2. Investigar la estructura y para que sirven los siguientes compuestos:
xileno
cumeno
fenantraceno
pireno
naftaleno
antraceno
tolueno
anilina
quinona
Reglas para nombrar aromaticos
Regla 1. En bencenos monosustituidos, se nombra primero el radical y se termina en la palabra benceno.
Regla 2. En bencenos disustituidos se indica la posición de los radicales mediante los prefijos orto- (o-), meta (m-) y para (p-). También pueden emplearse los localizadores 1,2-, 1,3- y 1,4-.
Regla 3. En bencenos con más de dos sustituyentes, se numera el anillo de modo que los sustituyentes tomen los menores localizadores. Si varias numeraciones dan los mismos localizadores se da preferencia al orden alfabético.
Regla 4. Existen numerosos derivados del benceno con nombres comunes que conviene saber:
Tipos de carbono: En las estructuras orgánicas podemos encontrar cuatro tipos de carbono que corresponden:
Carbono primario: Esta unido solamente a otro átomo de carbono
Carbono secundario: Esta unido a dos átomos de carbono.
Carbono terciario: Esta unido a tres átomos de carbono
Carbono cuaternario: Está unido a cuatro átomos de carbono
En la siguiente estructura podremos ver a los cuatro tipos de carbono:
Actividad en clase: Indica cuántos carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios; existen en cada una de estas estructuras:
ALDEHÍDOS Y CETONAS
Los aldehídos y cetonas son compuestos que contienen el grupo carbonilo:
La fórmula general de los aldehídos y cetonas es:
Los aldehídos y cetonas se diferencian entre sí porque en los aldehídos, el grupo carbonilo va unido a un átomo de hidrógeno y a un radical y, en las cetonas, el grupo carbonilo va unido a dos radicales.
Nomenclatura de aldehídos
Nomenclatura común: Es derivada de otra función orgánica ácido carboxílico. Se remplaza en el nombre del ácido la terminación “ico” por “aldehído”. Ejemplo el ácido de un carbono se nombra ácido fórmico, por lo tanto el aldehído de un carbono será el formaldehido. Los nombres de algunos ácidos y aldehídos comunes se muestran en la siguiente tabla.
Nomenclatura IUPAC ALDEHIDOS: el nombre de los aldehídos por esta nomenclatura se deriva del alcano del mismo número de carbones y se sustituye la terminación “ano” por el sufijo “al”. Si se trata de un aldehído ramificado se escoge la cadena de carbonos más grande que contenga el grupo carbonilo, luego se enumera siendo siempre el carbono uno el que contenga el grupo carbonilo. No es necesario poner su ubicación ya que siempre será 1. Luego se nombran los radicales alfabéticamente y por último el nombre de la cadena principal.
Ejemplos de aldehídos con nomenclatura IUPAC:
Nomenclatura IUPAC CETONAS: el nombre de las cetonas por esta nomenclatura se deriva del alcano del mismo número de carbones y se sustituye la terminación “ano” por el sufijo “ona”. Cuando la cetona tiene más de cuatro carbonos, se debe colocar la localización del grupo carbonilo. Si es ramificada se usa el mismo procedimiento que con los aldehídos.
Ejemplos:
REGLAS PARA NOMBRAR
1. Hologenos
2. Radicales lineales
3. Radicales ciclicos
4. Alcoholes
5. Aldehidos
6. Cetonas
7. Aminas
8. Nitrocompuestos
9. Ácidos Carboxilicos y derivados
10. Doble enlace =
11. Nombre principal
EJERCICIOS: Nombrara las siguientes cadenas teniendo en cuenta las reglas para nombrar.
Nomenclatura de alcanos: Son compuestos de carbono e hidrógeno formados por enlaces simples carbono-carbono y carbono-hidrógeno. Los alcanos tienen de fórmula molecular CnH2n+2, donde n representa el número de átomos de carbono. Se nombran mediante prefijos que indican el número de hidrógenos de la cadena (met, et, prop, but, pent, hex, hept, oct, non, dec, undec), seguido del sufijo -ano.
Nomenclatura de cicloalcanos: Forman cadenas cerradas o anillos. Se clasifican en monocíclicos si constan de un sólo anillo y policíclicos si tienen dos o más. Se nombran de forma análoga a los hidrocarburos lineales, anteponiendo la palabra ciclo- al nombre del alcano lineal de igual número de carbonos, (ciclopropano, ciclobutano, ciclopentano, ciclohexano....).
Nomenclatura de alquenos: Son compuestos hidrocarbonados con uno o más dobles enlaces entre átomos de carbono. Su fórmula molecular es CnH2n, con n ≥ 2. Se nombran con los mismos prefijos que los alcanos, cambiando la terminación -ano por -eno, (eteno, propeno, 1-buteno).
Para nombrar los alquenos se toma como cadena principal la de mayor longitud que contenga el doble enlace y se termina en -eno. La posición del doble enlace se indica mediante un localizador.
Nomenclatura de alquinos: Los alquinos son compuestos que contienen al menos un triple enlace. Con un triple enlace cumplen la fórmula CnH2n-2 con n ≥ 2. Se nombran terminando en -ino el nombre del alcano de igual número de carbonos. La numeración parte del extremo que permite asignar los localizadores más bajos al triple enlace.
Nomenclatura de alcoholes: Se forman al cambiar hidrógenos (-H) en alcanos por grupos hidroxilo (-OH). Se nombran terminando en -ol al hidrocarburo con igual número de carbonos, e indicando con un localizador la posición que ocupa el grupo -OH. Cuando actúan como sustituyentes se nombran como hidroxi-
Los alcoholes son compuestos que se caracterizan por tener en su estructura un grupo funcional denominado hidroxilo, dependiendo del tipo de carbono que lo contenga vamos a encontrar tres tipos de alcoholes: alcoholes primarios, alcoholes secundarios y alcoholes terciarios.
Alcoholes primarios: grupo (OH) en un carbono primario
Alcoholes secundarios: grupo (OH) en un carbono secundario.
Alcoholes terciarios: grupo (OH) en un carbono terciario.
Ejemplos:
Nomenclatura de alcoholes: En esta función orgánica emplearemos dos tipos de nomenclatura, una es la común y la otra la IUPAC
Nomenclatura común: primero se escribe la palabra alcohol, luego se nombra la estructura que posee el grupo como si se tratara de un radical seguido del sufijo “ico”. Su estructura general es:
ALCOHOL RADICAL + ICO
Ejemplo: nombrar el siguiente alcohol por nomenclatura común:
Si tomamos el compuesto como si no tuviera el grupo (OH) el radical correspondería al etil. Entonces su nombre seria: AlcoholEtílico
Nota: Esta nomenclatura se utiliza generalmente para alcoholes que no tengan varios radicales.
Nomenclatura IUPAC
Reglas:
1. Se selecciona la cadena continua más larga de átomos de carbono que contenga el grupo hidroxilo -OH. Ejemplo:
2. Se numera de tal forma que el grupo -OH, Se encuentre en el numero de carbono menor posible en el compuesto. Ejemplo:
3. Se nombran los grupos sustituyentes en orden alfabético indicando su posición con un número.
4. Se da nombre a la cadena principal cambiando la terminación -o del alcano correspondiente, por el sufijo ol. Indicando además la posición del -OH.
En este caso, el compuesto recibe el nombre: 4-metil-2-hexanol
ACTIVIDAD
Completar el siguiente cuadro con la nomenclatura común e IUPAC para los correspondientes alcoholes:
La química de los compuestos orgánicos ha
sido de gran interés para las ciencias desde principios del siglo XX hasta
nuestros días, y la rama que se encarga de ese estudio es la química orgánica,
pero salvando esta efímera y superficial descripción, ¿alguna vez te haz
preguntado qué es la química orgánica realmente
y cuál es su utilidad? Pues ya no tienes porqué hacerlo, hoy quiero invitarte a
conocer un poco más en profundidad qué es la química orgánica, por qué es
importante, para qué sirve y qué hacen los químicos orgánicos.En esencia, la química orgánica es el
estudio del carbón y la amplia diversidad de moléculas que, al contener
carbono, forman enlaces covalentes de carbono a carbono o de carbono e hidrógeno u otros heteroátomos, es decir
la química de la vida misma. No todas las
reacciones de carbón son orgánicas, por lo cual la química orgánica podría
considerarse también como el estudio de las moléculas que contienen la unión
carbono-hidrógeno (C-H) y sus reacciones en general.Esta rama de la química implica el estudio y la comprensión
de las estructuras, la composición y la síntesis de todos aquellos compuestos químicos que
contienen carbono (C), elemento fundamental para la
vida. El carbono y el hidrógeno (H) forman lo que llamamos
un compuesto orgánico y su comprensión es esencial para el entendimiento de la
vida.Por qué la
química orgánica es tan importante y para qué sirve?Esta disciplina es importante porque es la que estudia la
vida y las reacciones químicas relacionadas con ella, no solamente "la
vida" como fuente, sino también el significado mismo de "la
vida", la vida diaria. Muchos profesionales aplican el saber de la química orgánica como
doctores, veterinarios, dentistas, farmacéuticos, ingenieros químicos y
bioquímicos. La química orgánica juega una parte fundamental en el desarrollo
de químicos comunes utilizados en todos los hogares: alimentos, plásticos,
medicamentos, combustibles, realmente la mayoría de los químicos que son parte
de la vida diaria.Un químico orgánico es el profesional con un título
universitario en Química. Típicamente esto podría ser un doctorado o un master
en química orgánica, aunque una diplomatura en Química podría ser suficiente
para algunos cargos menos importantes. Estos profesionales generalmente llevan
a cabo investigaciones y el desarrollo en un laboratorio.Los proyectos que podrían requerir del conocimiento de un
químico orgánico podrían incluir el desarrollo de un mejor medicamento
analgésico, formular un champú que podría resultar en pelo más sedoso, hacer
una alfombra resistente a las manchas o encontrar un repelente de insectos que
no sea tóxico.Lectura tomada de: https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/2011/05/17/que-es-y-para-que-sirve-la-quimica-organica
ALCANOS, ALQUENOS Y ALQUINOS
ALCANOS
También conocidos como hidrocarburos saturados, son cadenas alifáticas de carbonos e hidrógenos, que se encuentran enlazados solo por enlaces covalentes sencillos, se nombran con los prefijos listados anteriormente con la terminación ano, ejemplos de ellos son: metano, butano y heptano. La cantidad de átomos de hidrógeno se puede identificar, si se conoce el número de carbonos (n) presentes en la molécula, tal como se muestra en el siguiente ejemplo:
CH4: metano
C5H12: pentano
C9H20: nonano
En este ejemplo, el metano tiene 1 átomo de carbono y 4 de hidrógeno, el pentano tiene 5 átomos de carbono y 12 átomos de hidrógeno; por último, el nonano tiene 9 átomos de carbono y 20 átomos de hidrógeno.
ALQUENOS
También los pueden nombrar como hidrocarburos insaturados, son cadenas alifáticas de carbonos que pueden presentar uno, dos, o más dobles enlaces. Estos dobles enlaces son consecuencia de la pérdida de hidrógenos por la molécula, que para equilibrarse energéticamente establece dobles enlaces entre los átomos de carbono. Su notación en química orgánica utiliza los prefijos mostrados anteriormente y la terminación eno, así ejemplos de alquenos son: buteno, penteno y octeno. El número de átomos de hidrógeno puede calcularse en función del número de átomos de carbono en la molécula.
C2H4: eteno
C4H8: buteno
C8H18: octeno
En el ejemplo anterior, se observa que el eteno tiene 2 átomos de carbono y 4 de hidrógeno, el buteno tiene 4 átomos de carbono y 8 átomos de hidrógeno, finalmente el octeno tiene 8 átomos de hidrógeno y 16 de hidrógeno.
ALQUINOS
A estos también los puedes llamar hidrocarburos insaturados, son cadenas alifáticas de carbonos que pueden presentar uno, dos o más triples enlaces. Los triples enlaces se forman al deshidrogenar dos átomos de carbono que ya están enlazados entre sí por un doble enlace. Se nombran utilizando los prefijos usados anteriormente y la terminación ino, por ejemplo: propino, pentino o nonino.
C2H2: etino (acetileno)
C4H6: butino
C7H10: Heptino
En este caso, el etino tiene 2 átomos de carbono y 2 de hidrógeno, además al etino también se le conoce como acetileno. El butino tiene 4 átomos de carbono y 6 de hidrógeno, finalmente el heptino tiene 7 átomos de carbono y 10 de hidrógeno.
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QUÍMICA 11
HILO CONDUCTOR
¿Por qué el átomo de carbono es el
centro de la química orgánica?
TÓPICO GENERATIVO
Las Semillas de la Vida
-historia de la química orgánica
-estructura e hibridación del átomo de
carbono
-nomenclatura, propiedades y
reacciones: hidrocarburos, aldehídos y cetonas
META ESPECÍFICA
El estudiante comprenderá la
importancia del átomo de carbono y la forma en que se enlaza para formar
diferentes funciones orgánicas.
ESCALA DE pH Y pOH
La escala de pH
nos sirve para expresar la acidez o la basicidad de una disolución y significa
potencial de hidrogeno. Su medida se
puede realizar por lo general de dos maneras, cuando se realizan medidas del pH
que no necesiten ser muy precisas se utilizan unas sustancias llamadas
indicadores, que varían reversiblemente de color en función del pH del medio en
que están disueltas y para realizar medidas exactas se utiliza un pH-metro.
Definimos pH como: pH= -log (H+)
Definimos
pOH como: pOH= -log (OH-)
Por lo tanto el pH dependerá de la
concentración de iones hidrogeno y el pOH de la concentración de iones
hidroxilo. Teniendo las concentraciones de estos iones podemos hallar sus
valores (en la anterior temática se vio como calcular estas concentraciones).
Ejemplo del cálculo de pH: determinar el pH
de una disolución de HCl 0,5M
Solución: como vimos anteriormente la
concentración de los iones hidroxilo será la misma concentración del ácido
según su estequiometria.
Según
la definición de pH: (H+) = 5X10-3M
pH= -log (H+)
Remplazamos
la concentración de iones hidrogeno: pH= -log(5x10-3)=2.30
Si
analizamos el resultado anterior es un pH acido por ser el HCl un
ácido fuerte.
Ahora bien si trabajamos con una sustancia básica,
no podremos hallar el pH de manera directa, tenemos que hallar en primera
medida el valor de pOH y después si hallar el pH por medio de la siguiente
relación entre pH y POH que se da a una temperatura de 25°C:
En toda sustancia la sumatoria del valor de pH y pOH siempre
será 14 a 25°C
Veamos
un ejemplo de esto: pH + pOH= 14
Calcule
el pH y POH de una disolución de KOH 3x10-5 M a 25|C
Sabemos que: : (OH-)= 3X10-7 M
Como
ya habíamos dicho antes al tratarse de una base no determinamos de manera
directa el pH, hallaremos primero el valor de pOH.
pOH= -log (OH-) = -log (3X10-3) = 4.52
Hallamos el pH: pH+ pOH = 14
14-4.52= 9.48
SOLUCIÓN: pH= 9.48 y pOH= 4.52
TALLER pH y pOH
1. Complete la siguiente tabla. Realizando los respectivos cálculos
Disolución
pH
pOH
0,15M HI
0,040M RbOH
0,020M Ba(OH)2
1x10-4 M
HClO4
EVALUCIÒN DE CONOCIMIENTOS
1. Realizar la fase de síntesis presentada en el modulo I periodo.
