comparten sus electrones.
En la tabla periódica, los elementos biogenésicos tienen la siguiente ubicación: el carbono se encuentra
en la familia 14, periodo 2 y su estado es sólido; el hidrógeno es un gas que corresponde a la familia 1,
periodo 1; el nitrógeno se localiza en la familia 2, periodo 15 y también es un gas; en tanto que el oxígeno
es un gas que se ubica en la familia 16, periodo 2. Juntos, representan el 4.36% del total de elementos de
la tabla periódica.
Al combinarse entre sí los elementos biogenésicos forman grupos con propiedades físicas y químicas
especiales, que se presentan en las moléculas biológicas, dándoles características particulares. Los
principales grupos funcionales son:

Grupo hidroxilo (-OH)

Grupo carboxilo (-COOH)

Grupo metilo (-CH3)

Grupo amino (-NH2)
Estos grupos al reaccionar y combinarse químicamente forman una gran variedad de compuestos
orgánicos.
Compuestos inorgánicos en los seres vivos
El hidrógeno y el oxígeno se combinan entre sí para constituir el componente celular más abundante: el
agua (H2O). Más del 90% del plasma de la sangre es agua; el músculo contiene alrededor del 80% y la
mayoría de los tejidos, tanto de las plantas como de los animales, contiene más del 50%. De esta manera,
el agua desempeña una función importante en todas las reacciones químicas que ocurren en los seres
vivos.
Por ser el componente celular más importante, el agua es un compuesto indispensable para la vida. Los
nutrientes que la célula consume, el oxígeno que emplea para oxidarlos y sus propios productos de
desecho son transportados por el agua. Las sales minerales están constituidas por elementos como el
calcio, sodio, potasio, cloro y magnesio. Estas sustancias se encuentran en pequeñas proporciones en los
organismos vivos, pero las funciones que desempeñan son de vital importancia, por ejemplo, son
necesarios para que se lleven a cabo los procesos de digestión, respiración y nutrición. Como las sales
son muy solubles en agua, se encuentran con facilidad en casi todos los cuerpos de los seres vivos.
La fórmula química del agua es H2O tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno y una masa
molar de 18 g/mol. Por medio de la electrólisis, el agua se descompone en sus elementos constituyentes
(hidrógeno y oxígeno).
El agua pura es insípida, incolora e inodora, y su temperatura de ebullición es de 100º C y la de
congelación de 0º C a nivel del mar.
3. Compuestos orgánicos útiles para el hombre (petróleo, plásticos, medicamentos)
Los compuestos orgánicos formados principalmente por combinaciones diferentes de carbono, hidrógeno,
oxígeno y nitrógeno, tienen propiedades especiales que son útiles para el ser humano.
Entre los usos que el hombre ha dado a estos compuestos se encuentran la alimentación, la industria
farmacéutica y en otras industrias económicamente muy importantes.
En la alimentación se utilizan compuestos orgánicos como vitaminas y proteínas para enriquecer la leche,
los cereales, el chocolate en polvo, galletas y muchos otros alimentos de consumo humano.
En la industria farmacéutica se utilizan los compuestos orgánicos que se extraen de las plantas y que
tienen propiedades curativas, como la sábila, el nopal, la manzanilla, etcétera.
También se usan compuestos orgánicos en la producción de gasolina, diesel, plásticos y llantas, entre
otros.
El compuesto orgánico más utilizado en la industria es el petróleo, que está formado por los restos de
animales y vegetales que quedaron atrapados en las capas del subsuelo. A partir de este compuesto se
pueden obtener aceites lubricantes, gasolinas, grasas para maquinaria, parafina y asfalto utilizado en
calles y carreteras, entre otros productos.
Plásticos
Los plásticos son compuestos orgánicos muy empleados, entre ellos están el nailon, que se usa en la
fabricación de ropa; el poliuretano o unicel, el polietileno, con el que se hacen las bolsas, etc. Un
inconveniente del plástico es que no es biodegradable, por lo que su uso indiscriminado ocasiona
problemas de contaminación.
La principal característica de los plásticos es su capacidad para moldearse de distintas formas, por
ejemplo, en láminas, esferas y rollos, y por medio de diferentes procesos químicos adquieren cualidades
como la rigidez, la suavidad, la transparencia, etcétera. El vocablo plástico viene del griego plastikós que
significa sustancia moldeable.
Medicamentos
Los medicamentos son todas aquellas sustancias que se usan en el tratamiento contra las enfermedades;
también se les conoce como fármacos o medicinas.
La mayor parte de los medicamentos son de origen orgánico, vegetal o animal, aunque actualmente casi
todos se preparan en forma sintética por métodos químicos, con el propósito de lograr su producción en
grandes cantidades.
Existen medicamentos para contrarrestar diversas enfermedades, algunos mitigan el dolor y otros
destruyen microorganismos. Aunque los medicamentos actúan de diferentes formas de acuerdo con su
composición química, en general, sus componentes son absorbidos por la célula para restablecer sus
funciones. Cuando las enfermedades son infecciosas, los medicamentos trabajan conjuntamente con el
sistema inmunitario para facilitar la activación y funcionamiento de las defensas del cuerpo contra los
agentes patógenos (los agentes de la enfermedad).
Preguntas para investigar y reflexionar:

¿Por qué muchos medicamentos tienen fecha de caducidad? ¿Qué sucede si se toman después
de la fecha indicada?

¿Qué significa la leyenda "excipiente c.b.p." que presentan los componentes de la mayoría de los
medicamentos?
Materia.
(Voz lat.) f. Fís. Sustancia divisible que ocupa un lugar en el espacio y constituye uno de los elementos
fundamentales del universo real. Es recíprocamente convertible con la energía y sus fenómenos son
observables para los sentidos, ya directamente o bien por medio de instrumentos y aparatos. Está
compuesta por átomos libres o formando moléculas unidas por fuerzas universales, como la gravitación.
Se presenta en varios estados, cada uno con propiedades específicas, de los cuales son principales: el
sólido, el líquido, el gaseoso y el plasmático o plasma. || Cualquier sustancia perceptible para los sentidos,
de la que están hechas las cosas. ||
Trabajo enviado por:
Mario Andres osorio
[email protected]