PLAN DE MEJORAMIENTO QUIMICA ORGANICA CICLO 6 P1 2022

Plan de mejoramiento de Química Orgánica  Primer Periodo 

Se deben trabajar en el cuaderno  las actividades y presentarlas el día 19 de  Abril. Sustentarlas en el horario de clase correspondiente.

Lectura 1: Química del Carbono

Es aquella parte de la química que estudia los compuestos qué contienen carbono. También llamada química orgánica veamos porque: Su nombre se debe a que inicialmente estudiaba todas las sustancias obtenidas como producto de las transformaciones que se realizaban en organismos animales y vegetales, .esto no es del todo cierto, debido a que muchas sustancias orgánicas se obtienen todavía de los seres vivos y no se han logrado sintetizar en el laboratorio, sin embargo, en contraposición se han conseguido fabricar materiales orgánicos que no produce la naturaleza tales como nylon, el PVC, muchos colorantes que se utilizan en la industria y centenares de drogas de aplicación farmacéutica.

HISTORIA E IMPORTANCIA DE LA QUIMICA ORGANICA

El conocimiento y utilización de los compuestos orgánicos se confunde con el origen mismo del ser humano. En la Biblia existen múltiples referencias, desde la época de Noé, a la utilización del vino, del vinagre, de los colorantes de los venenos, remedios, pócimas, ungüentos, perfumes y esencias, que están constituidos por sustancias orgánicas.

Los antiguos egipcios utilizaban la médula de la planta de papiro para escribir sus jeroglíficos.

Los colorantes de origen natural eran conocidos y manejados por el hombre desde tiempos antiguos, como la tintura azul de índigo, obtenida de la especie indigofera, utilizada por los egipcios para colorear las vendas de sus momias, la tintura de cochinilla (ácido carmínico), que aún se extrae de la hembrea de la cochinilla, insecto que habita en los cactus de Centroamérica, tintura muy apreciada por los grandes maestros de la pintura renacentista. Los fenicios obtenían el colorante púrpura real (púrpura de Tiro), extraída de un molusco del mediterráneo.

Se fabricaban también extractos de plantas para causar la muerte. Famoso es el caso del filósofo griego Sócrates que en 399 ac. Fue condenado a beber cicuta, Extracto de una planta que contiene la cicutina; alcaloide muy toxico.

Pero por fortuna también se extraían sustancias benéficas que servían para recuperar la salud. El mismo Hipócrates (hacia 460 a 377a.C) considerado el padre de la medicina, establece referencias de sustancias curativas de origen natural: en los siglos XVI y XVII tuvo gran desarrollo la iatroquímica o química médica creada por Paracelso. Existen referencias del conocimiento que tenían los chinos de plantas antimaláricas en épocas muy antiguas.

En el siglo V ac. Conocían los griegos el proceso de destilación, desarrollado mucho tiempo después (Siglo VII dc.) por los árabes, que les permitió elaborar alcohol etílico, y ácido acético.

En la época actual, la química orgánica lograra sintetizar gran variedad de compuestos naturales o artificiales, para usos en la industria, en la medicina en el transporte, hasta el punto que se han conseguido entre otras, la síntesis de sustancias tales como la insulina, hormona secretada por el páncreas que regula el metabolismo de los azucares, utilizada en el tratamiento de la diabetes. Se han sintetizado además numerosos materiales plástico para diferentes usos y la primera vacuna sintética, contra la malaria, elaborada por el médico Colombiano Manuel Elkin Patarroyo y su equipo de colaboradores. Parte muy importante de la investigación se dirige hoy en día hacia la síntesis de nuevos materiales con propiedades específicas para solucionar problemas concretos y mejorar la calidad de vida de la humanidad.

Diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos

Compuestos orgánicos	Compuestos inorgánicos
Son combustibles	Muy pocos son combustibles
Son solubles en sustancias orgánicas y poco solubles en agua	Son insolubles en sustancias orgánicas y solubles en agua
Forman enlaces covalentes	Forman enlaces iónicos
actualmente se conocen alrededor de2,000,000	Solo forman 60,000 compuestos
Presentan puntos de fusión y ebullición bajos	Presentan puntos de fusión y ebullición altos
Formados principalmente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N) entre otros pocos elementos	Formados por la mayoría de los elementos químicos

Gracias a sus características químicas, el átomo de carbono presenta siempre cuatro enlaces (puede estar unido a otros cuatro elementos) veamos: Cada uno de los guiones que aparecen en la formula entre el átomo de carbono y los átomos de hidrogeno representan un enlace químico.

Clases de fórmulas en química orgánica

Fórmula	Definición	Ejemplo
Estructural	Muestran los enlaces entre todos los átomos e indican la forma de la molécula en el espacio
Semicondensada	Muestra únicamente los enlaces presentes entre los átomos de carbono e indica el número de átomos de los otros elementos	CH3 — CH3
condensada	Solo indica la clase y el número de átomos presentes en un compuesto	C2H2

Taller de lectura 1:

1. ¿Qué estudia la química orgánica?
2. ¿A qué se debe el nombre de química orgánica?
3. ¿Cuáles son las aplicaciones de la química en la vida del hombre?
4. ¿A qué se refiere el término industria farmacéutica?
5. ¿Qué nombre recibía la planta con la cual los egipcios escribían los jeroglíficos?
6. ¿Qué usos tenía la tintura azul de índigo, la de cochinilla y la púrpura de tiro?
7. ¿Qué es la cicuta?
8. ¿A qué se refiere el término iatroquímica y quien lo empleó?
9. ¿Qué compuestos orgánicos se pueden obtener mediante la destilación y su uso mas frecuente por el hombre?
10. ¿Qué función cumple la insulina en el organismo humano?
11. ¿En qué sustancias son solubles los compuestos orgánicos?
12. El punto de ebullición es la temperatura a la cual una sustancia liquida pasa a gas (se evapora). ¿Cómo es el punto de ebullición en los compuestos orgánicos?
13. ¿Qué elementos forman a los compuestos orgánicos. nómbrelos ?
14. ¿Qué elementos forman a los compuestos inorgánicos? Escriba cinco ejemplos 
15. ¿Cuántos enlaces presenta un átomo de carbono y como se representan en una fórmula?
16. ¿Qué diferencia hay entre una formula estructural; una semicondensada y una condensada?

Lectura 2: Clasificación de Compuestos Orgánicos

Clases de átomos de carbono

Los átomos de carbono pueden ser primarios, secundarios, terciarios o cuaternarios según el número de átomos de carbono que tengan enlazados veamos:
Carbono primario: es aquel que está unido a otro átomo de carbono
Carbono secundario: es aquel que está unido a otros dos átomos de carbono
Carbono terciario: es aquel que está unido a otros tres átomos de carbono
Carbono cuaternario: es aquel que está unido a otros cuatro átomos de carbono

En el siguiente mapa conceptual se hace un resumen de la clasificación de los compuestos orgánicos, en cuanto al tipo de cadenas de carbono que se presentan (cadenas abiertas y cadenas cerradas)

Veamos algunos ejemplos:

Recordemos que el grupo funcional son los átomos cuya presencia en una molécula o cadena de carbono, determina las propiedades características de una función. Así por ejemplo, el grupo funcional que identifica a la función ácido es: Recordemos también que el grupo funcional es la parte activa de los compuestos. Y que el resto de la molécula es la parte inactiva, que se llama Radical y resulta de quitar un hidrogeno a una cadena de carbono y se representa con la letra: R O también se representa así a un radical ácido

Veamos ahora algunos grupos funcionales de la química orgánica

Función	Grupo Funcional	Fórmula General
Parafina (alcano)	— H	R — H
Olefina (alqueno)
Alquino	— C ≡ C —	R — C ≡ C — R
Alcohol	— OH	R — OH
Ácido
Cetona
Éter	— O —	R — O — R

Taller de lectura 2:

1. ¿Cómo pueden ser las clases de átomos de carbono según sus enlaces?
2. ¿Cuándo un carbono es primario, secundario, terciario o cuaternario?
3. Dé un ejemplo de cada uno
4. ¿Cuáles pueden ser las dos grandes clases de compuestos orgánicos?
5. ¿Qué diferencia hay entre un compuesto cíclico y uno acíclico?
6. ¿Qué tipo de enlaces entre átomos de carbono, presentan los compuestos saturados como los alcanos?
7. Los alqueno y alquinos son compuestos insaturados. ¿Qué tipo de enlaces presentan estos compuestos?
8. ¿Qué diferencia se puede establecer entre los compuestos saturados como los alcanos y los insaturados como alquenos y alquinos?
9. Escriba los grupos funcionales para  acido carboxílico , alcohol y aldehído
10. Argumente el por qué el nombre de parafinas a los compuestos Alcanos.
11. Observe las fórmulas de un compuesto alifático saturado y uno insaturado y escriba cuál es su diferencia
12. ¿Qué es un grupo funcional? Escriba los grupos funcionales para:

1. Aromatico
   Aldehido
   Cetona
   Alcohol
   Amina

2. Escriba cuales son los grupos funcionales de los siguientes compuestos:

Alcanos	.
Alquenos	.
Alquinos	.
alcoholes	.
Ácidos	.

1. ¿De dónde resulta un radical?

1. Escriba en su cuaderno los siguientes radicales y de dónde provienen:
2. Al metano CH₄ se le quita un hidrógeno se forma el radical llamado metil CH₃—
3. Al etano C₂H₆ se le quita un hidrógeno y se forma el radical llamado etil C₂H₅—
4. Al propano C₃H₈ se le quita un hidrogeno y se forma el radical llamado propil C₃H₇—
5. Escriba los radicales del butano.
6. 
   
7. Complete la siguiente tabla:
   

   Nombre	Fórmula condensada	Radical	Nombre
   Metano	CH4	CH3—	Metil
   Etano	C2H6	.	.
   Propano	C3H8	.	.
   Butano	C4H10	.	.
   Pentano	C5H12	.	.

Lectura3 : Los Alcanos o Parafinas

También conocidos como hidrocarburos saturados es decir que poseen entre sus carbonos enlaces sencillos parafinas por ser poco reactivos químicamente

Recordemos que el sufijo para los alcanos es ano (enlaces sencillos) y los primeros prefijos son: met = l carbono; et = 2 carbonos; prop = 3 carbonos; but = 4 carbonos.

Ahora siguiendo las reglas de la IUPAC de unir el prefijo y sufijo correspondiente, veamos algunos ejemplos de cómo nombrar los alcanos.

Fórmula semicondensada	Prefijo	Sufijo	Nombre del compuesto
CH4	met	ano	metano
CH3 — CH3	et	ano	etano
CH3 — CH2 — CH3	prop	ano	propano
CH3 — CH2— CH2 — CH3	but	ano	butano
CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3	pent	ano	pentano

Partiendo del nombre, también es muy fácil elaborar la fórmula del compuesto:
Ejemplo: construir la fórmula del hexano.

El hexano tiene 6 carbonos enlazados con enlaces sencillos.
Entonces, se dibujan los 6 carbonos,
C — C — C — C — C — C
se colocan 3 hidrógenos a los carbonos de los extremos
CH₃ — C — C — C — C — CH₃
y dos hidrógenos a cada carbono central.
CH₃ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₃

Taller de lectura 4:

1. El siguiente cuadro muestra la forma como se pueden representar los alcanos con fórmula estructural. cuente los carbonos y los hidrógenos y deduzca la fórmula molecular o condensada, completando el cuadro.
   

   Alcano	Fórmula estructural	Número de carbonos	número de hidrógenos	Fórmula condensada
   Metano		1	4	CH4
   Etano		.	.	C2H6
   Propano		.	.	.
   Butano	.	.	.	.
   Pentano	.	.	.	.

2. Otra forma de representar los alcanos es con la fórmula semicondensada. Complete la siguiente tabla:
   

   Alcano	Fórmula estructural	Fórmula semicondensada	Fórmula molecular
   Metano	.	.	.
   Etano	.	.	.
   Propano	.	.	.
   Butano	.	.	.
   Pentano	.	.	.

3. Escriba frente a cada prefijo el nñumero de carbonos
   
   1. Pent
   2. Hex
   3. Hept
   4. Oct
   5. Non
   6. Dec
4. El número de hidrógenos es siempre el doble de carbonos más dos. Por tanto, la fórmula general de un alcano de cadena abierta es C_nH_2n+2. Escriba las fórmulas para los compuestos: hexano, heptano, octano nonano y decano.
5. Escriba las fórmulas condensadas de los compuestos nonano y decano

Aplica  las reglas de nomenclatura para los compuestos Alcanos  vistos en clase. Escoge 10 ejercicios. No serán validos si son copia de otro trabajo.

	1 3-ETIL-2,3DIMETILPENTANO			2 2-METILBUTANO			3 5-SEC-BUTIL-5-TERBUTILDECANO
		4 4-ETIL-2,2,5,6-TETRAMETILHEPTANO		5 5-TER-BUTIL-3-ETIL-5-ISOPROPILOCTANO		6 3-ETIL-4-ISOPROPIL-5-METILHEPETANO
		7 2,3-DIMETLBUTANO		8 4-ETIL-4-ISOBUTIL-7,7-DIMETILNONANO		9 2,3 DIETIL-2,4,5TRIMETIL-4-ISOBUTILNONANO
		10 3,3,DICLORO-2-NITRO- BUTANO		11 3-METIL-4-n-PROPILOCTANO		12 3,4,5,TRIBROMO-3-ETIL-2-ISOPROPILPENTANO
		13 3-BROMO-2-CLORO-2-METILPENTANO		14 3,4 DIETIL-4-TERBUTIL OCTANO		15 5,5-DIETIL-2-METIL-4-PROPIL-DECANO
		16 3-ETIL-6,7-DIMETIL-4-PROPILDECANO		17 3.5 DIETIL-2,3,4 TRIMETIL-DODECANO		18 2,3,5-TRIMETIL-OCTANO
		19 4-ETIL-4-METILHEPTANO		20 4-etil-2-metil-5-propiloctano		21 5-isopropil-3-metiloctano

Propiedades  físicas de los hidrocarburos Alcanos 

Realizar las graficas correspondientes al punto de fusión, ebullición y densidad en papel milimetrado y hacer el siguiente análisis.

Observa, analiza  y responda en el cuaderno:

 1. Punto de fusión  de los alcanos . A mayor peso molar, o peso molecular mayor punto de fusión.

 Explica esta afirmación tomando como ejemplo dos puntos de referencia  la gráfica de fusión

2.  La Densidad  Aumenta con el número de átomos de carbono .

 Explica esta afirmación  tomando como ejemplo dos puntos de referencia  la gráfica de densidad.

3.   Los alcanos son  compuestos formados de C e H (Hidrocarburos) Son los más simples. Enlaces sencillos (saturados). Parafinas  y cuya  es Fórmula : CnH2n+2.

Con un ejemplo de la tabla y de las gráficas  explica este concepto que describe detalladamente a los Alcanos.

4. Investiga cual es la fuente natural de los siguientes Alcanos metano, etano;  propano y butano

5. Estado físico  de los alcanos a temperatura ambiente Fórmula  molecular           Estado físico

 CH4 a C4H10                    gases

 C5H12 a C17H36              líquidos 

C18H38 y 16 posteriores.   sólidos

Escribe la fórmula estructural de un alcano en estado solido, liquido , gaseoso y solido que se encuentre en las gráficas.

6. : Punto de ebullición.  Los alcanos lineales tienen mayor punto de ebullición que los alcanos ramificados debido a que hay mayores fuerzas de van der Waals y de London, entre moléculas.  Investiga en que consisten estas fuerzas intermoleculares y da un ejemplo para explicar este concepto.

7. Observa las gráficas de punto de fusión  e  Indica:

•  El pico más alto y bajo  en temperatura y a que compuestos pertenece.
•  Escriba las fórmulas moleculares y estructurales correspondientes.

8.  Observa las gráficas de punto de ebullición  e  Indica :

  El pico mas alto y bajo  en temperatura y a que compuestos pertenecen
  Escriba las formulas moleculares y estructurales.

9.  Observa la gráfica de densidad   e  Indica :

•  El pico mas alto y bajo  en g/ml y a que compuestos pertenece. 
• Escriba las  formulas moleculares y estructurales correspondientes.

10. Escriba una conclusión sobre el comportamiento de las propiedades físicas de los alcanos analizadas en las gráficas .