miércoles, 11 de mayo de 2011

Ácidos Carboxílicos


nombre

nombre común

uso

acido etanoico

acido acetico

producción de acetato de rayón, plásticos, películas fotográficas, disolventes para pinturas y medicamentos como la aspirina.

Ácido 2-hidroxipropanoico

ácido láctico

se utiliza para elaborar queso, col fermentada, bebidas suaves y otros productos alimenticios.

ácido trans-butenodioico

ácido fumárico

Se utiliza en el procesado y conservación de los alimentos por su potente acción antimicrobiana, y para fabricar pinturas, barnices y resinas sintéticas.


ácido butanodioico

ácido succínico

Se utiliza en la fabricación de lacas, colorantes, en perfumería y en medicina.

ácido 2-hidroxibenzoico

ácido salcílico

analgésico que se encuentra en la corteza del sauce

ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico.

ácido cítrico

aditivo en bebidas y alimentos para darles sabor ácido. También se utiliza en fármacos, para elaborar papel cianotipo, en imprenta textil y como agente abrillantador de metales.

Ácido cis-9-octadecenoico

acido oléico

Se utiliza en la fabricación de jabones y cosméticos, en la industria textil y en la limpieza de metales.

Ácido octadecanoico

ácido esteárico

se emplea para combinar caucho o hule con otras sustancias, como pigmentos u otros materiales que controlen la flexibilidad de los productos derivados del caucho.

acido hidroxibutanodioico

ácido málico

Se utiliza como aditivo alimentario por su acción antibacteriana y su agradable aroma.

Ácido hexadecanoico

acido palmítico

Se utiliza en aceites lubricantes, en materiales impermeables, como secante de pinturas y en la fabricación de jabón.



lunes, 4 de abril de 2011

Ciclo del carbono

http://www.youtube.com/watch?v=L2hqEHamzmQ

domingo, 20 de marzo de 2011

Subproceso 1

El carbono en la naturaleza

1.- ¿En qué formas se presenta el carbono libre en la naturaleza?

El carbono libre se encuentra en grandes depósitos como hulla, forma amorfa del elemento con otros compuestos complejos de carbono-hidrógeno-nitrógeno. El carbono cristalino puro se halla como grafito y diamante.

El carbono es solido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas.

El carbono y sus compuestos se encuentran distribuidos ampliamente en la naturaleza. Se estima que el carbono constituye 0.032% de la corteza terrestre.

2.- ¿Qué diferencias existen entre el diamante y el grafito?

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.

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).

El grafito tiene exactamente los mismos átomos del diamante, pero por estar dispuestos en diferente forma, su textura, fuerza y color son diferentes. Los diamantes naturales se forman en lugares donde el carbono ha sido sometido a grandes presiones y altas temperaturas. Los diamantes se pueden crear artificialmente, sometiendo el grafito a temperaturas y presiones muy altas. Su precio es menor al de los diamantes naturales, pero si se han elaborado adecuadamente tienen la misma fuerza, color y transparencia.

La diferencia entre uno y otro radica en la estructura.

3.- El carbono también aparece combinado formando compuestos orgánicos e inorgánicos. ¿Cuáles son los principales compuestos inorgánicos?

Aunque la clasificación no es rigurosa, el carbono forma otra serie de compuestos considerados como inorgánicos, en un número mucho menor al de los orgánicos.

Los compuestos inorgánicos mas importantes son:
CO, CO2, H2CO3, CaC2, Al4C3, COCl2.

Subproceso 2

El átomo de carbono

1.- Obtén la configuración electrónica del carbono.

La configuración electrónica del átomo de carbono es: 1s² 2s² 2sp².

2.- ¿Cuántos enlaces puede formar el carbono? ¿De qué tipo?

El carbono forma cuatro enlaces con otros átomos (cada enlace representa a uno de los electrones de carbono y uno de los electrones del átomo que se enlazan). Estos enlaces forman un tetraedon (una pirámide con una punta en la parte superior). Los átomos de carbono vecinos pueden formar dobles o triples adicionalmente a los enlaces de carbono-carbono.

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 características más importantes de los compuestos orgánicos son las relativas a su composición, naturaleza covalente de sus enlaces, combustibilidad y abundancia.

Los compuestos orgánicos se caracterizan por su facilidad de combustión, transformándose en dióxido de carbono y agua y su sensibilidad a la acción de la luz y del calor, experimentando descomposición o transformación química.

- Tienen puntos de fusión y ebullición bajos
- Suelen ser insolubles en agua
- Son combustibles
- Son electro conductores
- Poco hidrosolubles
- Tienen carbono en su molécula, casi siempre también hidrogeno.
- Componen la materia viva

5.- ¿Cómo se representan los compuestos orgánicos? ¿Qué tipo de fórmulas se utilizan?

Se representan a través de formulas químicas que se clasifican en empíricas, moleculares y geométricas.

Subproceso 3

Hidrocarburos. Clasificación

1.- ¿Qué son los hidrocarburos?

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos simples formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos.

Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica.

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 se clasifican en:

Alcanos, alquenos y alquinos.

Alcanos: Forman enlaces sencillos.

Son compuestos formados solo por átomos de carbono e hidrógeno.

Su punto de ebullición aumenta con el tamaño del alcano. Los puntos de fusión y ebullición van a aumentar a medida que se incrementa el número de átomos del carbono.

Son malos conductores de electricidad, su punto de fusión es alto, son insolubles, son gases a temperatura ambiente de bajo peso molecular, su reactividad es baja porque sus enlaces de carbono son relativamente estables y no pueden ser fácilmente rotos.

Alquenos: Forman enlaces dobles.

Su punto de ebullición es bajo, pero puede aumentar si la cadena de carbonos aumenta, son casi insolubles en agua, tienen buena estabilidad, tienen una densidad menor que la del agua, tienen una reactividad media y presentan doble enlace, lo que provoca aspectos en la polaridad y la acidez.

Alquinos: Forman enlaces triples.

Son insolubles en agua, pero bastante solubles en disolventes orgánicos de baja polaridad, densidad menor que la del agua y sus puntos de ebullición incrementan con el número de carbonos presentes.


3.- Realiza los siguientes ejercicios de formulación:

1.- Señala el nombre correcto para estos compuestos:


1.- CH3-CH2-CH3
propano

2.- CH4
metano

3.- CH3-CH2-CH2-CH3
butano

4.- CH3-CH3
etano

5.- CH3-(CH2)5-CH3
heptano

6.- CH3-(CH2)6-CH3
octano

7.- Alcano lineal de 10 carbonos
decano

8.- CH3-(CH2)3-CH3
pentano

9.- Alcano lineal de 11 carbonos
undecano

10.- CH3-(CH2)4-CH3
hexano

2.- Señala el nombre correcto para los siguientes compuestos

1.- metil-propano
2.- metil-butano
3.- dimetil-propano
4.- 2-metil-pentano
5.- 2,3-dimetil-butano
6.- 3-metil-hexano
7.- 5-isopropil-3-metil-octano
8.- 4-etil-2,2,4-trimetil-hexano
9.- 2,2,4-trimetil-pentano
10.- 2,2,7,7-tetrametil-nonano

3.- Señala el nombre para los siguientes compuestos

1.- 1-buteno
2.- 2-penteno
3.- 1,3-butadieno
4.- 1,3,5-hexatrieno
5.- 4-metil-1-penteno
6.- 2,5-dimetil-1,3-heptadieno
7.- 2-etil-5,5-dimetil-1,3-hexadieno
8.- 3-propil-1,4-hexadieno
9.- 3-etil-1,3-pentadieno
10.- 4-etil-2-metil-1,3,5-hexatrieno

4.- Señala el nombre para los siguientes compuestos

1.- 1-pentino
2.- 4-metil-2-hexino
3.- 6-metil-3-propil-1,4-heptadiíno
4.- 3,5,5-trimetil-1-hexino
5.- 3-etil-1,5-hexadiíno
6.- 2,7-dimetil-3,5-nonadiíno
7.- 1-buten-3-ino
8.- 1,3-hexadien-5-ino
9.- 3-metil-1-hexen-5-ino
10.- 3-penten-1-ino

4.- Dé que están formados el petróleo y el gas natural? Realiza un pequeño artículo donde se recojan las características de ambas sustancias, su uso, obtención y consecuencias para el medio ambiente.

El petróleo y el gas natural se forman cuando grandes cantidades de microorganismos acuáticos mueren y son enterrados entre los sedimentos del fondo de estuarios y pantanos en un ambiente muy pobre de oxígeno.

El petróleo es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. También es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados.

Consecuencias: Este tipo de contaminación está relacionada con la emisión a la atmósfera y al agua de sustancias muy contaminantes (como metano y dióxido de carbono), los cuales repercuten en el cambio climático.

Los ecosistemas marinos expuestos a grandes cantidades de petróleo crudo, necesitan tres años para recuperarse; no obstante, los contaminados por petróleo refinado, precisan diez.

El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo o en depósitos de carbón.

Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgánicos animales, etc.).

Consecuencias: El CO2 y los otros hidrocarburos; etano, propano, butano expulsado a la atmósfera por el gas producen una reacción solar menos energética. Esto, pues produce que la tierra se vea afectada por un incremento de 0,2-0,5 °C cada década ya que los rayos del sol inciden en la atmósfera pero una parte de ellos no sale y se refleja a la tierra.

Subproceso 4

Nombre

Grupo funcional

Nomenclatura

Ejemplos

Alcoholes

R-OH-R

Se nombra el hidrocarburo del que procede mas la terminación “ol” , “diol” o “triol” según corresponda. El numero indica la posición del carbono en que esta el OH.

Etanol, 2-propanol, propanotriol, 4-metil-ciclohexanol

Éteres

R-O-R

Se nombran los radicales por orden alfabético mas la terminación “éter”

Etil metil éter, etenil etil éter, isobutil isopropil éter

Aldehidos

R-(C=O)-H

Se nombra el hidrocarburo del que procede mas la terminación “al”, “dial” .

Si tiene 3 o mas grupos se usa el prefijo formil

Etanal, butanal, butanodial , 3-formilpentanodial

Cetonas

R-(C=O)-R'

Se nombra el hidrocarburo el que procede mas la terminación” ona “. El número indica la posición del carbono donde esta el C=O

Propanona, butanona, 2-pentanona,

Ácidos Carboxílicos

R-COOH

Se nombra primero “acido” el nombre del hidrocarburo del que procede + la terminación “oico” o “dioico”.

Acido metanoico, acido etanoico, acido benceno-carboxilico, acido propanodioico.

Aminas

R-NH2

R2NH

R3N

Se nombra el nombre del radical hidrocarbonado mas la terminación “amina”. En las secundarias y terciarias si un radical se repite se agrega “di” o “tri”, aunque para evitar confusiones se escoge el radical mayor y ya los demás se nombran con una N para saber que están unidos al átomo de nitrógeno.

Butilamina, metilamina, dibutilamina, tributilamina, trimetilamina, N- metiletilamina, N-etil-N- metilpropilamina

Subproceso 5

Aplicaciones de interés en la industria y en los seres vivos

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.

Lípidos:

Son un conjunto de moléculas orgánicas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, que tienen como característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en solventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo.

Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética, la estructural y la reguladora.

Los lípidos también funcionan para el desarrollo de la materia gris, el metabolismo y el crecimiento.

Funciones: Desempeñan diferentes tipos de funciones biológicas:
Función de reserva energética. Los triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que las proteínas y los glúcidos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo.

Proteínas:

Las proteínas son biomoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.

Las proteínas de todos los seres vivos están determinadas mayoritariamente por su genética, es decir, la información genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un organismo.

Las proteínas están constituidas por asociaciones complejas, denominadas aminoácidos, las cuales contienen nitrógeno, azufre y, a veces, fósforo.

Funciones: 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.