Química
Compuestos del carbono
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Ficha temática

ASIGNATURA: Química II

UNIDAD 2. Alimentos, proveedores de sustancias esenciales para la vida

Aprendizajes esperados:

  • Identifica en las fórmulas de compuestos del carbono, los grupos funcionales que caracterizan a los alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas y amidas. (N1)
  • Da ejemplos de compuestos orgánicos importantes por sus aplicaciones prácticas.
  • Señala que el tipo de elemento y de enlace, el tamaño y forma de las cadenas y los grupos funcionales presentes, son los factores que determinan las propiedades de los compuestos orgánicos. (N2)
  • Reconoce la importancia de la posición de los átomos en las moléculas mediante la elaboración de modelos estructurales. (N2)
  • Aumenta su capacidad de abstracción al elaborar modelos tridimensionales de moléculas sencillas de alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas y amidas.
Recurso educativo desarrollado para el plan de estudios de la ENP de la UNAM. Versión 1.0.0
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CRÉDITOS

Colegio de Ciencias y Humanidades

  • Rosa Elba Pérez Orta Antonio Rico Galicia Elaboración de contenidos

Dirección General de Cómputo y de Tecnologías de Información y Comunicación

  • José Fernando García Pacheco Yessica Gisela Arredondo Guzmán Desarrollo de sistemas
  • Elizabeth Ortiz Caballero Diseño gráfico
  • Lourdes Marcela Peña Lartigue Apoyo a diseño gráfico
  • Rebeca Valenzuela Argüelles Coordinación de diseño didáctico
  • Mario Alberto Hernández Mayorga Coordinación del desarrollo
  • Teresa Vázquez Mantecón Coordinación del proyecto

Bibliografía

  • autor. (año). título. país: editorial.
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Introducción
Grupos funcionales
Compuestos del carbono
Los átomos de carbono, tienen la propiedad de unirse entre sí para formar cadenas rectas y ramificadas que pueden ser abiertas o cerradas, con enlaces simples, dobles y triples. En el caso de los hidrocarburos, los átomos de carbono sólo están unidos a átomos de hidrógeno. Sin embargo, también pueden formar enlaces covalentes x El enlace covalente se presenta cuando dos átomos quedan unidos al compartir un par de electrones. con átomos de otros elementos como el oxígeno y el nitrógeno formando parte de un grupo funcional. Dependiendo del arreglo de los átomos los grupos funcionales reciben un nombre.
Oprime en el tipo de compuesto y observarás la fórmula general desarrollada de su grupo funcional.
En las fórmulas generales los símbolos R, R’ y R'' representan radicales (cadenas de carbonos o anillos enlazados a un grupo funcional). El símbolo (*) puede representar un átomo de hidrógeno, una cadena, un anillo de carbono o arilo x Radical aromático, se obtiene cuando el benceno pierde uno de sus hidrógenos (C6H5-). unido al grupo funcional. Para dar nombre sistemático a los compuestos orgánicos según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC por sus siglas en inglés), es necesario conocer los grupos alquilo más comunes. Éstos se derivan de alcanos x Hidrocarburos saturados formados sólo por átomos de carbono e hidrógeno unidos entre sí por enlaces sencillos. Su fórmula general es CnH2n+2. como el metano, el etano y el propano, entre otros. Se caracterizan por la falta de un átomo de hidrógeno, que los convierte en radicales cuyo nombre se forma a partir del alcano correspondiente, pero con la terminación "ilo". Por ejemplo: del metano CH4 deriva el radical "metilo" cuya fórmula es CH3—, del etano CH3—CH3 se deriva el "etilo" cuya fórmula es CH3—CH2— y así sucesivamente.
Cuando los átomos de carbono forman compuestos, se unen entre sí y también con hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Estas uniones se forman mediante enlaces covalentes debido a la diferente electronegatividad, x Capacidad de un átomo para atraer los electrones hacia él en un enlace químico. de cada uno de los elementos participantes: cada átomo tiene una capacidad de combinación específica. El carbono es tetravalente; x Que posee una valencia de cuatro, es decir, forma cuatro enlaces al combinarse con otros átomos. el hidrógeno, monovalente; x Que posee una valencia de uno, es decir, forma un enlace al combinarse con otro átomo. el oxígeno, divalente; x Que posee una valencia de dos, es decir, forma dos enlaces al combinarse con otros átomos. y el nitrógeno, trivalente. x Que posee una valencia de tres, es decir, forma tres enlaces al combinarse con otros átomos. Abre cada pestaña para activar la formación de las cadenas de carbono y de su grupo funcional obteniendo una representación que se conoce con el nombre de fórmula estructural x La fórmula estructural o desarrollada, representa la manera en que los átomos de una molécula están conectados y arreglados en el espacio. Los enlaces entre los átomos se señalan utilizando guiones. seguida de un ejemplo de fórmula semidesarrollada o condensada, x Muestra los átomos de hidrógeno enseguida de los átomos de carbono al que están unidos. No se indican todos los enlaces simples, únicamente enlaces C—C. para llegar a la fórmula general que lo representa.
Fórmula estructural
H H H H C C C O H H H H
Fórmula condensada
OH CH2 CH2 CH3
Fórmula general
R O H
Observa la siguiente animación que te muestra cómo se construye la fórmula condensada a partir de la fórmula estructural, y después la fórmula general a partir de la fórmula condensada. Play
Fórmula estructural
H H H O H C C C C H H H H
Fórmula condensada
O H C CH2 CH2 CH3
Fórmula general
O * C H
Fórmula estructural
H O H H C C C H H H
Fórmula condensada
O CH3 C CH3
Fórmula general
O R C R'
Fórmula estructural
H O H C C O H H
Fórmula condensada
O CH3 C O H
Fórmula general
O * C O H
Fórmula estructural
H O H H C C O C H H H
Fórmula condensada
O CH3 C O CH3
Fórmula general
O * C O R'
Fórmula estructural
H H H C N H H
Fórmula condensada
CH3 NH2
Fórmula general
R NH2
Fórmula estructural
H H H C H H C N H H
Fórmula condensada
CH3 CH3 NH
Fórmula general
R NH R'
Fórmula estructural
H H H C H H C N H H C H H
Fórmula condensada
CH3 CH3 N CH3
Fórmula general
R N R' R''
Fórmula estructural
H O H C C H N H H
Fórmula condensada
O CH3 C NH2
Fórmula general
O H * C N H
Fórmula estructural
H O H C C H N H H C H H
Fórmula condensada
O H CH3 C N CH3
Fórmula general
O H * C N R
Fórmula estructural
H O H C C H H N C H H C H H H
Fórmula condensada
O CH3 C N CH3 CH3
Fórmula general
O R' * C N R
En las fórmulas generales los símbolos R, R’ y R'' representan radicales (cadenas de carbonos o anillos enlazados a un grupo funcional). El símbolo (*) puede representar un átomo de hidrógeno, una cadena, un anillo de carbono o arilo unido al grupo funcional.
ALCANO ESTRUCTURA RADICAL ESTRUCTURA
Metano CH4 Metilo -CH3
Etano CH3CH3 Etilo -CH2-CH3
Propano CH3CH2CH3 N-propilo -CH2-CH2-CH3
Butano CH3CH2CH2CH3 N-butilo -CH2-CH2-CH2-CH3
Pentano CH3CH2CH2CH2CH3 N-pentilo -CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
  • Alcohol

    Hidroxilo
    OH
  • Aldehido y Cetona

    Carbonilo
    O C
  • Ácido carboxílico

    Carboxilo
    O C O H
  • Éster

    Éster
    O C O
  • Amina

    Amino
    N
  • Amida

    Amida
    O H C N
Pero te has preguntado, ¿cómo se unen los átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno para formar los diferentes compuestos orgánicos?
Estructura y propiedades
Modelos moleculares
Glosario

Alcanos: Hidrocarburos saturados formados sólo por átomos de carbono e hidrógeno unidos entre sí por enlaces sencillos. Su fórmula general es CnH2n+2 .

Arilo: Radical aromático, se obtiene cuando el benceno pierde uno de sus hidrógenos (C6H5-)

Baquelita: Resina sintética que se obtiene al reaccionar fenol y formaldehído. Patentado en 1907, fue el primer plástico termoestable, aislante y resistente al agua, a los ácidos y al calor.

Bioetanol: El etanol es un compuesto químico obtenido a partir de la fermentación de los azúcares y puede utilizarse como combustible, ya sea solo o mezclado en cantidades variadas con gasolina. Su uso se ha extendido principalmente para reemplazar el consumo de derivados del petróleo. El bioetanol tiene las mismas características y composición química que el etanol, ya que se trata del mismo compuesto. La diferencia radica en su proceso de producción. El bioetanol se obtiene a partir de biomasa, no del petróleo.

Catalizadores: Materiales que aumentan la rapidez de una reacción química sin consumirse.

Corrosión: Deterioro de los metales por ataque electroquímico del entorno.

Divalente: Que posee una valencia de dos, es decir, forma dos enlaces al combinarse con otros átomos.

Electronegatividad: Capacidad de un átomo para atraer los electrones hacia él en un enlace químico.

Enlaces Covalentes: El enlace covalente se presenta cuando dos átomos quedan unidos al compartir un par de electrones.

Estructura: Es la manera cómo están unidos y orientados espacialmente los átomos en cada molécula de una sustancia.

Fórmula Estructural: La fórmula estructural o desarrollada, representa la manera en que los átomos de una molécula están conectados y arreglados en el espacio. Los enlaces entre los átomos se señalan utilizando guiones.

Fórmula semidesarrolladas o condensada: Muestra los átomos de hidrógeno enseguida de los átomos de carbono al que están unidos. No se indican todos los enlaces simples, únicamente enlaces C—C.

Hidrocarburos: Compuestos formados sólo por átomos de carbono y de hidrógeno.

Inhibidor: Material que disminuye la rapidez de una reacción química sin consumirse.

IUPAC por sus siglas en inglés (International Union of Pure and Applied Chemestry ): Es una organización no gubernamental internacional dedicada al estudio de la química pura y aplicada. Tiene como miembros a las sociedades nacionales de química de casi todos los países del mundo. Es la autoridad reconocida en el desarrollo de normas para la denominación de los compuestos químicos, mediante su Comité Interdivisional de Nomenclatura y Símbolos.

Lubricantes: Materiales que impiden la fricción entre dos piezas.

Macromoléculas: Son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos. Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas, los monómeros, formando los polímeros.

Miscibles: Que se puede mezclar completamente con un líquido.

Monovalente: Que posee una valencia de uno, es decir, forma un enlace al combinarse con otro átomo.

Polaridad: Es una propiedad de las moléculas que se refiere a la distribución de las cargas eléctricas. La zona en la que se encuentren más electrones resultará con una carga parcial negativa y la zona con menos electrones tendrá una carga parcial positiva.

Polímero: Molécula grande formada por muchas unidades pequeñas que se repiten, llamadas monómeros.

Tetravalente: Que posee una valencia de cuatro, es decir, forma cuatro enlaces al combinarse con otros átomos.

Trivalente: Que posee una valencia de tres, es decir, forma tres enlaces al combinarse con otros átomos.

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Referencias

Bibliografía

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Ciberografía

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http://lomejorcitoendeporte.galeon.com/

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