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Subproceso 1
El carbono en la naturaleza
Actividad 1: ¿En qué formas se presenta el carbono libre en la naturaleza?
El Carbono se encuentra distribuido en la naturaleza de diferentes formas. se estima que el carbono constituye 0.032% de la corteza terrestre.
El carbono se encuentra en depósitos de Hulla.
La hulla es una roca sedimentaria orgánica, contiene un 45% y un 85% de carbono. Es dura y quebradiza de color negro y Brillo mate.
El carbono cristalino puro se halla como grafito y diamante.
Actividad 2: ¿Qué diferencias existen entre el diamante y el grafito?
El grafito tiene fuertes uniones en cada capa pero son débiles, por eso es un buen lubricante, sirve para escribir. la forma del enlace del grafito es muy frágil ya que se puede deshacer muy rápidamente
El diamante es muy duro, tiene la forma de enlace mas compactada y resistente. se origina con presiones muy altas o temperaturas muy altas bajo tierra.
Actividad 3: ¿Cuáles son los principales compuestos inorgánicos?
Los compuestos inorganicos que se forman combiando el carbono son:
El dioxido de carbono
El acido carbonico
El monoxido de carbono
Subproceso 2
El átomo de carbono
Actividad 1: ¿Cual es la configuracion electronica del Carbono?
En el estado normal del carbono la configuracion electronica es:
1s², 2s², 2sp²
Actividad 2 : ¿Cuántos enlaces puede formar el carbono? ¿De qué tipo?
Se pueden formar enlaces dobles o triples.
cada átomo de carbono forma cuatro enlaces, a medida que el numero de enlaces entre cualquiera de dos átomos de carbono aumenta el numero de átomos de hidrógeno en la molécula disminuye.
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.
Actividad 4: ¿cuáles son las características o propiedades de los compuestos orgánicos?
- Pueden formar enlaces fuertes con los mas variados elementos, tanto con los muy electronegativos como con los metalicos.
- pueden unirse consigo mismo con enlaces covalentes fuertes, formando largas cadenas lineales, ramificadas o ciclicas
- forman enlaces multiples, dobles y triples consigo mismo o con otros elementos
- son poco hidrosolubles
- son poco densos
- son combustibles
Actividad 5: ¿Cómo se representan los compuestos orgánicos? ¿Qué tipo de fórmulas se utilizan?
Se pueden representar por:
Empiricas:
Ejemplo : CH, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1 a 1.
Moleculares:
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.
Geometricas:
Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el plano o en el espacio.
Subproceso 3
Hidrocarburos. Clasificación
Actividad 1: ¿Qué son los hidrocarburos?
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e 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.
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.
Alcanos: Los puntos de ebullición suelen ser bajos y crecen al aumentar la longitud de la cadena. Su punto de fusión es alto, los alcanos 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: 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 reactividad media y presentan doble enlace, lo que provoca aspectos en la polaridad y la acidez.
Alquinos: Su punto de ebullición incrementa con el número de carbonos presentes en la molécula, son insolubles en agua, pero bastante solubles en disolventes orgánicos de baja polaridad, tienen una densidad más baja que la del agua y su punto se fusión.
Actividad 3: Realiza los siguientes ejercicios de formulación
Señala el nombre correcto para estos compuestos:
1.-Butano
2.-metano
3.- butano
4.- ETANO
5.- heptano
6.- octano
7.- Alcano lineal de 10 carbonos
8.- pentano
9.- Alcano lineal de 11 carbonos.
10.-hexano
Señala el nombre correcto para estos compuestos:
1.- a) metil-propao
2.- c) metil-butano
3.- b) dimetil-propano
4.- b) 2-metil-pentano
5.- b) 2,3-dimetil-butano
6.- c) 3-metil-hexano
7.- c) 5-isopropil-3-metil-octano
8.- a) 4-etil-2,2,4-trimetil-hexano
9.- b) 2,2,4-trimetil-pentano
10.- c) 2,2,7,7-tetrametil-nonano
Señala el nombre correcto para estos compuestos:
1.-: 1-buteno
2.- 2-penteno
3.- 1,3-butadieno
4.- 1,3,5-hexatrieno
5.- 4-metil-1-penteno
c) 2-metil-5-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 -respuesta correcta
10.- 4-etil-2-metil-1,3,5-hexatrieno
Señala el nombre correcto para estos compuestos:
1.- b) 1-pentino
2.- c) 4-metil-2-hexino
3.- a) 6-metil-3-propil-1,4-heptadiíno
4.- c) 3,5,5-trimetil-1-hexino
5.- b) 3-etil-1,5-hexadiíno
6.- a) 2,7-dimetil-3,5-nonadiíno
7.- b) 1-buten-3-ino
8.- c) 1,3-hexadien-5-ino
9.- a) 3-metil-1-hexen-5-ino
10.- b) 3-penten-1-ino
Actividad 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 petroleo y el gas natural se encuentran dispersados por todo el mundo ya sea en la tierra o bajo el mar.
El petroleo se origina por la mezcla de los compuestos organicos la mayoria son los hidrocarburos. se obtiene en el fondo de la tierra de los fosiles. una vez que se obtiene el petroleo se lleva a las refinerias donde se separa el petroleo formando distintos componentes como gasolina, fueloil y asfalto los cuales son combustibles.
EL gas natural es una mezcla de gases ligeros que estan en los yacimientos de petroleo, esta disuelto a el o asociado en los depositos de carbon.
El gas natural esta formado por una pequiña cantidad de propano y butano. el propano y el butano se separan del metano y se usan como combustibles para las casas o industrias.
normalmente el metano se distribuye por conducciones de gas a presion, para que no este en el medio ambiente si no en un tubo, pero existe el riesgo que se llege a romper, cuando esto sucede existe un gran riesgo de una explocion ya que el gas es muy flamable.
Subproceso 4:
Grupos funcionales más importantes.
Actividad 1: Completa ahora la tabla siguiente, en la que se encuentran los grupos funcionales más importantes.
Nombre | Grupo funcional | Nomenclatura | Ejemplo |
Alcoholes
| OH | terminacion con -ol | 4-metil cilohexanol |
Éteres
|
puente de oxígeno -O- | Se nombran interponiendo la partícula "-oxi-" entre los dos radicales. | 2,3-epoxidecano |
Aldehidos
| "carbonilo” | se nombran con la terminacion -al | 5 -pental |
Cetonas
| El grupo carbonilo | se nombran anteponiendo a la palabra "cetona" o con la terminación "-ona | butanona etil metil cetona, ciclohexanona |
Ácidos Carboxílicos
| -COOH | al principio se pone la palabra "ácido" al nombre del hidrocarburo del que proceden y con la terminación "-oico". | propenoico |
Aminas
| derivados del amoníaco | lleva el sufijo "-amina" | trimetilamina, fenilamina |
Subproceso 5
Aplicaciones de interés en la industria y en los seres vivos
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.
Proteinas:
Las proteínas son biomoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan:
- Inmunológica (anticuerpos),
- Enzimática (sacarasa y pepsina),
- Contráctil (actina y miosina).
- Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH,
- Transducción de señales (rodopsina)
- Protectora o defensiva (trombina y fibrinógeno)
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.
Polimeros:
Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como "polimerización por pasos" o como "polimerización en cadena". En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, de ahí que se hable de masa promedio del polímero.
La polimerización en etapas (condensación) necesita al menos monómeros bifuncionales.
Ejemplo: HOOC--R1--NH2
los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.
El benceno
El benceno fue descubierto en 1825 por el científico inglés Michael Faraday, su formula es C6H6, La estructura de la molécula del benceno es de gran importancia en química orgánica. El primero en formular la teoría de la estructura de anillo de resonancia descrita anteriormente fue el químico alemán August Kekulé Von.
Los compuesto aromáticos comprendían antiguamente un pequeño grupo de sustancias que poseían sabor y olor aromático y se obtenían a la vez de los ácidos esenciales, de los bálsamos, resinas, etc.
Los compuesto aromáticos comprendían antiguamente un pequeño grupo de sustancias que poseían sabor y olor aromático y se obtenían a la vez de los ácidos esenciales, de los bálsamos, resinas, etc.
propiedades de los alcoholes primarios,secundarios y terciarios
Alcoholes primarios:
los alcoholes primarios reaccionan muy lentamente. Como no pueden formar carbocationes, el alcohol primario activado permanece en solución hasta que es atacado por el ión cloruro. Con un alcohol primario, la reacción puede tomar desde treinta minutos hasta varios días.
Alcoholes secundarios:
los alcoholes secundarios tardan menos tiempo, entre 5 y 20 minutos, porque los carbocationes secundarios son menos estables que los terciarios.
se obtiene una acetona mas agua.
Alcoholes terciarios:
los alcoholes terciarios reaccionan casi instantáneamente, porque forman carbocationes terciarios relativamente estables. cuando los alcoholes terciarios se oxidan dan productos como la acetona con un numero menos de atomos de carbono y se libera el metano.
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