PRESENTACIÓN

AMANDA LUCÍA QUIROGA GONZÁLEZ

INTRODUCCIÓN

La química orgánica es la rama que estudia los compuestos del carbono. Y el nombre de esta se conoce también como “química de los compuestos del carbono”. En un principio la química orgánica estudiaba las sustancias que se encuentran en los reinos animal y vegetal, para cuya formación se creía necesario el concurso de una fuerza misteriosa, denominada fuerza vital, que el hombre podía infundirles, estando, por tanto, incapacitado para realizar su síntesis aunque conociera su composición.

en épocas antiguas se desarrollaban ciertos procesos químicos sin tener plena conciencia de lo que se hacia. gracias a la química ha habido un gran proceso de los materiales en los tiempos modernos, comparado con otras épocas hoy ocupa uno de los primeros lugares en la enseñanza superior de todos los pueblos civilizados. A continuación se presenta una breve información sobre temas relacionados con la química orgánica y una serie de ejercicios para desarrollar en casa.

ESTEQUIOMETRIA, SOLUCIONES Y GASES

En las reacciones químicas, no todos los reactivos y productos se encuentran en una misma fase, usualmente participan sólidos, líquidos, gases y otras sustanciasen disolución. como sabemos, los coeficientes estequiometricos nos indican la proporción de moles con las que participa cada reactivo o se forma cada producto, por ello es importante que sepamos identificar las moles de los reactivos que participan y su relación con las moles de los productos, independientemente del estado de agregación en el que participan.

hasta finales del siglo XVIII y principios del XIX no se sabia casi nada acerca de la composición de la materia y lo que sucedía cuando reaccionaban. precisamente en esta época se empiezan a enunciar algunas leyes básicas sobre las transformaciones de la materia que culminan con la teoría atómica de Dalton.

ley de Dalton de la proporciones múltiples: cuando dos elementos se combinan para dar mas de un compuesto, los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija del otro, guardan entre si una reacción numérica sencilla. 

Teoría atómica de Dalton: 

• hay diferentes clases de átomos. cada clase posee su tamaño y propiedades características.
• cada clase de átomos corresponde a un elemento distinto. todos los átomos de un elemento dado son idénticos.
• los compuestos químicos puros están constituidos por átomos de distintos elementos combinados entre si, mediante relaciones sencillas.
• las reacciones químicas consisten en la combinación, separación o reordenación de los átomos. los átomos permanecen inalterados en cualquier transformación.

Gay Lussac Tras: los volúmenes de los gases que reaccionan o se forman en una reacción química, guardan entre si una relación numérica sencilla, siempre que todos los gases se midan en las mismas condiciones de presión y temperatura.

Ley de Boyle: Edme Mariotte también llego a la misma conclusión de Boyle, pero no publico sus trabajos hasta 1676. esta ley establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

el volumen es inversamente proporcional a la presión: 

• si la presión aumenta, el volumen disminuye.
• si la presión disminuye, el volumen aumenta.

EJERCICIOS 

1. El peso de Na es 23 y el del CL es 35.5 al combinar 36.5 de HCL con NaOH los grs. de NAOH que se obtienen es:_____________

2. una solucion 1Mde H3PO4 es tambien___________

3.un gas ocupa un volumen V a una temperatura T y una presión P. Si la presión se triplica y la temperatura se reduce a la mitad el volumen ocupado por el gas a estas condiciones es______________

4. los volúmenes iguales de todos los gases, bajo las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen igual número de moléculas. Este enunciado corresponde a:_______________________

5.si tenemos la distribución eléctrica de un elemento no podemos predecir__________________

6.una masa de Cl2 OCUPA 38ml a 20°C. El volumen a 280°K, con presión constate es____________________



GRUPOS FUNCIONALES

CARBONO, HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS Y AROMÁTICA

Hidrocarburos: Son compuestos formados exclusivamente por átomos de Carbono e Hidrógeno. Se obtienen a partir del petróleo o del gas natural mediante Destilación fraccionada. Se dividen en: alifáticos, cíclicos y aromáticos. El carácter de aromaticidad se debe a la existencia de dobles enlaces conjugados en anillos cíclicos. Son saturados los hidrocarburos alifáticos cuyos átomos de carbono están unidos entre sí por enlaces sencillos. Cuando se unen mediante dobles o triples enlaces son hidrocarburos no saturados.

Hidrocarburos alifáticos:Son compuestos orgánicos constituidos por carbono e hidrógeno, en los cuales los átomos de carbono forman cadenas abiertas. Los hidrocarburos alifáticos de cadena abierta se clasifican en Alcanos, Alquenos o Alquinos. Una cadena alifática alcana es una agrupación hidrocarbonada lineal con la fórmula: CH3-(CH2)n-CH3 Si la cadena alifática se cierra formando un anillo, se denomina hidrocarburo alicíclico, hidrocarburo alifático cíclico o cicloalcano.

Hidrocarburos alifáticos saturados: Responden a la fórmula general CnH2n+2, donde n es el número de átomos de carbono. Se nombran según el número de átomos de carbono de la cadena, terminados en -ano. Se dividen en: alcanos y cicloalcanos.

Hidrocarburos alifáticos insaturados: Es un hidrocarburo en que algún átomo de carbono no está unido a otros cuatro átomos por enlace simple, sino que tiene algún enlace doble o triple.

Hidrocarburos aromáticos: Los Hidrocarburos aromáticos son derivados del Benceno, C6H6, líquido de Punto de ebullición 80 ºC, inmiscible en agua, buen disolvente de compuestos orgánicos, como colorantes, barnices, etcétera, y materia prima base de muchas sustancias de la industria química.

Haluros de alquilo: Son derivados de los hidrocarburos en los que uno o más hidrógenos se han sustituidos por halógenos C-X (X= F, Cl, Br, I). Son los derivados halogenados de mayor importancia, ya que se utilizan como base para la síntesis de muchos compuestos orgánicos.

EJERCICIOS

Nombra y formula los siguientes alcanos. Cuando hayas terminado pulsa sobre "Solución" y comprueba qué tal lo has hecho.

 

ALCOHOLES, ALDEHÍDOS, CETONAS, ÉTERES

Alcoholes: Se sustituye la o del nombre del abano por ol, que es la terminación característica de los alcoholes. Por ejemplo: Metanol.

Propiedades: Los alcoholes son compuesto orgánicos que contienen el grupo hidroxilo (-OH).  El metanol es el alcohol más sencillo, se obtiene por reducción del monóxido de carbono con hidrógeno.

  El metanol es un líquido incoloro, su punto de ebullición es  65ºC, miscible en agua en todas las proporciones y venenoso (35 ml pueden matar una persona)

La mitad del metanol producido se oxida a metanal (formaldehido), material de partida para la fabricación de resinas y plásticos.

El etanol se obtiene por fermentación de materia vegetal, obteniéndose una concentración máxima de 15% en etanol.  Por destilación se puede aumentar esta concentración hasta el 98%.

También se puede obtener etanol por hidratación del etileno (eteno) que se obtiene a partir del petróleo

Ácidos carboxílicos: Se le añade la terminación ico al nombre del alcano, o bien se suprime la o al final del alcano y se añade la terminación oico.

Propiedades: Punto de ebullición: Los ácidos carboxílicos presentan puntos de ebullición elevados debido a la presencia de doble puente de hidrógeno.

Punto de fusión: El punto de fusión varía según el número de carbonos, siendo más elevado el de los ácidos fórmico y acético, al compararlos con los ácidos propiónico, butírico y valérico de 3, 4 y 5 carbonos, respectivamente. Después de 6 carbonos el punto de fusión se eleva de manera irregular.

Aldehído: La terminación para los aldehídos es al. Se suprime la o final del alcano correspondiente y se añade al.

Cetona: La nomenclatura oficial sustituye la o final de los alcanos por a terminación ona, si es necesario se indica con número la posición del grupo funcional (grupo carbonilo). 

EJERCICIOS

1.) Escribe la formula semidesarrollada del     4,4-dimetilpentanal






2) Escribe la formula semidesarrollada del  4-bromo-2-pentenal:






3) Siguiendo las reglas de nomenclatura de la IUPAC nombra al siguiente aldehído:

4) Siguiendo las reglas de nomenclatura de la IUPAC nombra al siguiente aldehído:

5) Escribe la formula semidesarrollada de la propanona (acetona)

6) Escribe la formula semidesarrollada de 2-metil-3-pentanona

7) Nombra la siguiente cetona

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS, HALUROS DE ACILO, ESTERES, AMIDAS, AMINAS

A los compuestos que contienen el grupo carboxilo (abreviado -COOH o CO2H) se les denomina ácidos carboxílicos. El grupo carboxilo es el origen de una serie de compuestos orgánicos entre los que se encuentran los haluros de ácido (RCOCl), los anhidridos de ácido (RCOOCOR), los ésteres (RCOOR´), y las amidas (RCONH2).

Nomenclatura:

HALURO: es un compuesto derivado de un ácido al sustituir el grupo hidroxilo por un halógeno.

Si el ácido es un ácido carboxílico, el compuesto contiene un grupo funcional -COX. En ellos el carbono está unido a un radical o átomo de hidrógeno (R), a un oxígeno mediante un doble enlace y mediante un enlace simple (sigma) a un halógeno (X).

LOS ÉSTERES: son derivados de ácidos carboxílicos. Se obtienen por reacción de un ácido con alcoholes.

PROPIEDADES: Los ésteres dan sabor y olor a muchas frutas y son los constituyentes mayoritarios de las ceras animales y vegetales

LAS AMIDAS: Son derivados funcionales de los ácidos. Una amida es un compuesto orgánico cuyo grupo funcional es del tipo RCONR'R'', siendo CO un carbonilo, N un átomo de nitrógeno, y R, R'.

EJERCICIOS:

ALCANOS, ALQUENOS Y ALQUINOS

Los alcanos son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura.

Fórmula general: CnH2n+2 donde “n” represente el número de carbonos del alcano.

Esta fórmula nos permite calcular la fórmula molecular de un alcano. Por ejemplo para el alcano de 5 carbonos: C₅H [(2 x 5) +2] = C₅H₁₂

Serie homóloga.- Es una conjunto de compuestos en los cuales cada uno difiere del siguiente en un grupo metileno (-CH₂-), excepto en los dos primeros.

Radicales alquilo

Cuando alguno de los alcanos pierde un átomo de hidrógeno se forma un radical alquilo. Estos radicales aparecen como ramificaciones sustituyendo átomos de hidrógeno en las cadenas.

Los radicales alquilo de uso más común son:

RADICALES ALQUINOS MAS COMUNES

PROPIEDADES O REACCIONES QUÍMICAS

debido a sus enlaces sigma los alcanos son muy inactivos químicamente por este motivo se emplean como solventes.

las reacciones mas comunes son las de sustitución:

• halogenación
• oxidación
• combustión completa si hay suficiente O2
• combustión incompleta si hay O2
• pirolisi
• https://www.youtube.com/watch?v=9DDfCiANdtw

Ejercicios

1. Analice la estructura del siguiente compuesto:

CH2=CH-CH2-CH3

a. Establezca los tipos de enlace

b. El número de enlaces sigma

c. El número de enlaces pi

d. El tipo de hibridación que presentan los átomos de carbono

2. Analice la estructura del siguiente compuesto:

CHΞC-CH2-CH=CH-CH3

a. Establezca los tipos de enlace

b. El número de enlaces sigma

c. El número de enlaces pi

d. El tipo de hibridación que presentan los átomos de carbono

Seleccione la respuesta correcta

3. El orbital que interviene en todas las posibles hibridaciones del átomo de carbono es:

a. 1s

b. 2pz

c. 2s

d. 2py

4. ¿Cuál es la hibridación que puede presentar el elemento boro, Z=5 (establezca la notación espectral)?

a. sp

b. sp²

c. sp³

d. spd

5. ¿Cuál de las siguientes estructuras de Lewis, son estructuras resonantes?