Actividad 1: Ya hemos estudiado el petróleo y el gas natural. Ahora vamos a seguir viendo sustancias orgánicas de interés para el hombre. Para ello elige dos de los compuestos que te proponemos y especifica su constitución y para qué sirven: glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, polímeros, detergentes y jabones.
Importante: Si los enlaces de la wikipedia no funcionan cuando pinchas sobre ellos, cópialos y los introduces directamente en el navegador
Proteinas
Características [editar]
Los prótidos o proteínas son biopolímeros, es decir, están constituidas por gran número de unidades estructurales simples repetitivas (monómeros). Debido a su gran tamaño, cuando estas moléculas se dispersan en un disolvente adecuado, forman siempre dispersiones coloidales, con características que las diferencian de las disoluciones de moléculas más pequeñas.
Por hidrólisis, las moléculas de proteína se escinden en numerosos compuestos relativamente simples, de masa molecular pequeña, que son las unidades fundamentales constituyentes de la macromolécula. Estas unidades son los aminoácidos, de los cuales existen veinte especies diferentes y que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Cientos y miles de estos aminoácidos pueden participar en la formación de la gran molécula polimérica de una proteína.
Todas las proteínas tienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno y casi todas poseen también azufre. Si bien hay ligeras variaciones en diferentes proteínas, el contenido de nitrógeno representa, por término medio, 16% de la masa total de la molécula; es decir, cada 6,25 g de proteína contienen 1 g de N. El factor 6,25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente en una muestra a partir de la medición de N de la misma.
La síntesis proteica es un proceso complejo cumplido por las células según las directrices de la información suministrada por los genes.
Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos entre el grupo carboxilo (-COOH) y el grupo amino (-NH2) de residuos de aminoácido adyacentes. La secuencia de aminoácidos en una proteína está codificada en su gen (una porción de ADN) mediante el código genético. Aunque este código genético especifica los 20 aminoácidos "estándar" más la selenocisteína y —en ciertos Archaea— la pirrolisina, los residuos en una proteína sufren a veces modificaciones químicas en la modificación postraduccional: antes de que la proteína sea funcional en la célula, o como parte de mecanismos de control. Las proteínas también pueden trabajar juntas para cumplir una función particular, a menudo asociándose para formar complejos proteicos estables.
Funciones [editar]
Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de moléculas. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y trascendencia de las funciones que desempeñan. Son proteínas:
• Casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones químicas en organismos vivientes;
• Muchas hormonas, reguladores de actividades celulares;
• La hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre;
• Los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños;
• Los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada;
• La actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción;
• El colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.
Estructura [editar]
Artículo principal: Estructura de las proteínas
Es la manera como se organiza una proteína para adquirir cierta forma. Presentan una disposición característica en condiciones fisiológicas, pero si se cambian estas condiciones como temperatura, pH, etc. pierde la conformación y su función, proceso denominado desnaturalización. La función depende de la conformación y ésta viene determinada por la secuencia de aminoácidos.
Para el estudio de la estructura es frecuente considerar una división en cuatro niveles de organización, aunque el cuarto no siempre está presente.
Conformaciones o niveles estructurales de la disposición tridimensional:
• Estructura primaria.
• Estructura secundaria.
o Nivel de dominio.
• Estructura terciaria.
• Estructura cuaternaria.
A partir del nivel de dominio sólo las hay globulares.
Propiedades de las proteínas [editar]
• Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes. Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad.
• Capacidad electrolítica: Se determina a través de la electroforesis, técnica analítica en la cual si las proteínas se trasladan al polo positivo es porque su molécula tiene carga negativa y viceversa.
• Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que está determinada por su estructura primaria.
• Amortiguador de pH (conocido como efecto tampón): Actúan como amortiguadores de pH debido a su carácter anfótero, es decir, pueden comportarse como ácidos (aceptando electrones) o como bases (donando electrones).
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jueves, 3 de junio de 2010
Subproceso #3
Hidrocarburos. Clasificación
Actividad 1: ¿Qué son los hidrocarburos?
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas.
Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-.
Actividad 2: Realiza una clasificación de los hidrocarburos en función del tipo de enlace que presentan. Describe las propiedades más importantes de cada uno y cómo se formulan.
Los hidrocarburos y sus compuestos derivados se pueden clasificar en general en tres grandes categorías:
1. Hidrocarburos alifáticos, formados por cadenas de átomos de carbono en las que no hay estructuras cíclicas. Se les denominan en general, hidrocarburos de cadena abierta o acíclicos.
CH3-CH2-CH3
propano
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
pentano
CH3-CH=CH-CH3
2-buteno
2. Hidrocarburos alicíclicos, o simplemente cíclicos, compuestos por átomos de carbono encadenados formando uno o varios anillos.
ciclobutano
ciclopentano
biciclo [4,4,0] decano
3. Hidrocarburos aromáticos, que constituyen un grupo especial de compuestos cíclicos que contienen en general anillos de seis eslabones en los cuales alternan enlaces sencillos y dobles. Se clasifican, independientemente de los hidrocarburos alifáticos y alicíclicos, por sus propiedades físicas y químicas muy características.
benceno
naftaleno
fenantreno
FUENTES Y APLICACIONES
El petróleo y los gases naturales a él asociados constituyen en la actualidad la principal fuente de hidrocarburos. A medida que las reservas de petróleo se van agotando, sin embargo, cobra creciente interés la posibilidad de convertir parte de las abundantes reservas mundiales de carbón en hidrocarburos utilizables.
El gas natural se halla compuesto principalmente por metano (CH4). El etano (C2H6) y el propano (C3H8) representan entre un 5 y un 10 por 100 del total, junto con trazas de hidrocarburos de C4 y C5 carbonos.
El petróleo líquido es una mezcla compleja, en la que predominan los hidrocarburos saturados. La industria del petróleo emplea procedimientos de extracción y de destilación a gran escala para separar el “crudo” en fracciones de utilidad práctica. Las fracciones líquidas más volátiles son el éter de petróleo (p. eb. 30 - 60 ºC) y la ligroína (p. eb. 60 - 90 ºC), compuestos principalmente por hidrocarburos de C5 hasta C7 átomos de carbonos. La gasolina cubre un amplio rango de compuestos entre C5 y C10 (p. eb. 40 -200 ºC), las demás fracciones importantes del petróleo son el queroseno (p.eb. 175 -325 ºC, de C8 a C14), el gasóleo (p. eb. superior a 275 ºC, de C12 a C18), los aceites y grasas lubricantes (por encima de C18), el asfalto o coque de petróleo.
Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.
Los alcanos al estar compuestos solo por átomos carbono e hidrógeno, no presentan funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=), etc. La relación C/H es de CnH2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula, (como se verá después esto es válido para alcanos de cadena lineal y cadena ramificada pero no para alcanos cíclicos). Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:
donde cada línea representa un enlace covalente. El alcano más sencillo es el metano con un solo átomo de carbono. Otros alcanos conocidos son el etano, propano y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono respectivamente. A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de numerales griegos: pentano, hexano, heptano...
Artículo principal: Cicloalcano
Los alcanos cíclicos o cicloalcanos son, como su nombre indica hidrocarburos alcanos de cadena cíclica. En ellos la relación C/H es CnH2n). Sus características físicas son similares a las de los alcanos no cíclicos, pero sus características químicas difieren sensiblemente, especialmente aquellos de cadena mas corta, de estos siendo mas similares a las de los alquinos.
Los alcanos se obtienen mayoritariamente del petróleo, ya sea directamente o mediante cracking o pirólisis, esto es, rotura térmica de moléculas mayores. Son los productos base para la obtención de otros compuestos orgánicos. Estos son algunos ejemplos de alcanos:
Actividad 3: Realiza los siguientes ejercicios de formulación
Actividad 1: ¿Qué son los hidrocarburos?
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas.
Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-.
Actividad 2: Realiza una clasificación de los hidrocarburos en función del tipo de enlace que presentan. Describe las propiedades más importantes de cada uno y cómo se formulan.
Los hidrocarburos y sus compuestos derivados se pueden clasificar en general en tres grandes categorías:
1. Hidrocarburos alifáticos, formados por cadenas de átomos de carbono en las que no hay estructuras cíclicas. Se les denominan en general, hidrocarburos de cadena abierta o acíclicos.
CH3-CH2-CH3
propano
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
pentano
CH3-CH=CH-CH3
2-buteno
2. Hidrocarburos alicíclicos, o simplemente cíclicos, compuestos por átomos de carbono encadenados formando uno o varios anillos.
ciclobutano
ciclopentano
biciclo [4,4,0] decano
3. Hidrocarburos aromáticos, que constituyen un grupo especial de compuestos cíclicos que contienen en general anillos de seis eslabones en los cuales alternan enlaces sencillos y dobles. Se clasifican, independientemente de los hidrocarburos alifáticos y alicíclicos, por sus propiedades físicas y químicas muy características.
benceno
naftaleno
fenantreno
FUENTES Y APLICACIONES
El petróleo y los gases naturales a él asociados constituyen en la actualidad la principal fuente de hidrocarburos. A medida que las reservas de petróleo se van agotando, sin embargo, cobra creciente interés la posibilidad de convertir parte de las abundantes reservas mundiales de carbón en hidrocarburos utilizables.
El gas natural se halla compuesto principalmente por metano (CH4). El etano (C2H6) y el propano (C3H8) representan entre un 5 y un 10 por 100 del total, junto con trazas de hidrocarburos de C4 y C5 carbonos.
El petróleo líquido es una mezcla compleja, en la que predominan los hidrocarburos saturados. La industria del petróleo emplea procedimientos de extracción y de destilación a gran escala para separar el “crudo” en fracciones de utilidad práctica. Las fracciones líquidas más volátiles son el éter de petróleo (p. eb. 30 - 60 ºC) y la ligroína (p. eb. 60 - 90 ºC), compuestos principalmente por hidrocarburos de C5 hasta C7 átomos de carbonos. La gasolina cubre un amplio rango de compuestos entre C5 y C10 (p. eb. 40 -200 ºC), las demás fracciones importantes del petróleo son el queroseno (p.eb. 175 -325 ºC, de C8 a C14), el gasóleo (p. eb. superior a 275 ºC, de C12 a C18), los aceites y grasas lubricantes (por encima de C18), el asfalto o coque de petróleo.
Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.
Los alcanos al estar compuestos solo por átomos carbono e hidrógeno, no presentan funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=), etc. La relación C/H es de CnH2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula, (como se verá después esto es válido para alcanos de cadena lineal y cadena ramificada pero no para alcanos cíclicos). Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:
donde cada línea representa un enlace covalente. El alcano más sencillo es el metano con un solo átomo de carbono. Otros alcanos conocidos son el etano, propano y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono respectivamente. A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de numerales griegos: pentano, hexano, heptano...
Artículo principal: Cicloalcano
Los alcanos cíclicos o cicloalcanos son, como su nombre indica hidrocarburos alcanos de cadena cíclica. En ellos la relación C/H es CnH2n). Sus características físicas son similares a las de los alcanos no cíclicos, pero sus características químicas difieren sensiblemente, especialmente aquellos de cadena mas corta, de estos siendo mas similares a las de los alquinos.
Los alcanos se obtienen mayoritariamente del petróleo, ya sea directamente o mediante cracking o pirólisis, esto es, rotura térmica de moléculas mayores. Son los productos base para la obtención de otros compuestos orgánicos. Estos son algunos ejemplos de alcanos:
Actividad 3: Realiza los siguientes ejercicios de formulación
Subproceso #2
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgkJoD_06IOsdatG48MvKtJA2h4R8yuoiABwVunPFpuZskpZLKQw3dS0W87RM8jFYtfIx-OWYuDQ41Vc-8BnVvxuTwcjw6uZDkwdpK3Z16YzzRz3_t3WUcUYJdPXghSrSz7MAJCZpM8r8SI/s320/atomo.jpg)
EL ATOMO DE CARBONO
Actividad #1: Visita la página siguiente y obtén la configuración electrónica del carbono
La configuración electrónica del carbono:
1s22s22px12px12pz
Dada la poca diferencia de energía entre los orbitales 2s y los 2p es fácil proporcionar su electrón 2s a un orbital 2p, obteniendo la configuración:
1s2h12h12h12h1
El átomo de carbono tiene la siguiente configuración electrónica en estado basal:
C z=6 1s² 2s² 2px¹ 2py¹ 2pzº
En esta configuración se observa que hay dos orbitales externos
Actividad #2 :¿Cuántos enlaces puede formar el carbono? ¿De qué tipo?
Mientras que sólo hay alrededor de 118 elementos catalogados en la tabla periódica, obviamente hay más substancias en la naturaleza que los 118 elementos puros. Esto es porque los átomos pueden reaccionar unos con otros para formar nuevas substancias denominadas compuestos. Un compuesto se forma cuando dos o más átomos se enlazan químicamente. El compuesto que resulta de este enlace es químicamente y físicamente único y diferente de sus átomos originarios.
Miremos un ejemplo. El elemento sodio es un metal de color plateado que reacciona tan violentamente con el agua que produce llamas cuando el sodio se moja. El elemento cloro es un gas de color verdoso que es tan venenoso que fue usado como un arma en la Primera Guerra Mundial. Cuando estos químicos se enlazan, estas dos peligrosas substancias forman un compuesto, el cloruro de sodio. ¡Este es un compuesto tan inofensivo que no comemos todos los días - la sal de mesa común!
+
Metal de sodio Gas de Cloro sal de mesa
En 1916, el químico americano Gilbert Newton Lewis propusó que los enlaces químicos se formaban entre los átomos porque los electrones de los átomos interactuaban entre ellos. Lewis había observado que muchos elementos eran más estables cuando ellos contenían ocho electrones en su envoltura de valencia. El sugirió que los átomos con menos de ocho valencias de electrones se enlazaban para compartir electrones y completar sus envolturas de valencia.
Mientras que algunas de las predicciones de Lewis han sido desde entonces probadas como incorrectas (el sugirió que los electrones ocupaban orbitas en forma de cubos), su trabajo estableció la base de lo que se conoce hoy en día sobre los enlaces químicos. Sabemos que hay dos principales tipos de enlaces químicos, iónicos y - enlaces covalentes.
El carbono 4 enlaces simples, o 2 dobles.
El hidrogeno solo uno(solo tiene un electron para compartir)
El Oxigeno puede hacer varias cosas:
Formar enlaces simples(2 como en el agua, 3 como en el cation hidronio...), tambien puede formar dobles enlaces como en el CO2...
ten en cuenta que el numero de enlaces depende solo del numero de electrones, en el hidrogeno solo hay un electron, entonces solo forma un enlace, el carbono tiene 4 electrones entonces forma 4 enlaces y el oxigeno tiene 6, pero rara vez los emplea todos, por lo general deja algun par desapareado
Actividad # 3 : Ahora vas a ver en tres dimensiones las moléculas de metano, eteno y etino como representación de los enlaces simple, doble y triple. Para una mejor visualización lee este documento.
Actividad 4: Una vez determinada cómo se enlaza el carbono para formar compuestos orgánicos nos preguntamos, ¿cuáles son las características o propiedades de los compuestos orgánicos?
Las propiedades de los compuestos orgánicos refiriéndose a las características de cada grupo funcional.
Los compuestos orgánicos que poseen un mismo grupo funcional y que difieren sólo en un número entero de grupos metileno, -CH2-, se clasifican como miembros de una misma serie homóloga y se pueden representar por una fórmula molecular general. La progresiva introducción de grupos metileno en los miembros de una serie homóloga produce una suave variación de las propiedades determinadas por el grupo funcional.
Actividad 5: ¿Cómo se representan los compuestos orgánicos? ¿Qué tipo de fórmulas se utilizan?
La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Debe proporcionar, como mínimo, dos informaciones importantes: qué elementos forman el compuesto y en qué proporción se encuentran dichos elementos en el mismo.
La fórmula puede ser:
Empírica:
Es la fórmula más simple posible. Indica qué elementos forman la molécula y en qué proporción están. Es la fórmula que se obtiene a partir de la composición centesimal de un compuesto. Por ejemplo, si tenemos un hidrocarburo (formado por H y C) podemos combustionarlo en presencia de oxígeno, y a partir del CO2 y H2O que se forman determinar la cantidad de C e H que contiene. Bastará calcular los moles de C e H, y dividir estas dos cantidades por el valor más pequeño determinando la proporción de los átomos en el compuesto, es decir, su fórmula empírica.
Ejemplo : CH, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1 a 1.
Molecular:
Indica el número total de átomos de cada elemento en la molécula. Para conocer la fórmula molecular a partir de la empírica es preciso conocer la masa molecular del compuesto. A partir de las propiedades coligativas, como presión osmótica, descenso crioscópico o aumento ebulloscópico, podemos determinar la masa molecular, y a partir de ésta la fórmula molecular con una simple proporción.
Hay tres formas distintas de escribir una fórmula molecular:
Condensada Expresa el tipo y número de átomos de la molécula. Pero no informa de los enlaces que presenta la misma. Ejemplo : C6H6 compuesto formado por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno.
Semidesarrollada En ella se representa sólo los enlaces carbono-carbono. Ejemplo: HC º CH presenta un enlace triple carbono-carbono.
Desarrollada o Estructural Se representan todos los enlaces de la molécula. Ejemplo: H - C º C - H En la mayor parte de los casos bastará con la fórmula semidesarrollada.
Geométricas:
Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el plano o en el espacio.
Planas
en lugar de CH3 - CH2 - CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH3
Tridimensionales
Las cuñas y líneas discontinuas pretenden ayudar a dar perspectiva a la molécula. COOH y H están en el plano. OH está detrás del plano. CH3 está delante del plano.
Cadena carbonada
Es la secuencia de átomos de carbono, unidos entre sí, que forman el esqueleto de la molécula orgánica.
Hayi diferentes tipos de cadena, según sea a su forma:
Abierta o acíclica: Los átomos de carbono extremos no están unidos entre sí. No forman anillos o ciclos.
Puede ser:
Lineal No llevan ningún tipo de substitución. Los átomos de carbono pueden escribirse en línea recta. Aunque también se poden escribir retorcidas para ocupar menor espacio. Es importante saber ver que aunque esté torcida es una cadena lineal.
Ramificada De alguno de los carbonos de la cadena lineal sale otra o otras cadenas secundarias o ramas.
Cerrada o cíclica: El último carbono de la cadena se une al primero, formando un ciclo o anillo.
Hay varios tipos:
Homocíclica Los átomos del ciclo son átomos de carbono.
Heterocíclica Algún átomo de carbono del ciclo fue substituido por otro átomo, por ejemplo N, S, O, etc.
Monocíclica Sólo hay un ciclo.
Policíclica Hay varios ciclos unidos.
Clases de átomos de carbono
Primario Un carbono es primario si está unido sólo a un átomo de carbono.
Los dos átomos de carbono son primarios
Secundario Si está unido a dos átomos de carbono.
El átomo de carbono central es secundario.
Terciario Si está unido a tres átomos de carbono.
El átomo de carbono (3) es terciario.
Cuaternario Si está unido a cuatro átomos de carbono.
El átomo de carbono (3) es cuaternario.
Isómeros
Se llaman isómeros a dos o más compuestos diferentes que tienen la misma fórmula molecular, pero diferente fórmula estructural, y diferentes propiedades físicas o químicas.
Estructural:
Los isómeros se diferencian por el orden en que están enlazados los átomos en la molécula.
Isomería de cadena: Distinta colocación de algunos átomos en la cadena.
Isomería de posición: Distinta posición del grupo funcional.
Isomería de función: Distinto grupo funcional.
Estereoisomería:
Los isómeros se diferencian por la disposición tridimensional de los átomos en la molécula.
Isomería geométrica o cis-trans:propia de los compuestos con dobles enlaces.
Isomería óptica: propia de compuestos con carbonos asimétricos, es decir, con los cuatro substituyentes diferentes.
Función química y grupo funcional
Se llama función química a cada grupo de compuestos con propiedades y comportamientos químicos característicos.
Cada función se caracteriza por poseer un agregado, de uno o varios átomos, al que se denomina grupo funcional.
Las funciones químicas que vamos a formular, con sus grupos funcionales, están en la siguiente tabla.
Nomenclatura
Es el conjunto de reglas que permiten asignar, unívocamente, un nombre a cada compuesto químico.
Nomenclatura sistemática
Es la que se ajusta a un sistema prefijado.
Se deben seguir los convenios establecidos por la I.U.P.A.C. (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada).
Nomenclatura tradicional
Arraigada en el lenguaje químico convencional, aún que no sigue unas normas prefijadas.
Muchos de estos nombres tradicionales están aceptados por la IUPAC.
Ejemplos Nombre sistemático Nombre tradicional
eteno etileno
etino acetileno
triclorometano cloroformo
ácido etanodioico ácido oxálico
metilbenceno tolueno
Subproceso #1
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiUbYy74U7xBFDoRjTARRPzZOgdDXO7qwG9NZtIwyJppPibjjmsMKx2GTc6weXmdVCpDJyYmo5q6JvMMZRxaXdsuHXeHoUJO63-n-VAT0l-qP9EnypDWHaKkIx7nVhCn0dVve60JXfc7OB5/s320/image004.jpg)
EL CARBONO EN LA NATURALEZA
Actividad #1: ¿En que formas se presenta el carbono libre en la naturaleza?
El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Se puede presentar en varias formas:
en diamante (sólo enlaces C-C), gráfito (enlaces C=C), el fullereno que es un elemento de 6 carbonos, la antracita que es el carbón más puro, la turba (con rastros de azufre), el carbón bituminoso y el lignito, además de los nanotubos de carbono que se descubrieron hace poco.
Las características del carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples.
Así, con el oxígeno forma el óxido de carbono (IV), vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el SolEl hierro o fierro (en muchos países hispanohablantes se prefiere fierro)1 es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe (del latin fĕrrum)1 y tiene una masa atómica de 55,6 u.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro
Actividad #2 ¿Que diferencias existen entre el diamante y el grafito?
El diamante es el material mineral más duro, incoloro, transparente y abrasivo que se conoce; puede rayar los metales o cortar el pavimento, ya que se encuentra en la punta de las brocas; se considera una piedra preciosa; reactiva a temperatura ambiente. En cambio, el grafito es suave, quebradizo, negro, opaco y blando, como el de la punta de los lápices. Ambos son tan sólo un conglomerado de átomos de carbono, que presentan el mismo tipo de enlace (covalente).
En el diamante, un átomo de carbono se une a cuatro átomos de carbono por enlaces sencillos, en disposición tetraédrica, patrón que se extiende en forma continua a través de una basta red. La resistencia y la dureza del diamante son el resultado de esta estructura cristalina. Romper un diamante es enfrentarse a innumerables enlaces muy fuertes que conforman su estructura.
Respecto al grafito, cada carbono está unido a otros tres átomos de carbono; la geometría que presenta es la de un triángulo equilátero plano. A consecuencia de esta geometría, todos los átomos de carbono se encuentran en el mismo plano, formando láminas hexagonales, dándole las características ya mencionadas.
Si nos diesen a escoger cuál de las dos estructuras cristalinas del carbono quisiésemos ser, sin duda, escogeríamos ser diamantes; así que si todos nuestros pensamientos son mágicos, yo, esta persona soñadora, se los concedo: ¡ya somos diamantes por decisión! Pero, para que éstos brillen y sean reconocidos en el mundo, es necesario cortarlos, modelarlos y pulirlos; la tarea no es fácil, pero con mucho trabajo se puede lograr.
En mineralogía, el diamante (del griego antiguo ademas, que significa "propio" o "inalterable") es el alótropo del carbono donde los átomos de carbono están dispuestos en una variante de la estructura cristalina cúbica centrada en la cara denominada red de diamante. El diamante es la segunda forma más estable de carbono, después del grafito; sin embargo, la tasa de conversión de diamante a grafito es despreciable a condiciones ambientales. El diamante tiene renombre específicamente como un material con características físicas superlativas, muchas de las cuales derivan del fuerte enlace covalente entre sus átomos. En particular, el diamante tiene la más alta dureza y conductividad térmica de todos los materiales comunes. Estas propiedades determinan que la aplicación industrial principal del diamante sea en herramientas de corte y de pulido.
El diamante tiene características ópticas destacables. Debido a su estructura cristalina extremadamente rígida, puede ser contaminada por pocos tipos de impurezas, como el boro y el nitrógeno. Combinado con su gran transparencia (correspondiente a una amplia banda prohibida de 5,5 eV), esto resulta en la apariencia clara e incolora de la mayoría de diamantes naturales. Pequeñas cantidades de defectos o impurezas (aproximadamente una parte por millón) inducen un color de diamante azul (boro), amarillo (nitrógeno), marrón (defectos cristalinos), verde, violeta, rosado, negro, naranja o rojo. El diamante también tiene una dispersión refractiva relativamente alta, esto es, habilidad para dispersar luz de diferentes colores, lo que resulta en su lustre característico. Sus propiedades ópticas y mecánicas excelentes, combinado con una mercadotecnia eficiente, hacen que el diamante sea la gema más popular.
La mayoría de diamantes naturales se forman a condiciones de presión alta y temperatura alta, existentes a profundidades de 140 km a 190 km en el manto terrestre. Los minerales que contienen carbono proveen la fuente de carbono, y el crecimiento tiene lugar en períodos de 1 a 3,3 mil millones de años, lo que corresponde a, aproximadamente, el 25% a 75% de la edad de la Tierra. Los diamantes son llevados cerca a la superficie de la Tierra a través de erupciones volcánicas profundas por un magma, que se enfría en rocas ígneas conocidas como kimberlitas y lamproitas. Los diamantes también pueden ser producidos sintéticamente en un proceso de alta presión y alta temperatura que simula aproximadamente las condiciones en el manto de la Tierra. Una alternativa, y técnica completamente diferente, es la deposición química de vapor. Algunos materiales distintos al diamante, incluyendo a la zirconia cúbica y carburo de silicio son denominados frecuentemente como simulantes de diamantes, semejando al diamante en apariencia y muchas propiedades. Se han desarrollado técnicas gemológicas especiales para distinguir los diamantes sintéticos y los naturales, y simulantes de diamantes.
Actividad #3 El carbono tambien aparece combinado formando compuestos orgonicos e inorganicos. ¿Cuales son los principales compuestos inorganicos?
Se denomina compuesto inorgánico a todos aquellos compuestos que están formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el carbono, siendo el agua el más abundante. En los compuestos inorgánicos se podría decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos.
Mientras que un compuesto orgánico se forma de manera natural tanto en animales como en vegetales, uno inorgánico se forma de manera ordinaria por la acción de varios fenómenos físicos y químicos: electrólisis, fusión, etc. También podrían considerarse agentes de la creación de estas sustancias a la energía solar, el agua, el oxígeno.
Los enlaces que forman los compuestos inorgánicos suelen ser iónicos o covalentes
Ejemplos de compuestos inorgánicos:
• Cada molécula de cloruro de sodio (NaCl) está compuesta por un átomo de sodio y otro cloro.
• Cada molécula de agua (H2O) está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
• Cada molécula de amoníaco (NH3) está compuesta por un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno.
• El anhídrido carbónico se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso y los seres vivos aerobios lo liberan hacia ella al realizar la respiración. Su fórmula química, CO2, indica que cada molécula de este compuesto está formada por un átomo de carbono y dos de oxígeno. El CO2 es utilizado por algunos seres vivos autótrofos como las plantas en el proceso de fotosíntesis para fabricar glucosa. Aunque el CO2 contiene carbono, no se considera como un compuesto orgánico porque no contiene hidrógeno
Compuestos
Óxidos
Los óxidos son compuestos que resultan de la unión de oxígeno (O2-) con cualquier elemento de la tabla periódica sea metal (óxidos básicos) o no metal (óxidos ácidos). Las nomenclaturas son las comunes, la Stock y la IUPAC.
Ejemplos de óxidos:
• Óxido de cloro (VII): Cl2O7
• Óxido de boro: B2O3
• Dióxido de carbono: CO2
• Dióxido de silicio: SiO2
Peróxidos
Los peróxidos son compuestos que resultan de la unión del grupo peróxido (-O-O- o O2-2) con un metal. En los peróxidos, el óxígeno tiene un número de oxidación o valencia -1. Se nombran utilizando el termino «peróxido» seguido del nombre del metal.
Ejemplos de peróxidos:
• Peróxido de oro (III): Au2(O2)3
• Peróxido de plomo (IV) = Pb(O2)2
• Peróxido de estaño (IV) = Sn(O2)2
• Peróxido de litio = Li2O2
Hidruros [editar]
Los hidruros son compuestos que resultan de la unión del anión hidruro (H-) con un catión metálico. Se nombran con la palabra «hidruro» seguida del nombre del metal.
Ejemplos de hidruros:
• Hidruro de litio: LiH
• Hidruro de berilio: BeH2
Sales binarias [editar]
Los ionnes son átomos o conjuntos de átomos cuya carga eléctrica no es neutra. Pueden ser cationes, si tienen carga positiva; o aniones, si su carga es negativa.
Ejemplos de sales binarias
• Cloruro de calcio: CaCl2
• Bromuro de hierro (III): FeBr3
Compuestos ternarios [editar]
Hidróxidos [editar]
Artículo principal: Hidróxido
Los hidróxidos son los resultantes de la unión de un grupo hidróxido o hidroxilo con un metal. se nombran usando el termino «hidróxido» (OH-) seguido del nombre del metal mediante la nomenclatura Stock o la IUPAC.
Ejemplos de hidróxidos:
• Hidróxido de plomo (IV): Pb(OH)4
• Hidróxido de sodio: NaOH
• Hidróxido de cobalto (III): Co(OH)3
• Hidróxido de germanio (IV): Ge(OH)4
Oxácidos [editar]
Artículo principal: Oxácido
Los oxácidos son compuestos ternarios que se forman al combinarse un ánhídrido (óxido ácido) con el agua. La mayoría de ellos responden a la fórmula general HaXbOc, donde X es ordinariamente un no-metal, aunque también puede ser un metal de transición con número de oxidación superior a 4.
martes, 1 de junio de 2010
subprocceso #4
Grupos funcionales mas importantes.Ejemplos
Actividad #1
Completa a hora la tabla siguente en la que se encuentran los grupos funcionales mas importantes.
Actividad #1
Completa a hora la tabla siguente en la que se encuentran los grupos funcionales mas importantes.
domingo, 23 de mayo de 2010
Subprocceso #5
Aplicaciones de interes en la industriay en los seres vivos
ACTIVIDAD #1
Ya hemos estudiado el petroleoy el gas natural. Ahora vamos a seguir viendo sustancias organicas de interes para el hombre. Para elloelige dos de los compuestos qe te proponemos y especifica su constitucion y para qe sirven: glucidos, lipidos ,proteinas, acidos nucleicos, polimeros, deterjentes y jabones
ACTIVIDAD #1
Ya hemos estudiado el petroleoy el gas natural. Ahora vamos a seguir viendo sustancias organicas de interes para el hombre. Para elloelige dos de los compuestos qe te proponemos y especifica su constitucion y para qe sirven: glucidos, lipidos ,proteinas, acidos nucleicos, polimeros, deterjentes y jabones
Quimica del carbono
Procceso
Ahora detallamos el proceso que has de seguir para poder dar respuestas a las cuestiones que planteamos en la Introducción. Para ello lo primero que vamos a hacer es crear grupos de dos personas, que deberéis realizar TODAS las actividades que se plantean a continuación.
Para guiaros en vuestro proceso podéis consultar la evaluación, donde aparecen recogidos los criterios a seguir para evaluar vuestro trabajo. Recordaros también que como se establece en la tarea debéis comunicaros con vuestro profesor y realizar al menos tres aportaciones en los blogs de vuestros compañeros.
Pasamos ahora a ver cada uno de los subprocesos de los que consta la actividad.
Ahora detallamos el proceso que has de seguir para poder dar respuestas a las cuestiones que planteamos en la Introducción. Para ello lo primero que vamos a hacer es crear grupos de dos personas, que deberéis realizar TODAS las actividades que se plantean a continuación.
Para guiaros en vuestro proceso podéis consultar la evaluación, donde aparecen recogidos los criterios a seguir para evaluar vuestro trabajo. Recordaros también que como se establece en la tarea debéis comunicaros con vuestro profesor y realizar al menos tres aportaciones en los blogs de vuestros compañeros.
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