UNIVERSIDAD AUTONOMA DE COAHUILA INSTITUTO DE ENSEÑANZA ABIERTA.U.S
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILAINSTITUTO DE ENSEÑANZA ABIERTA, UNIDADSALTILLO.
QUÍMICAORGÁNICA
MÓDULO 22
Autores:
Biol. María del Carmen Martínez Lozano.
M.C. Laura Elena Dávila Valdez.
M. Ed Violeta A. Cedillo Rodríguez
M.C. Luz María Gil Ramos
M.C. Rafael Toro Torres
M.C.ClaudiaElisaLeijaBarrera
LIC. Jovitadela FuenteRodríguez
M.C. Carmen Flores Rodríguez
PRÓLOGO
Se presenta este material para el Módulo 22 de Química Orgánica, según el plan de estudios de bachillerato 2021 de la Universidad Autónoma de Coahuila.
Enéstesepresentaelcontenido programático del mismo para los alumnos delInstituto de Enseñanza Abierta, UnidadSaltillo.
Además de las explicaciones de los conceptos, se incluyen problemas y aplicaciones prácticas que permiten hacer la conexión entre lo que se estudia en esta disciplina con diversos acontecimientos que ocurren en la vida cotidiana, de esta manera se pretende sensibilizar a los alumnos acerca de la importancia de relacionar la teoría con la práctica y sobre todo su aplicación en la vida real.
Este material ha sido diseñado para que, dadas las características del Sistema de Enseñanza Abierta, se utilicen como apoyo en las asesorías, así como en otras actividades académicas.
El estudiante debe prepararse para las asesorías leyendo de antemano el texto. Al final del bloque se presentan las actividades y autoevaluaciones que se incluirán en el portafolio de evidencias, que una vez resueltas han de ser evaluadas por el asesor, como requisito indispensable para presentar examen.
El alumno asiste con el asesor asignado para aclarar dudas, para que se revisenel portafolio de evidencias y para queésteautorice la ficha correspondiente que avala que puede presentar los exámenes correspondientes:
QUÍMICAORGÁNICA
BLOQUE 1
CARBONO E HIDROCARBUROS
1.1 SECUENCIA DIDÁCTICA
1.2 INTRODUCCIÓN
1.3 DEFINICIÓN DE QUÍMICA ORGÁNICA
ÍNDICE
1.4 CARACTERÍSTICAS DEL ÁTOMO DEL CARBONO
1.5 TIPOS DE CADENAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
1.6 NOMENCLATURA DE LOS HIDROCARBUROS
1.7 CICLOALCANOS
1.8 BENCENOS Y SUS DERIVADOS
BLOQUE 2 FUNCIONES ORGÁNICAS PRIMARIAS
2.1 INTRODUCCIÓN
2.2 FUNCIONES ORGÁNICAS PRIMARIAS
2.3 ALCOHOLES
2.4 ALDHEÍDOS
2.5 CETONAS
2.6 ÉTERES
2.7 AMINAS
BLOQUE 3 FUNCIONES ORGÁNICAS SECUNDARIAS
3.1 ÁCIDOS CARBOXÍLICOS
3.2 AMIDAS
3.3
BLOQUE 4
BIOMOLECULAS, CONSTITUYENTES DE LOS SERES VIVOS
4.1 POLIMEROS
4.2 CARBOHIDRATOS
4.3 LÍPIDOS
4.4 PROTEÍNAS
4.5 VITAMINAS
4.6 IMPACTO AMBIENTAL,ECONOMICO Y SOCIAL DE LOS PLASTICOS.
QUÍMICAORGÁNICA
Módulo 22
Plan de Estudios deBachillerato 2021
PRESENTACION DELMÓDULO
El módulo de Química Inorgánica busca consolidar y diversificar los aprendizajesadquiridos de este campo, ampliando y profundizando los conocimientos, habilidades, actitudes y valores relacionados con las ciencias experimentales promoviendo el reconocimiento de esta ciencia como parte de su vida diaria y como una herramienta para resolver los problemas del mundo actual, relacionando la química con la tecnología, la sociedad y el impacto que esta genera en el medio ambiente.
ENFOQUE:
El Modelo Educativo del Bachillerato de la UA de C asume como parte de sus principios apropiado permitirán el desarrollo de las Habilidades y Competencias delsiglo XXI (Binkley, 2012): Maneras de Pensar (creatividad e innovación, pensamiento crítico, resolución de problemas, toma de decisión, aprender a aprender, metacognición), Herramientas para Trabajar (alfabetización digital, alfabetización informacional), Maneras de Trabajar (comunicación, colaboración) y Maneras de Vivir en el Mundo (ciudadanía local y global, vida y carrera, responsabilidad social ypersonal) filosóficos elHumanismo yel Constructivismo, elprimero considera al estudiante como el centro de su razón de ser, que se forma y se transformarespetando los valores y la dignidad humana (Guadarrama, 1977) y el segundo, considera el aprendizaje significativo por descubrimiento donde se relaciona la información nueva con la ya existente en interacción con el medio. Bajo estos principios se asume un enfoque educativo centrado en el aprendizaje y en la formación integral de los estudiantes que retoma los cuatro pilares de la educación propuestos por la UNESCO (Delors, 1997): Aprender a Conocer, Aprendera Hacer, Aprender a Vivir Juntos y Aprender a Ser; mismas que son la base para quecon el sustento pedagógico
Propósito delMódulo
Elestudiante argumenta los principios yfundamentosquímicosde la constitución dela materia, las reacciones y su transformación en nuevos productos para satisfacer las necesidades del ser humano desde la perspectiva de lasalud ycuidado delmedioambiente.
La calificación mínima aprobatoria es de 70.
Contribución de la Asignatura alPerfil deEgreso
Se responsabiliza de su propio proceso de aprendizaje y argumenta sus saberes, desarrollando permanentemente nuevos conocimientos.
Accede al conocimiento a través de las manifestaciones del lenguaje verbal, no verbaly escrito, para su expresión, producción y difusión.
Reconoce el tiempo y el espacio en el que se ha producido el conocimiento y se sitúarespecto al mismo transformando su entorno para el biencomún.
Posee nociones básicas económicas, políticas, sociales y culturales de su entorno, su país yel mundo.
Resuelvesituaciones yproblemashipotéticosy/o realesdediversa índoleatravés deluso de las matemáticas como herramienta, así como también establece argumentos utilizando el pensamiento lógico.
Construye su conocimiento a través del uso de recursos tecnológicos digitales y la elección de fuentes de información más relevantes yconfiables.
Desarrolla habilidades superiores del pensamiento que le permiten resolversituaciones problemáticas de forma eficiente.
Emprende proyectos de investigación e innovación, en los ámbitos escolar y social.
Trabaja colaborativamente en grupos para diversos propósitos, respetando las formasde ser y de actuar de los participantes.
Participa de forma proactiva en la vida académica y social, fomentando la cultura de la paz.
Asume su compromiso conel desarrollo sostenible ysustentable.
Practica la honestidad, la responsabilidad, la libertad, la justicia, el respeto, la solidaridad, la tolerancia y el compromiso como valores institucionales, en su ámbito personal ysocial.
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE COAHUILA
UNIDAD I CARBONO E HIDROCARBUROS
PROPÓSITO DE LAUNIDAD
El estudiante aplicará las reglas de la nomenclatura de la Química Orgánica de acuerdo a las normas IUPAC reconociendo las aplicaciones de estos compuestos y el impacto en su entorno.
TEMA
Características
delátomo de carbono
SABER (conocimientos)
Principales
características del átomo de carbono en la formación de los compuestos orgánicos
Hidrocarburos Alcanos
Alquenos
Alquinos
Cicloalcano
Cicloalquenos
Benceno Historia del benceno
Fórmula y nomenclaturadel benceno
SABER HACER (procedimientos)
=Examina las características delcarbono
=Resuelve problemas de lascaracterísticas del carbono
=Clasifica diversos
hidrocarburosde uso cotidiano
=Aplica las reglas de la IUPAC para nombrar los hidrocarburos
=Relata la utilización de los hidrocarburosenlasactividades humanas
=Analiza como la utilización de loshidrocarburos influyen en la contaminación ambiental
=Infiere prospectivas futuras con respecto al uso de hidrocarburos
=Relata la historia del benceno
=Elabora un modelo del benceno
=Explica la utilización delbenceno
SABER SER (actitudes o valores)
Presta atención a las aportaciones del maestro y de sus compañeros, se comunica al compartirsus experiencias
Colabora en actividades diversas
Participa con aperturaen sus aportaciones sobre las perspectivas futuras de uso de los recursos naturales
Compromiso en la realización de sus actividades y respetohacia los demás
Situación didáctica
A medida que el hombre fue conociendo la composición y propiedades de los recursos no renovables que la naturaleza le proporcionaba, fue aplicando este conocimiento en la invención de dispositivos y técnicas que hicieran más fácil su vida. Dio poca importancia a los efectos de la utilización irracional de todos estos recursos, sin establecer acciones de conservación para los mismos y para el medio ambiente en función de los deshechos, casi todos ellos de gases que poco a poco fueron afectando los ciclos naturales del planeta.
Los compuestos orgánicos primarios se obtienen de los combustibles fósiles, estos han sido utilizados por el ser humano como fuentes de energía, sin embargo, su uso irracional ha provocado la emisión de una serie de gases que han quedado suspendidos en el aire, haciendo una capa que no permite la salida normal del calor producido por las diferentes actividades del hombre, a esto se conoce como efecto invernadero.
A causa del efecto invernadero los polos han sufrido un deshielo, ocasionando que las temperaturas y niveles de las aguas oceánicas se alteren produciendo una mayor y más potente actividad de los fenómenos naturales ambientales. A esto se le conoce como efecto invernadero.
De tus acciones diarias ¿Qué compuestos orgánicos utilizas? ¿Cómo contribuyes a la emisión de estos gases? Si bien, no podemos hacernos responsables de las acciones de los demás, a nivel personal ¿Qué acciones podrías realizar para reducir la emisión de gases que contribuyen al efecto invernadero?
Secuencia didáctica
1 El alumno realiza la lectura presentada en la situación didáctica.
2 Identifica las ideas principales.
3 Del análisis de tus acciones cotidianas, contesta las preguntas:
¿Qué compuestos orgánicos utilizas? (en listar al menos 5)
¿Cómo contribuyes a la emisión de gases invernadero?
¿Qué acciones podrías realizar para reducir la emisión de gases que contribuyen al efecto invernadero?
4
Reconoce y enlista al menos 3 casos de contaminación provocado por hidrocarburos en su entorno inmediato.
5 Redacta su compromiso para realizar acciones para el cuidado de los recursos naturales.
Rúbrica de la Secuencia Didáctica
Reconozco los compuestos orgánicos de uso Cotidiano
De los compuestos orgánicos que conozcoidentifico a los hidrocarburos y a los derivados del benceno
Reconozco las actividades realizadas por míque producen gases de efecto invernadero
Procuro evitar las actividades que causan gasesde efecto invernadero
Reconozco los tipos de contaminación emanadas de mis actividades diarias
Contribuyo con mis acciones diarias a evitar la contaminación
Estoy consciente de las acciones quepuedo realizar paraactuararmónicamentecon elmedioambiente.
¿QUÉ CONOZCO?
¿Cuáles son los tipos de fórmula más usuales para representar los compuestos químicosorgánicos?
¿Cómo es el enlace de los alcanos?
¿Cómo es el enlace de los alquenos?
¿Cómo se nombran los alquinos?
El uso de los hidrocarburos
I.- INTRODUCCIÓN
En la naturaleza hay una enorme cantidad de compuestos orgánicos mientras que los compuestos inorgánicos ocupan una cifra mucho menor.
En nuestra vida diaria estamos utilizando continuamente compuestos orgánicos: en las medicinas, en los cosméticos, en laspinturas, en losplásticos, enlos detergentes, ennuestraropa, nuestrosalimentos,etc.
Lo aprendí en el consultorio:
Un mal día en esos de los que estas más agripados que un esquimal, me encontraba en consulta con el médico especialista en grasientos.
El cual me recetaba:
-se va a tomar una cápsula de penicilina de 500 mg cada 8 hrs para que ataque a esos virusitos.
Alo que lecontesté:-Oigadoctor yeso ¿también mevaaayudar para laacidezquesientoenelestómago cada vez que como algo?
-No, para eso le voy a recetar una tableta diaria de omeprazol de 40 mg.
Y esos medicamentos existen aquí o tengo que ir a Francia a comprarlos porque que con esos nombrecitos
no creo que los consiga.
En la siguiente lectura te darás cuenta del uso de los compuestos orgánicos en la elaboración de medicinas. .
Y el doctorcito con una amable sonrisa me contestó: -esos medicamentos que le acabo de anotar en su receta, son los nombres genéricos de las sustancias que lo van a aliviar y los puede comprar en cualquier farmacia.
Definición de Química Orgánica.
Algunas Características de Los Compuestos Orgánicos
Los compuestos orgánicos siempre están formados por enlaces covalentes.
En la formación de los diferentes compuestos orgánicos intervienen seis principales elementos: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo, Azufre. Algunos contienenademás Halógenos(Cloro, Bromo, Yodo, Flúor).
Los átomos de carbono se unen entre sí formando cadenas de miles de átomos, conociéndose este fenómeno como concatenación.
La Química Orgánica: es la parte de la Química General, que se encarga de estudiar e investigar los compuestos donde el carbono es capaz de combinarse consigo mismo formando cadenas.
Importancia de la Química Orgánica.
En el dominio industrial, la obtención de sustancias macromoleculares ha permitido el desarrollo de unagran industria orgánica. La fabricación de materias plásticas y elásticas y de textiles sintéticos constituyen un éxito reciente, sin dejar de lado la fabricación de productos para la agricultura, detergentes, pinturas y barnices y medicamentos entre miles de aplicaciones.
Estedesarrollo hatraído consigo la explotación intensiva de losrecursosquímicos queofreceelcarbono y el petróleo.
2.- CARACTERÍSTICAS DEL ÁTOMO DE CARBONO
Para explicar las propiedades de los compuestos del carbono, con relación a la teoría electrónica, se supone que los orbitales se modifican
1S2 , 2S1 , 2P3
Generándose cuatro orbitales híbridos al combinarse los dos electrones del orbital 2s con los tres orbitales 2p, los que contienen dos electrones, debido a que los nuevos orbitales se forman de un orbitals y de tres p, reciben el nombre de orbitales híbridos sp3 en los cuales se distribuyen los cuatro electrones.
A cada uno de los cuatro orbitales, híbridos se les denomina orbital (SP3) quedando finalmente la estructura del átomo de carbono como sigue:
lo que indica que el carbono es tetravalente: C+4 y permite formar enlaces covalentes sencillos.
Las diferentes formas alotrópicas del carbono son el diamante, el grafito, el carbono amorfo y las esferas bucky.
Aprende más…….
Visita la siguiente página para aprender más sobre las características del átomo de carbono
Tipos de cadenas de los Compuestos Orgánicos y tipos de fórmulas usadas en la representaciónde compuestos químicos.
En la naturaleza, el carbono es el elemento capaz de formar el mayor número de compuestos, debido a la particularidad de realizar enlaces carbono-carbono sencillos, dobles y triples, así como la estructuración de sus
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átomos en forma de cadenas o estructuras cíclicas.
Debido al gran número de compuestos orgánicos existentes se ha hecho necesaria su clasificación parafacilitar su estudio.
Existen básicamente dos tipos de compuestos orgánicos según su esqueleto que son:
Cadena Abierta
Cadena Cerrada
Cada uno de éstos comprende varios grupos como se aprecia en el siguiente cuadro.
1.- Compuestos Acíclicos o de Cadena Abierta.
Pueden ser:
Saturados normales o sencillos:
Saturados porque entre carbono y carbono cambian una valencia
Normales por no tener ramificación o arborescencia.
Se representa así:
Ejemplo de fórmula desarrollada.
Ejemplo de fórmula semidesarrollada
Saturados Arborescentes:
Arborescentes por contener una o varias arborescencias o ramificaciones.
Se representa así:
Ejemplo de fórmula desarrollada.
Ejemplo de fórmula semidesarrollada
No Saturados Normales:
No Saturados porque en un par o en varios pares de carbonos vecinos cambian más de una valencia (dobles o triples enlaces) y
Normales por no contener ramificación.
Se presenta así:
No Saturado Arborescente:
Intercambia más de una valencia entre pares de carbono vecinos y además tiene arborescencias. Se representa así:
Ejemplo de fórmula desarrollada.
Ejemplo de fórmula semidesarrollada
2.- Compuestos Cíclicos o de Cadena Cerrada. Pueden ser:
Homocíclicos: En los que los ciclos solamente están formados por uniones de carbonos. Estas a su vez pueden ser alicíclicos o aromáticos:
Compuestos Alicíclicos: son compuestos cuya estructura corresponde a alguna figura geométrica. Un ejemplo es el siguiente:
Compuestos Aromáticos: son compuestos homocíclicos que contienen algún ciclo hexagonal con dobles enlaces alternados.Se representa así:
Heterocíclicos: Compuestos en los que los ciclos que se encuentran por lo menos un átomo que no es de carbono, generalmente 0,S o Un ejemplo es el siguiente:
3.- HIDROCARBUROS
INTRODUCCIÓN.
Los hidrocarburos son sustancias que únicamente están formadas por átomos de carbono e hidrógeno.
Estos compuestos se encuentran en la naturaleza formando en gran parte al petróleo.
Los hidrocarburos se clasifican en:
En base en el número de enlaces que mantienen los átomos de carbono:
Otra forma de clasificar los hidrocarburos en base al tipo de cadena:
Tipo de cadena
abierta Alifáticos cerrada Cíclicos estructura en forma de anillo benceno
Alcanos:
De loshidrocarburos, laseriequecontiene elmáximo número dehidrógenosquecabeen la molécula(en otras palabras, ya no hay posibilidad de que otro átomo de hidrógeno se una a uno de carbono,pues “todos sus lugares están ocupados”) es la de los alcanos: por lo tanto, lo anterior se les conocecomo saturados.
Definición.
Los alcanos: son hidrocarburos saturados de cadena abierta, se caracterizan por contener enlaces sencillos entre los carbonos.
ALCANOS
se representan como C - C
su fórmula molecular es CnH2n + 2
su terminación es "ano"
En la nomenclatura la terminación “ano” indica que entre los carbonos el enlace es normal o sencillo.
Los cuatro primeros términos de la serie de los alcanos llevan nombres triviales: del término que tiene cinco átomos de carbono en adelante, se nombran utilizando un prefijo numeral griego o latino que nosindica el número de átomos de carbono de la cadena y se agrega la terminación “ano” que nos indica que se trata de un hidrocarburo saturado.
Algunos ejemplos de compuestos que contienen alcanos son las cremas humectantes, los aceites lubricantes, la gasolina, cera de parafina entre otros.
Alcanos arborescentes:
Son compuestos de la familia de los alcanos que contienen una ó varias arborescencias ó ramificaciones; las cuales se consideran como radicales alquílicos.
Un radical: es un conjunto de átomos de carbono e hidrógeno que tienen una valencia libre.
Principales Radicales Alquílicos.
Nomenclatura para alcanos arborescentes.
1° Se busca la cadena más larga posible de átomos de carbono ytodo lo que no es parteintegral de lacadena principal constituye las arborescencias que no son otra cosa que radicales alquílicos.
2° Se numera esta cadena de un extremo a otro, poniendo el número uno al extremo que tenga la inserción de un radical más cercana, en caso de que la numeración de derecha a izquierda coincida con la de izquierda a derecha en tener el primer sustituyente o radical en el mismo carbono, la correctaes la que contiene el número más bajo en el primer punto de diferencia.
3° Los prefijos di-, tri-, tetra-, no se cuentan para establecer el orden alfabético. Los iso-sec-ter-,neoy ciclo en cambio sí.
4° Se nombran las arborescencias o radicales por orden alfabético, anteponiendo al nombre el númeroque corresponde alcarbón de la cadena principal al que se encuentra unido. Si haydos o más radicalesiguales, al nombre de estos se les antepone los prefijos di (dos veces), tri (tres veces) y tetra (cuatro veces ), cada grupo recibe su propio número.
5° Se enuncia, por último, el nombre del alcano o hidrocarburo que corresponde a la cadena principal
3-etil-2-metilhexano
5-butil-3,6-dimetilnonano
5-etil-4-isopropil-2-metiloctano
Construcción de fórmulas a partir del nombre de un alcano
fórmula en zigzag
Para escribir la fórmula de un alcano arborescente a partir de su nombre se escribe primero la cadena de carbonos correspondientes a la cadena principal,se insertan los radicales en los carbonos correspondientes y por último, se completa con hidrógeno los lugares libres de los carbonos.
Ejemplo. Completa la fórmula del siguiente compuesto
6-etil-5-isopropil-2,3,5-trimetiloctano
C – C – C – C – C – C – C – C
Aplicaciones de los alcanos.
Los cuatro primeros alcanos son usados principalmente para propósitos de calefacción y cocina. El metano y el etano son los principales componentes del gas natural. El propano y el butano pueden serlíquidos a presiones moderadamente bajas y son conocidos como gases licuados. Estos dos alcanos son usados también como propelentes en pulverizadores.
Desde el pentano hasta el octano los alcanos son líquidos razonablemente volátiles. Se usan como combustibles en motores de combustión interna. Los hidrocarburos de 9 a 16 átomos de carbono son líquidos de alta viscosidad y forman parte del diésel y combustible de aviones.
Alquenos:
En estos compuestos se aprecia la existencia de un “doble enlace” que se representa como una doblelínea. También se les conoce como olefinas. Estos compuestos son más pobres que los alcanos en dosátomos de hidrógeno de dos carbones vecinos y se les conoce como hidrocarburos no saturados.
Definición.
Los alquenos: son hidrocarburos no saturados de cadena abierta que, en un par de carbonos vecinos, cambian dos valencias estableciendo un doble enlace. se representan como C = C
ALQUENOS
Ejemplo: ETENO
CH2 = CH2
Nomenclatura.
su fórmula molecular es CnH2n
su terminación es "eno"
CH3 – CH = CH3
Para nombrar a los alquenos, se cambia la terminación “ano” del alcano correspondiente por la terminación “eno”, que corresponde a los hidrocarburos que tienen doble enlace.
Si el alqueno es arborescente primero se cuenta la cadena a partir del extremo que tiene máscerca al doble enlace (el doble enlace tiene prioridad sobre los sustituyentes) y después se nombran lasarborescencias por orden alfabético, indicando por medio deunnúmerosu posición en la cadena, por último, se da el nombre del alqueno que corresponde a la cadena principal, anteponiendo en número que indica la posición del doble enlace.
Cuando se tengan dos o más dobles enlaces, se antepone el prefijo numeral (di,tri..)a la terminación eno, por ejemplo, dieno indica dos dobles enlaces en el alqueno.
Ejemplos:
CH2= CH – CH3 propeno
CH2 = CH – CH2 – CH3 1-buteno
CH3 - CH = CH – CH3 2-buteno
CH2 = C – CH – CH2 – CH2 – CH3 3-etil-2-metil-1-hexeno l I CH3 CH2 I CH3
Construcción de fórmulas a partir del nombre de un alqueno.
Para escribir la fórmula de un alqueno arborescente a partir de su nombre
se escribe primero la cadena de carbonos correspondientes a la cadena principal, colocar el o los dobles enlaces que se piden se insertan los radicales en los carbonos correspondientes por último, se complea con hidrógenos los lugres libres de los carbonos
Aplica las reglas de la IUPAC y completa la siguiente fórmula 2,4-dimetil-1,3-pentadieno
Aplicaciones de los alquenos.
C = C – C = C – C
Probablemente el alqueno de mayor uso industrial sea el etileno (eteno) que se utiliza entre otras cosaspara obtener el plástico polietileno, de gran uso en cañerías, envases, bolsas, llantas, suelas de zapatosy aislantes eléctricos. También se utiliza para obtener alcohol etílico, etilen-glicol, cloruro de vinilo y estiren
Alquinos:
El carácter de la instauración de los alquinos es mayor que en el caso de los alquenos.
Los alquinos: son hidrocarburos de cadena abierta no saturados que en un par de carbonos vecinos comparten tres pares de electrones originando que los dos carbones se unan por un triple enlace
Nomenclatura.
2- pentino
Para nombrar a los alquinos normales y arborescentes se siguen las mismas reglas establecidas para los alcanos, únicamente cambiando la terminación “ano” del alcano correspondiente por la terminación “ino”, que nos indica la presencia del triple enlace.
Etino
.
Cuando el par de átomos de carbono con triple enlace se encuentra unido a radicales pequeños, hastade cinco átomos de carbono, se puede nombrar el compuesto como derivado del acetileno, anteponiendo el nombre de los radicales, en orden alfabético la palabra acetileno, como enel siguientecaso:
CH = C – CH2 – CH3 etilacetileno
Construcción de fórmulas a partir del nombre de un alquino.
Para escribir la fórmula de un alquino arborescente a partir de su nombre se siguen las mismas reglas utilizadas para los alquenos.
Aplica las reglas de la IUPAC y completa la siguiente fórmula
5-metil-3-heptino
C – C – C C – C – C – C
Aplicaciones de alquinos
El etino o acetileno (gas incoloro) CH CH es el único que tiene importancia práctica, debido a que posee un gran calor de combustión se utiliza en el soplete oxiacetilénico que permite obtener temperaturas que pueden llegar hasta 3,000°C y que se utiliza en la soldadura y corte de metales.
A partir de él también se sintetizan gran cantidad de compuestos orgánicos, siendo el ácido acético unode los más importantes junto a otros hidrocarburos insaturados capaces de polimerizarse dando plásticos y caucho
Cicloalcanos:
Es momento de analizar a los compuestos cuyas estructuras en forma de anillo les confieren características propias, la manera común de nombrarlos es compuestos cíclicos.
Definición.
Los cicloalcanos: son compuestos formados por carbón e hidrógeno que poseen estructura cíclica formando anillos de figuras geométricas.
Pueden ser:
Normales o sencillos.
Arborescentes o ramificado
Nomenclatura
En los cicloalcanos normales, se antepone la palabra “ciclo” al nombre del alcano que responde al mismo número de carbonos.
Ejemplos
En los ciclo alcanos arborescentes, se indica con número la posición que ocupa en el ciclo, el átomo de carbono a la cual está unida la arborescencia y se antepone la palabra “ciclo” al compuesto.
Se asigna elnúmero 1 auno delos carbonos conarborescencia, yse numera alrededor delciclo, hacia el sentido que se encuentra más próxima la siguiente arborescencia ( a favor o en contra de las manecillas del reloj), de manera que resulte el nombre con los números más pequeños.
Ejemplo del ciclohexano
Otros ejemplos de cicloalcanos arborescentes o ramificados.
Ejemplo de ciclohexano arborescente
Existe el ciclo triangular y también el pentagonal en las piretrinas (contenidas en las crisantemas) queson el principio activo usado en muchos insecticidas.
Entre estos compuestos, se encuentran los Garrapaticos, Alpha-ciano-3fenoxibencil-2,2-dimetil-3,2 (2,2 diclorovinil) ciclopropano-carboxilato. Garrapaticida Mosquicida. Contra diferentes especies de garrapatas, moscas, piojos, sarna.
Quiero saber más ¡Compuestos cíclicos interesantes
La progesterona es una hormona producida por el cuerpo lúteo del ovario: Durante la segunda mitad del ciclo menstrual de la mujer, la progesterona se eleva: En caso de que el óvulo liberado no es fecundado, la producción de progesterona disminuye y el cuerpo lúteo degenera. La testosterona es la hormona masculina producida por los testículos, que ayuda a desarrollar las características sexuales secundarias, no influye directamente en la reproducción, pero las características que se desarrollan con sus efectos, permite diferenciar a los hombres de las mujeres. El colesterol es un componente esencial en la membrana celular, su función es mantenerla flexible. El colesterol es el esteroide animal más abundante: Las hormonas sexuales secundarias como la testosterona se sintetizan a partir del colesterol. Analiza la información y realiza una investigación con respecto a la estructura cíclica de los compuestosseleccionados en negritas. ¿Se trata de cicloalcanos? ¿Qué tipo de enlace presenta sus compuestos cíclicos? ¿Cómo se llamarían estos?
Cicloalquenos
Definición.
Los cicloalquenos: son hidrocarburos no saturados cíclicos, que contienen enlaces dobles.
Los ciclo alquenos se dividen en: Ciclo alquenos: Cuando en el ciclo existe un doble enlace.
Ejemplos:
Nomenclatura.
Como habrás notado en el ejemplo anterior, se nombra anteponiendo la palabra ciclo al nombre del alqueno que tiene el mismo número de átomos de carbono. Observa que no hay necesidad de indicar la posición del doble enlace en el nombre, ya que se asume que el doble enlace conecta a C1 yC2.
Ejemplo:
Ciclodienos: Cuando en el ciclo existen dos dobles enlaces. Muchos de estos compuestos se han encontrado en productos naturales.
ciclohexeno
Ciclopenteno
Ciclo + nombre del alqueno
Nomenclatura.
En estos se indica además del prefijo ciclo antes del nombre que indica el número de carbonos la posición de las dobles ligaduras, tomando como referencia que elcarbón número 1 es elque contiene una de las dobles ligaduras introduciendo el prefijo di antes de la terminación eno.
Propiedades de los cicloalquenos.
Fuentes naturales:
El Ciclohexeno y el 1-4- Ciclohexadieno así como sus derivados se encuentran en ciertos petróleos.El 1-3Ciclopentadieno se encuentra en la fracción ligera de la destilación del alquitrán de hulla.
4.- BENCENO Y SUS DERIVADOS
Se consideran como miembros de la serie aromática aquellos compuestos que contienen al núcleo bencénico y que tienen propiedades propias de él. Se dice que son aromáticos porque tienen olores nodesagradables generalmente fuertes.
Definición.
El benceno: es un líquido incoloro, móvil, refrigerante, más ligero que el agua. Su olor fuerte no es desagradable; es el más volátil de los hidrocarburos aromáticos y el principal representante de estos.
Estructura del benceno.
Los compuestos del carbono, conocidos como compuestos aromáticos, se caracterizan por presentar estructuras de resonancia o deslocalización de electrones; es decir en un compuesto con estructura cíclica, los electrones involucrados en los dobles enlaces se encuentran en movimiento dentro delanillodel benceno.
Se han puesto numerosas fórmulas para representar la estructura del benceno; entre ellas se encuentran: LafórmulapropuestaporKekuléconsideralaexistenciadetresdoblesligadurasconjugadas.Elbencenotambién se representa con un hexágono regular con un círculo en su interior, lo cual indica que los electrones de los dobles enlaces están en movimiento constante.
Derivados del benceno.
Los derivados del benceno nacen de sustituir uno o más átomos de hidrógeno por otros grupos como radicales alquílicos, halógenos, hidroxilos, etc.
Derivados monosustituidos: Son aquellos que tienen solo un radical o un elemento adherido al núcleo bencénico. Para nombrarlos se dice primero el nombre del sustituyente y luego la palabra BENCENO.
Derivados disustituidos: Se inicia identificando con un número a cada uno de los átomos decarbono presentesenelbenceno, la numeraciónse iniciaenuncarbono quecontenga unradicaly se continúa hacia donde se encuentre el radical más próximo. El nombre inicia con la posiciónde los radicales.
Otradela nomenclatura utilizada para los compuestos aromáticos disustituidos, esutilizando los prefijos orto(o),meta (m) y para (p).
Se usa orto cuando los radicales se encuentran en las posiciones 1,2 meta en las posiciones 1,3 y para en la posición 1,4.
Ejemplos:
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE COAHUILA INSTITUTO DE ENSEÑANZA ABIERTA.U.S
1,4 dihidroxibenceno o para dihidroxibenceno
1,3 dinitrobenceno o metadinitrobenceno
Algunos compuestos tienen nombres comunes. Por ejemplo;
También existen hidrocarburos con anillos bencénicos fusionados los cuales contienen dos o más anillos
que comparten átomos de carbono. El más conocido es el naftaleno.
Uso y propiedades del benceno y sus derivados.
El benceno es insoluble en agua, pero muy miscible con gran número de disolventes orgánicoscomo la acetona y el éter. Posee gran poder disolvente, disuelve el yodo, fósforo, azufre, grasas etc.
El benceno es tóxico y resulta peligroso respirar durante largo tiempo sus vapores y lo mismosucede con sus homólogos.
El tolueno o metilbenceno, (C6H5CH3) es la materia prima a partir de la cual se obtienen derivados del benceno, el ácido benzoico, el fenol, lacaprolactama, la sacarina, medicamentos, colorantes, perfumes, TNT ydetergentes.
Lectura de reflexión
El silencio informativo sobre los 400.000 voluntarios del Prestige conducidos a la muerte
El benceno es un compuesto con nivel cancerígeno 1, potente disruptor endocrino y neurotóxico causante de alteraciones morfológicas en las células del sistema nervioso.
Este fin de semana he visto tumbado en una cama de hospital a uno de aquéllos primeros voluntarios gallegos queacudieron a limpiar el petróleo del Prestige. Me ha pedido que escriba algo sobre lo que le está pasando, porque se muere lentamente. Así que humildemente me dispongo a explicarlo, pues no soy experto en el asunto. No obstante, estoy seguro que ustedes sabrán sacar las pertinentesconclusiones.
Los bencenos y sus derivados estaban en el chapapote de las costas gallegas y también aparecen ahora en el actual desastre del vertido de BP en el Golfo de México. Mientras en EEUU comienza a aparecer cierto debate sobre lo que ese vertido va a suponer para la salud de la población y quién va asumir los costes, en España el asunto fue omitido por el partido del gobierno y por el de la oposición. Elprimero para ocultar su desastrosa inoperancia y el segundo para usar la catástrofe sólo como arma política arrojadiza.
Trabajando primero el tradicional sentido solidario de la población, unos y otros hicieron publicidad para desplazar a cerca de 400.000 voluntarios con el objetivo de abaratar la limpieza de las costas afectadas
El benceno es un compuesto con nivel cancerígeno 1, potente disruptor endocrino y neurotóxico causante de alteraciones morfológicas en las células del sistema nervioso. Afecta a los siguientes sistemas:cardiocirculatorio, respiratorio, reproductivo, inmunitario, gastrointestinal (hígado) y endocrino.También provoca daños en el embrión, cáncer en múltiples órganos y es un potente neurotóxico degenerativo.
A partir de aquí cito un artículo de la revista Interviu, aparecido el 12/11/2007: Enfermos de chapapote.En respuesta a una pregunta del senador del BNG Francisco Xesús Jorquera, el ejecutivo habla de “unincremento de riesgo de síntomas respiratorios, hiperreactividad bronquial, estrés oxidativo, inflamaciónpulmonar, remodelado bronquial y vascular y daño cromosómico asociado a la participación en la limpieza del fuel uno a dos años despuésde la misma”, basándose enlosdatosdeestudiosepidemiológicosde810 marinerosdediversascofradías gallegas presentados por el Instituto Carlos IIIy realizado por universidades de A Coruña, Madrid y Barcelona. En la misma respuesta incluso recomienda “realizar un seguimiento de la salud de la población analizada”. El senador del BNG se pregunta si no sería pertinente ampliar el control al resto de los casi 400.000 voluntarios.
“Quienes más riesgo puedencorrer sonlos militares, elpersonal de Tragsa, los vecinos que estuvieronencontacto directo durante seis meses y los que inhalaron los gases de los primeros días. Aunque los voluntarios de fin de semana seguramente tengan más problemas por sufrir el tráfico de Madrid toda lavida que por un fin de semana expuestos al chapapote”, asegura el médico toxicólogo Luis Díaz Cabanela, vocal de ADEGA (Asociación de Defensa Ecolóxica de Galiza), que compareció con un informe en la Subcomisión de Investigación sobre el Prestige en el Congreso de los Diputados.
Díaz Cabanela asegura que los 1.462 casos que el Sergas (Servicio de Salud gallego) reconoce haberatendido entre noviembre de 2002 y julio de 2003 “fueron la punta del iceberg, ya que muchas de las personas que presentaron síntomas leves no demandaron atención médica”. El experto asegura que “más de la mitad se podían haber prevenido utilizando las mascarillas adecuadas: con filtro en vez de las de papel, como recomendábamos nosotros yelInstituto Nacionalde Toxicología”, para no inhalar lostóxicoscompuestosorgánicosvolátiles,como elbenceno, presenteenel fuelfresco. “Desde elprimermomento hubo alarma para la salud porque se sabe que el benceno es cancerígeno y puede inducir a una leucemia con niveles de exposición muy bajos. De esta forma, Díaz Cabanela advierte: “Habrá que esperar 15 años para ver si aparecen casos de leucemia en militares, personal de Tragsa, vecinos y quienes estuvieron en contacto directo y prolongado”. Sus reproches apuntan también a quienes gobernaban cuando ocurrió la catástrofe: “Intentaron minimizar la situación. No nos escucharon ysiguieron repartiendo mascarillas de papel; no se podía hablar de marea negra; dijeron que no había benzopileno; incluso Mariano Rajoy, entonces comisionado del Gobierno para el ‘Prestige’, manifestó en rueda de prensa que las mascarillas con filtrono eran necesarias porque se trabajaba en zonas muy ventiladas”.
UNIDAD II FUNCIONES ORGANICAS PRIMARIAS
PROPÓSITO
Aplica los principios y fundamentos de las reglas de la IUPAC para formular, nombrar y clasificar derivados primarios de hidrocarburos, reconociendo sus aplicaciones e impacto en diferentes contextos.
TEMA
Funciones orgánicas primarias
Funciones orgánicas secundarias
SABER (conocimientos)
= Derivados halogenados
= Alcoholes
= Aldehídos
= Cetonas
= Éteres
= Aminas
= Ácidos carboxílicos
= Amidas
= Esteres
SABER HACER (procedimientos)
= Identifica el grupo funcional defunciones primarias y secundarias
= Explicar la procedencia de cada una de estas funciones.
= Enunciar las reglas de nomenclatura de funcionesprimarias y secundarias.
= Nombrar y escribe las fórmulasde las funciones primarias y secundarias.
= Investigar aplicaciones de distintos compuestos pertenecientes e estas funciones.
= Establecer la importancia de los compuestos que pertenecena cada una de las funciones orgánicas.
SITUACIÓN DIDACTICA
SABER SER (actitudes o valores)
= Presta atención a las aportaciones del maestro y de sus compañeros, se comunica al compartir sus experiencias
=Colabora en actividades diversas
= Participa con apertura en sus aportaciones sobre las perspectivas futuras de uso de los recursos naturales
= Compromiso en la realización de sus actividades yrespeto hacia los demás
En nuestra vida cotidiana utilizamos gran variedad de productos como jabones, detergentes, medicamentos, limpiadores, insecticidas, ropa, pinturas, cosméticos, utensilios y aparatos diversos.Algunos de ellos contribuyen al cuidado de nuestra salud, otros a nuestro entretenimiento y unos hacen más cómoda nuestra vida.
Para elabora dichos productos se emplean diversas sustancias, muchas de las cuales se sintetizanen la industria química y petroquímica a partir del petróleo. Por ejemplo, los jabones están compuestos de ésteres de ácidos grasos, el quitaesmalte contiene acetona, algunos colorantes sonderivados de la anilina, varias cremas contienen glicerina y la aspirina es ácido acetilsalicílico
De los anteriores productos mencionados ¿Qué diferencia puedes encontrar? ¿Por qué tienediferentes usos? ¿Qué tipo de compuestos los forman? ¿Qué benéficos y desventajas puedes encontrar al hacer uso de ellos?
SECUENCIA DIDACTICA
1. El alumno realiza la lectura presentada en la secuencia didáctica.
2. Identifica las ideas principales.
3. Reflexiona sobre las preguntas que se plantean.
4. Investiga de que están formados algunos de los productos mencionados.
5. Identifica las ventajas y desventajas al hacer uso de ellos.
Rúbrica de la Secuencia Didáctica
Identifico las diferencias en productos orgánicos de acuerdo a sus funciones.
Reconozco los diferentes usos que tienen los compuestos orgánicos en base a sus funciones.
Estoy consciente de los efectos tanto en la saludy medio ambiente al hacer uso de los productos orgánicos primarios y secundarios.
¿QUÉ CONOZCO
¿Cómo se distinguen las diferentes funciones orgánicas?
¿Cómo de nombran las funciones orgánicas?
Como se escribe la estructura de loscompuestos orgánicos en base a cada función?
¿Cuáles son los usos para cada función?
Criterio
Nunca Algunas veces
Casi siempre
Siempre
I.-
INTRODUCCIÓN:
En el bloque anterior se examinó la relación entre la estructura, las propiedades y el uso de los hidrocarburos. Comentamos por ejemplo la hibridación delcarbono, tipos de cadena, nomenclatura, asícomo las aplicaciones y características de los alcanos, alquenos, alquinos y por otro lado se hizo mención del benceno estudiando su estructura, derivados, nomenclaturas propiedades.
Sin embargo, los hidrocarburos no son los únicos compuestos del carbono que estudia la química orgánica. Hay muchos más a los cuales los químicos clasifican de acuerdo con el grupo funcional que presentan.
Un grupo funcional es un átomo o grupo de átomos que definen la estructura y las propiedades de una familia o un grupo específico de compuestos de carbono.
A continuación, se analizará la estructura y propiedades de las principales familias compuestos primariasy secundarias cuya diferencia fundamental radica en el grupo que existe en sus moléculas.
2.- FUNCIONES ORGÁNICAS PRIMARIAS.
Nombre Grupo Funcional Fórmula General Ejemplo
Derivados Halogenados (Cl,Br,I,F) - X R – X
– CH2 – Br
Alcoholes - OH R – OH CH3 – OH
Adehídos - CH = O R – CH = O CH3 –CH = O
Cetonas - C = O R – C – R O CH3 – C – CH3 O
Éteres - O - R – O – R CH3 – O – CH3
A. DERIVADOS HALOGENADOS.
También conocidos como halogenuros de alquilo.
Definición.
Los derivados halogenados de los alcanos son compuestos que poseen en su molécula uno o varios átomos de halógeno (flúor, cloro, bromo, iodo ).
Quedando su agrupamiento funcional como:
En donde:
R = Cualquier radical alquílicoX = Cloro, Bromo, iodo
Ejemplo:
CH3 – Cl Cloruro de Metilo
Nomenclatura
Se puede nombrar a estos compuestos de dos maneras, la de uso general en todo el mundo conocidocomo sistema IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) y la nomenclatura común; estas se te explican a continuación:
IUPAC:
1. Se determina la cadena hidrocarbonada más larga.
2. Los átomos de carbono de la cadena principal se numeran a partir del extremo más cercano al primer sustituyente, ya sea un radical alquílico o un halógeno.
3. Se nombran los distintos sustituyentes presentes por orden alfabético, incluyendo a los halógenos; al nombre se antepone el número que corresponde al carbón de la cadenaprincipal en el que se encuentran.
4. Se da el nombre de la cadena principal igual al del alcano que contiene el mismo número decarbonos.
Ejemplos: Formula
Común:
Halógeno + uro + radical.
Ejemplos:
El nombre se forma al dar la palabra “cloruro”, “bromuro”, o “ioduro” seguida del nombre del radical alque está unido el halógeno.
Formula Nombre Común
CH3 – I
Ioduro de Metilo
CH3 – CH2 – Cl Cloruro de Etilo
Clasificación de derivados halogenados.
Clasificación Caracteristica Ejemplo Nombre Monohalogenados Contiene un átomo de hidrógeno Cloroetano
Dihalogenados Vecinal: Cuando los átomos de halógeno están en carbones vecinos.
Geminal: Cuando los átomos de halógeno están en el mismo carbono.
2,2-dicloropropano
2,3-dibromobutano
Investiga que son los halones y freones y los problemas ambientales asociados a ellos.
PROPIEDADES GENERALES, FUENTES NATURALES Y USOS.
Los derivados halogenados son solubles en disolventes polares e insolubles en agua. Sus temperaturas de ebullición son mayores que las de los hidrocarburos con número de átomos de carbono similares. Por ejemplo, la del cloruro de etilo es de 12.5°C, mientras que la del etano es de -88.5°C.
A continuación, se citan algunos derivados halogenados:
Cloruro de Metilo o Cloro Metano: CH3 – Cl: Es un gas incoloro, de sabor dulce y de olor etéreo. Se utiliza como gas refrigerante ya que al evaporarse produce frío. También se emplea en la producción de metilcelulosa, un producto quese utiliza de manera cotidiana como espesante de cosméticos, champúes, lociones y detergentes
UNIVERSIDAD
Cloruro de Etilo o Cloro Etano: CH3 – CH2 – Cl :Es un líquido incoloro de olor etéreo y sabor dulce. Se utiliza como anestésico local y general yes un importante reactivo para las síntesisorgánicas, disuelve al fósforo, al azufre, grasas, etc.
Bromuro de Metilo o Bromo Metano: CH3 – Br se utiliza como insecticida Solo se conoce unas cuantas sustancias de origen vegetal o animal que contienen halógenoscomo la tiroxina que es una hormona producida por la glándula tiroides.
Diclorometano : CH2Cl2 se utiliza en los removedores de pintura.
B. ALCOHOLES
Los compuestos que se conocen con el nombre de alcoholes poseen unsinnúmero de aplicaciones, lo mismo en la industria química, como en la farmacéutica y tienen un gran mercado al ser el principal componente de las bebidas embriagantes.
Definición.
Los alcoholes se pueden considerar como producto de la sustitución de uno de los hidrógenos del agua por un grupo o radical alquílico.
Agrupamiento funcional:
R - OH
En donde:
R = radical alquílicoOH = grupo oxidrilo
Ejemplo: Alcohol Isopropílico
Clasificación.
Los alcoholes se clasifican de acuerdo con el grado de sustitución del átomo de carbón al que estáunido el grupo “OH” resultando así alcoholes de tres clases:
Alcohol Primario R-CH2-OH
Alcohol Secundario
Alcohol Terciario
Nomenclatura.
Existen distintas formas de nombrar a los alcoholes, algunas deellas son:
IUPAC:
1. Se agrega la terminación “ol” al final del nombre del Alcano que corresponde al mismo númerode átomos de carbono indicando antes de este con un número la posición del OH” en la cadena; la cadena se cuenta a partir del extremo que tenga más cerca al grupo OH.
Alcano + “ol” + posición
Ejemplos:
2. Si la cadena tiene sustituyentes, estos se nombran por orden alfabético, antecedidos delnúmero que indica su posición en la cadena
Común:
1. Se da la palabra alcohol yenseguida el nombre del radical alquílico unido al grupo “OH”, agregando la terminación “ico”.
Alcohol + Radical + ico
Ejemplos:
CH3 – OH
CH3 – CH2 –OH
Este tipo de nomenclatura es muy usado en la industria.
metílico
etílico
PROPIEDADES GENERALES, FUENTES NATURALES Y USOS
Los alcoholes están ampliamente distribuidos en la naturaleza.
Los tres primeros términos son completamente solubles en el agua y al ir aumentando sunúmero de carbones disminuye su solubilidad.
Del compuesto que contiene un átomo de carbono hasta el de diez átomos de carbono sonlíquidos, los demás son sólidos
Estos compuestos tienen un sin número de aplicaciones, son excelentes disolventes de resinas,se utilizan en la preparación de colorantes, medicinas, perfumes y en la fabricación de hules sintéticos.
A continuación, mencionemos principalmente algunos de ellos.
Metanol CH3 – OH (Alcohol de madera) se utiliza como disolvente de barnices y lacas EtanolCH3 –CH2 – OH (Espíritu del vino), seutilizaen laelaboracióndevinoscomo elbrandyyelwhisky, además como disolvente en las preparaciones farmacéuticas.
Elgasohol, es una mezcla de 10% deetanol ygasolina ysu uso es como combustible para automóviles.
Isopropanol CH3 – CH – CH3 se utiliza para masajes.
C. ALDEHÍDOS
La palabra aldehído significa alcohol deshidrogenado. La facilidad con que los aldehídos se polimerizan permite obtener compuestos muy variados, como la baquelita, precursora de la era de los plásticos.
DEFINICIÓN
Los aldehídos son el primer producto de oxidación de los alcoholes primarios, teniendo como grupo funcional el carbonilo aldehídico.
Grupo funcional: En donde:
R – CH = O
R -:Es un radical alquílico cualquiera - CH = O: Grupo carbonilo aldehídico.
Ejemplo:
Propanal CH3 – CH2 – CH = O
NOMENCLATURA IUPAC:
Para nombrar a los aldehídos se agrega la terminación “al” al nombre delalcano quetenga el mismonúmero de átomos de carbono.
En caso de que la cadena tenga sustituyentes al carbono del grupo aldehído –CH=O, se le asigna el número 1.
Ejemplos:
Común:
Los aldehídos se nombran con los nombres comunes del ácido que producen por oxidación,reemplazando
la terminación “ico” del ácido por aldehído.
Ejemplos:
Formula
Nomenclatura Común CH3 – CH = O Acetaldehído
CH3 – CH2 – CH = O Propianaldehído
FUENTES NATURALES Y USOS
Elacetaldehído es uno de losprincipales irritantesdeojosque se encuentra en el smog.
Diversos agentes saborizantes y especias dependen de los aldehídos para su efecto apetitoso. La vainillina (en la vainilla), el cinamaldehído (en la canela) y el cuminaldehído (en el comino), todos contienen el grupofuncional aldehído.
A continuación, mencionaremos particularmente algunos compuestos de esta familia:
El metanal o formaldehído o simplemente formol, es un gas de olor picante, algo soluble en elagua, produciendo soluciones que sirven para la conservación de los tejidos orgánicos, en medicina como desinfectante, en la fabricación de fertilizantes, colorantes y germicidas.
El Etanal o acetaldehído, es un líquido de olor agradable, semejante al de las manzanas, soluble en el agua y el alcohol. Se prepara en grandes cantidades hidrolizando al acetileno enpresencia de catalizadores.
D. CETONAS.
La palabra cetona proviene del término más sencillo de ellos la acetona yéste a su vez viene deacetatos.
Las cetonas resultan de la oxidación de los alcoholes secundarios, teniendo como grupo funcional el carbonilo cetónico.
Definición.
Agrupamiento funcional:
En donde:
R: radicales alquílicos iguales o diferentes
C = O: Grupo cetónico, en el cual un átomo de carbono y uno de oxigeno se encuentranunidos por un doble enlace.
Ejemplo:
3-metil, 2-butanona
NOMENCLATURA IUPAC:
1. Se agrega la terminación “ona” al nombre del alcano que tenga el mismo número de átomos decarbono
Alcano + ona
2. Se numera la cadena más larga, partiendo del extremo que tenga más cercano el grupo carbonilo y la posición de este se indica con un número colocado antes del nombre.
3. Si hay radicales se nombran por orden alfabético.
Ejemplos: Nombre
Común:
1. Nombrar primero los radicales unidos al grupo carbonilo en orden alfabético y a continuación la palabra ce
Ejemplo:
Dimetilcetona
Etil,metil cetona
Generalidades fuentes naturales y usos.
Las cetonas se utilizan por lo regular como disolventes.
Diversos compuestos importantes contienen un grupo funcional cetona, como las hormonas(cortisona y progesterona) y los antibióticos.
La propanona conocida comercialmente con el nombre de acetona, es un líquido de olor característico, muy utilizado para disolver materiales orgánicos como grasas, plásticos, barnices yesmaltes de las uñas inclusive para removerlos; se obtienen grandes cantidades por la destilación seca de las sales del calcio.
UNIVERSIDAD
Existe acetona normalmente en la sangre y en la orina, pero es más abundante en ciertas condiciones patológicas como la diabetes.
La butanona o Etil, Metil cetona, es un líquido que se encuentra en el ácido piroleñoso juntocon la acetona, de donde se extrae por destilación fraccionada de los subproductos de la destilación seca de la madera.
E. Éteres.
Definición:
Estas sustancias se consideran como el producto de la deshidratación de dos moléculas de alcohol, o también como la sustitución de los dos hidrógenos del agua por radicales alquílicos.
Agrupamiento funcional:
En donde:
- O - Función éter
Ejemplo:
R - Cualquier radical alquílico iguales o distintos.
CH3 – O – CH2- CH2- CH3 Metoxipropano
Existen dos tipos de éteres dependiendo de los radicales alquílicos unidos al oxígeno:
a) Éteres sencillos: cuando los radicales son iguales.Siendo su agrupamiento funcional:
Ejemplo:
Ejemplo:
Nomenclatura.IUPAC:
R – O – R
CH3 – O – CH3 Dimetil éter
b) Éteres mixtos: Cuando los radicales son diferentes entre sí.Siendo su agrupamiento funcional:
CH3 – O – CH2 – CH3 Etil metil éte
1. Se selecciona el nombre de la cadena de carbono más larga unida al oxígeno y se le asigna el nombre del alcano.
2. El grupo “alcoxi” ( RO-) se nombra como un grupo funcional unido al alcano.
Ejemplos de grupos “alcoxi”:
Ejemplos:
CH3-O- Metoxi
CH3-CH2- Etoxi
Formula Nombre IUPAC
CH3 – O – CH2 – CH3 metoxietano
CH3 - CH2 - CH2 - O - CH2CH3 etoxipropano
Común:
1. Se enuncia primeramente la palabra “éter” y a continuación el nombre del radical (si es sencillo)o lo radicales (si es mixto) unidos al oxígeno, nombrados por orden alfabético, agregando la terminación “ico” al final.
2. Si los radicales son iguales se acostumbra suprimir el prefijo “di”.
Ejemplos:
CH3 - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH3
CH3 - O - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3
FUENTES NATURALES Y USOS
Éter etil propílico
Éter butil metílico
Éter etílico
Éter etil – isopropílico
Algunos de los éteres forman parte de los aceites de las flores ya que tienen olor agradable.De los éteres el más conocido es el éter etílico, el cual tiene gran aplicación como disolventes de grasas, aceites y resinas y para extraer sustancias orgánicas de las plantas. El éter metil –terbutílico se adiciona a la gasolina sin plomo para mejorar su actividad y las características de combustión.
F. AMINAS
Los compuestos conocidos como aminas contienen un grupo funcional que se forma a partir delamoniaco, debido a esto cualquier tipo de amina posee nitrógeno Definición.
Estas sustancias provienen de la sustitución parcial o total de hidrógenos del amoniaco (NH3) por radicales alquílicos. Originando aminas primarias, secundarias o terciarias, según sea el número de hidrógenos del amoniaco que se sustituyan.
Agrupamientos funcionales.
Aminas primarias
Ejemplos: IUPAC.
Nomenclatura.
AminasSecundarias
Aminas primarias
CH3 - CH2 - NH2
Ejemplos:
Aminas Terciaria
Aminas secundarias Aminas terciarias
CH3 - CH2 - NH - CH3 I CH3
1. En las aminas primarias, se designa la cadena continua más larga de átomos de carbonos.
2. La terminación “o” del alcano se cambia por “amina” y se emplea un número para indicar laposición del grupo amino en la cadena.
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 – NH2 1-Butanamina
1. Para nombrar a las aminas secundarias y terciarias, se enuncian primeramente los radicalespor orden alfabético y a continuación la palabra amina.
RADICALES + AMINA
UNIVERSIDAD
Ejemplos:
Formula
CH3 - NH2
CH3 - CH2 - NH - CH2CH3
CH3 - N – CH2 - CH3 I CH 3
Nomenclatura común
Metil – amina
Dietil- amina
Etil – Metilamina.
PROPIEDADES GENERALES FUENTES NATURALES Y USOS.
Las Aminas se encuentranen materiales deorigenbiológico. En primer lugar, describiremosque ninguna de las aminas hasta ahora conocidas tiene olor agradable. La mayoría de los primeros términos se forma en la descomposición de los cadáveres, que es lo que les da sumal olor característico
Metil - amina.- Es un gas con un fuerte olor amoniacal, se desprende de los orines endescomposición.
Dimetil - amina.- Es un gas que se desprende de la carne putrefacta.
Trimetil-amina.- Es un gas que se desprende de los pescados enputrefacción.
Los compuestosquetienenelgrupo amino pueden afectar fuertemente las actividades de nuestro cuerpo. Algunos ejemplos son la adrenalina, la morfina, la cocaína y la heroína. Muchosproductos medicinales también contienen aminas como es el caso de los descongestionantes que contienen efedrina. A la cadaverina ( H2-N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 ) se debe el olor a carne endescomposición.
UNIDAD III
FUNCIONES ORGANICAS SECUNDARIAS
PROPÓSITO
Aplica los principios y fundamentos de las reglas de la IUPAC para formular, nombrar y clasificar derivados primarios de hidrocarburos, reconociendo sus aplicaciones e impacto en diferentes contextos.
TEMA
Funciones orgánicas secundarias
SABER (conocimientos )
= Ácidos carboxílicos
= Amidas = Esteres
SABER HACER (procedimientos)
= Identifica el grupo funcional defunciones primarias y secundarias
= Explicar la procedencia de cada una de estas funciones.
= Enunciar las reglas de nomenclatura de funcionesprimarias y secundarias.
= Nombrar y escribe las fórmulasde las funciones primarias y secundarias.
= Investigar aplicaciones de distintos compuestos pertenecientes en estas funciones.
= Establecer la importancia de los compuestos que pertenecena cada una de las funciones orgánicas.
SABER SER (actitudes o valores)
= Presta atención a lasaportaciones del maestro y de sus compañeros, se comunica al compartir sus experiencias
=Colabora en actividades diversas
= Participa con apertura en sus aportaciones sobre lasperspectivas futuras de uso de los recursosnaturales
= Compromiso en la realización de sus actividades y respetohacia los demás
-FUNCIONES ORGANICAS SECUNDARIAS
A. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS.
El nombre de ácido se debe a una de sus propiedades esenciales: el átomo de hidrógeno del grupo funcional es móvil, hasta el punto de ser sustituible por otro átomo distinto, por ejemplo, de algún metal.
DEFINICIÓN
Los ácidos carboxílicos, se pueden considerar como resultado de la sustitución de un átomo de hidrógeno de un alcano por el grupo carboxilo (-COOH) o bien, como el resultado de la oxidación de aldehídos.
1. Se numera la cadena continua de carbonos más larga principiando por el átomo de carbonocarboxílico.
2. Se remplaza la “o” del nombre del alcano correspondiente, por “oico” y se antepone la palabra “ácido”.
ÁCIDO + nombre del ALCANO + ÓICO
Común:
Otraforma de nombrarlos es la trivial que no sigue una regla específica debido que la mayoría de ellosfueron aislados de fuentes naturales, se conocen desde hace cientos de años, en sus nombres se señala su origen o alguna propiedad de ellos.
Formula
H – COOH
CH3 – COOH
CH3- CH2 – COOH
CH3 - CH2 - CH 2- COOH
Nomenclatura
Nomenclatura Común
Ácido Metanóico Ácido fórmico
Ácido Etanóico Ácido acético
Ácido Propanóico Ácido propiónico
Ácido Butanóico Ácido butírico
PROPIEDADES GENERALES FUENTES NATURALES Y USOS.
Los Ácidos son muy abundantes en la naturaleza y pueden encontrarse libres. Los primeros ácidos de la serie son líquidos, solubles en agua en todas proporciones, con sabor agrio y olorparecido al vinagre.
Los ácidos sólidos son insolubles en el agua y en el alcohol, se les llama frecuentementeácidos grasos.
Los ácidos sólidos mezclados con algunos metales forman sales con los alcoholes formanéteres y calentándolos a más de 500°C producen cetonas.
El grupo del ácido carboxílico está presente en una variedad de experiencias cotidianas, así elsabor del limón, la lima y la piña se debe al ácido cítrico.
Las penicilinas tienen grupos de ácidos carboxílicos, así como la aspirina.
Los ácidos carboxílicos desempeñan papeles muy importantes en el cuerpo. Participan especialmente en la formación y desdoblamiento de los azúcares, en el metabolismo y en lasíntesis de las moléculas que forman las membranas corporales.
Entre los ácidos carboxílicos más comunes se encuentran:
ÁCIDO FÓRMICO ó METANÓICO : H-COOH Lo contienen las hormigas, las abejas y los ortigos, es un líquido de olor picante y corrosivo.Industrialmente se le obtiene por calentamiento del ácido oxálico en
presencia de glicerina. Las sales de este ácido se usan en el tratamiento de afecciones reumáticas.
ÁCIDO ACÉTICO O ETANÓICO : CH3-COOH. Es un líquido incoloro, de olor picante y sobre la piel produce quemaduras. En estado depureza se le llama ácido acético glacial porque se congela a 17°C.Se usa en la fabricación de vinagres, seda artificial, películas fotográficas, barnices, cintas,acetonas y ésteres.Se produce en la fermentación acética y en la destilación seca de madera.
ÁCIDO BUTÍRICO O BUTANÓICO : CH3-(CH2)2-COOH Es un líquido incoloro de olor desagradable, se encuentra en grandes cantidades en la mantecarancia, se emplea para fabricar esencias artificiales de frutas.
ÁCIDO HEXANÓICO O CAPRÓICO : CH3-(CH2)4-COOH.Existe en gran cantidad en elqueso podrido y glicéridos de la leche.
B. AMIDAS.
Las amidas son compuestos orgánicos que se derivan de los ácidos carboxílicos por la sustitución del grupo oxidrilo (OH), por un grupo amino.
DEFINICIÓN.
Una amida es un compuesto orgánico que consiste en una amina unida a un grupo acido convirtiéndose en una amina ácida (o amida).
Su grupo funcional es:
R-CONH2
En donde:
R: Es el radical alquilo
Ejemplo:
Nomenclatura.
IUPAC:
200
CONH2: Es el grupo funcional amida
CH3-CONH2 Etanamida
1.- Se toma el nombre del ácido correspondiente y la terminación oico cambia por amida.
2.- Si la amida tiene 2 o más sustituyentes alquilo, al nombre de la amida se le antepone el nombredel o de
los grupos sustituyentes unidos al nitrógeno, indicando su posición mediante una letra N mayúscula.
PROPIEDADES GENERALES Y USOS.
Cuando las amidas reaccionan con agua en un medio ácido se producen ácidos carboxílicos; por el contrario, la reacción con agua en medio básico obtiene sales del ácido correspondiente.
Son utilizadas en la síntesis orgánica de numerosos compuestos que se utilizan en la medicina como la xilocaína que es un anestésico local.
Es importanteenla fabricacióndenylonyenlaproduccióndel fenobarbital que es un medicamento inductor del sueño. . C. ESTERES.
R y R´: Son los radicales alquilo.COO: Es el grupo funcional
Ejemplo:
A diferencia de los ácidos carboxílicos de los cuales se derivan, los ésteres poseen olores agradables. En realidad, los aromas específicosde muchas flores y frutos se deben a la presencia de ésteres.
DEFINICIÓN.
Los ésteres son compuestos orgánicos que se obtienen de la deshidratación de un ácido carboxílicos y un alcohol.
Su grupo funcional es:
CH3-COO-CH3 Etanoato de metilo R-COO-R´
Donde:
Nomenclatura.
IUPAC:
1.- A los esteres se les nombra como las sales del ácido correspondiente.
2.- Al nombre del ácido se le quita la palabra ácido y la terminación “-oico” cambia por “-ato”.
3.- Acto seguido se cita el nombre del alcohol que le dio origen.
CH3-CO OCH2-CH2-CH3
Del ácido etanoico Del propanol
Propiedades generales y usos.
Al reaccionar un éster con agua en medio básico se produce una sal ácida, lo cual se conoce como saponificación.
Se utilizan en la preparación de esencias y perfumes.
También se utilizan para preparar de gelatinas y jaleas, como emulsificantes yacondicionadores de piel.
En la medicina los ésteres como el ácido acetilsalicílico (aspirina) son utilizados para disminuirel dolor.
Etanoato de propilo
UNIDAD IV BIOMOLECULAS, CONSTITUYENTES DE LOS SERES VIVOS
PROPÓSITO
Reconoce la importancia de las macromoléculas naturales y sintéticas para el bienestar del ser humano y su entorno con una actitud responsable y cooperativa en su manejo.
4.1.-Polimeros.
4.2.-Carbohidratos
4.3.- Lípidos
4.4.- Proteínas
4.5.- Vitaminas
4.6.- Impacto Ambiental, económico y social de los plásticos.
Termoplásticos y termófilos
Polímeros naturales
Polímeros sintéticos
Reciclaje
Concepto
Clasificación
Monosacáridos
Disacáridos
Polisacáridos
Concepto
Clasificación en:
Hidrosolubles
Liposolubles
Concepto
Clasificación
Concepto
Clasificación
= Presta atención a las aportaciones del maestro y de sus compañeros, se comunica al compartir sus experiencias =Colabora en actividades diversas
= Participa con apertura en sus aportaciones sobre las perspectivas futuras de uso de los recursos naturales
=Compromiso en la realización de sus actividades y respeto hacia los demás
Introducción.
Sabemos que el carbono es elemento principal sobre el que se ha desarrollado la vida, debido a que se genera enlaces covalentes estables y se genera largas cadenas de carbono. Estas cadenas, denominadas como polímeros, presentes tanto en los seres vivos como aquellos derivados del petróleo.
En este bloque, vamos a introducirnos en el mundo del carbono y su importancia para los seres vivos.
Polímeros
El concepto de polímero deriva de las palabras griegas Poly y Mers que, literalmente quiere decir "muchas partes". El término de “polímero” fue propuesto en 1833 por Jöns Jacob Berzelius, con una definición distinta a la definición moderna de la IUPAC. El concepto actual de polímeros como estructuras macromoleculares unidas de manera covalente fue propuesto en 1920 por Herman Staudinger; quien dedicó una década a buscar pruebas experimentales para sustentar esta hipótesis.
Desde el punto de vista químico, una definición de polímero es que son grandes moléculas - macromoléculas - compuestasporlauniónde moléculas más pequeñasdenominadas “monómeros”. esunasustanciacompuesta por grandes moléculas, o macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión mediante enlaces covalentes de una o más unidades simples llamadas monómeros. Debido a su gran variedad de propiedades, tanto los polímeros sintéticos como los naturales juegan un rol esencial en nuestras vidas. Los polímeros abarcan tanto a los plásticos sintéticos que todos conocemos, como el polietileno, así como los biopolímeros naturales como el ADN y las proteínas, que son fundamentales para la estructura y funcionamiento biológico.
Los polímeros naturales y sintéticos son creados a partir de la polimerización de varios monómeros. Su gran masa molecular en comparación con otras moléculas de menor talla le aporta (a los polímeros) propiedades físicas únicas que incluyen dureza, alta elasticidad, visco elasticidad y una tendencia a formar estructuras amorfas y/o semi-cristalinas en lugar de cristales.
Los polímeros son estudiados en los campos de ciencia de polímeros (que incluye la química de polímeros y física de polímeros), la biofísica y la ciencia de materiales e ingeniería. Históricamente, los productos que resultan de la unión de unidades repetitivas por medio de enlaces covalentes han sido el enfoque principal de la ciencia de polímeros. Sin embargo, actualmente un área emergente de investigación se centra en polímeros supramoleculares que se forman a través de enlaces no covalentes.
Según su origen
Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.
Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.
Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nailon, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.
Los polímeros sintéticos pueden ser
Orgánicos
Inorgánicos
Polímeros Sintéticos
Los polímeros orgánicos generalmente se obtienen del petróleo, como son: polietileno, polipropileno, poliestireno (la nieve seca es un ejemplo), el nylon, el poliuretano, el poliéster (PET).
Existen también polímeros inorgánicos como son los silicones que se utilizan como adhesivos y en recubrimiento
Entre los polímeros sintéticos más relacionados con nosotros, son los plásticos.
La palabra "plástico" se aplica a todo material que pueda cambiar fácilmente de forma y conservarla durante un tiempo prolongado.
Los plásticos suelen estar formados por largas cadenas de moléculas, en estructuras lineales o tridimensionales.
Clasificación
Según su estructura los plásticos se clasifican en:
TERMOPLÁSTICOS Y TERMOFIJOS
Termoplásticos: el encadenamiento de las moléculas lleva a largas moléculas lineales, que fluyen bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, pero por debajo de dicha temperatura conservan la forma que se les haya dado, en un proceso que puede repetirse indefinidamente.
Son termoplásticos:
El polietileno (PE)
El polipropileno (PP)
El poli estireno (PS)
El poli cloruro de vinilo (PVC)
El acetato de celulosa
Las poliamidas (Nylon)
BOLSA DE POLIPROPILENO
FORMULA DEL POLIPROPILENO
FORMULA DEL POLIESTIRENO
EMPAQUE DE POLI ESTIRENO
Termofijos o Termoestables: las estructuras no son lineales, pues existen puntos de unión entre las cadenas de polímeros que determinan una estructura tridimensional. Estos plásticos no fluyen por la acción del calor y la presión y mantienen siempre su forma original. Son termofijos:
La Melamina formaldehido
El fenol formaldehido (Bakelita)
BOLAS DE BILLAR FABRICADAS CON RESINAS FENOL FORMALDEHIDO
El uso de plásticos ahorra energía por varias razones: se obtienen productos más livianos que facilitan su transporte, su poder aislante ahorra energía de calefacción y refrigeración, su durabilidad y versatilidad de aplicaciones reemplaza otros materiales evitando así la deforestación y la contaminación.
El reciclaje de productos plásticos además de disminuir la cantidad de residuos domiciliarios permite por lo menos dos aplicaciones básicas: por un lado, puede reprocesarse y volver a fundirse para distintos usos, incluso en aplicacionesde larga duración (como “madera plástica”) ytambién puede utilizarse incinerándolos, como fuente calorífica, es decir como nuevo productor de energía.
Existe un importante número de compañías dedicadas a la industria del reciclado, que han comenzado a producir la llamada “madera plástica” partiendo de residuos plásticos mezclados.
Este producto sustituye a la madera natural en muchasaplicaciones, tales como postes, bancos para plazas, cercas, etc.
Por otro lado, el PET es la resina que presenta mayores aptitudes para el reciclado. El principal destino de esta materia prima de posconsumo es la fabricación de fibras textiles para la manufactura de tapetes, aislantes, correas, estibas, también en la confección de alfombras, cuerdas, cepillos y escobas, telas para prendas de vestir, calzados, camisetas, alambre etc. Con el PET postindustrial se pueden desarrollar láminas para termo formado de cajas para huevos, envases para bebidas, mezclas con asfaltos y materiales para pavimentos.
Otras ventajas ambientales de esta resina, es la reducción drástica de la energía utilizada en el transporte, la simpleza de procedimientos y las relativamente bajas temperaturas a las cuales debe ser sometido el PET para ser transformado en nuevos productos, estos también reciclables.
POLÍMEROS NATURALES
Entre estos polímeros, encontramos a:
El hule natural (Se obtiene de un árbol)
La seda (Poliamida)
La lana (proteína)
Entre estos polímeros naturales, están las denominadas Biomoleculas. Todoslos seres vivos, somos materia yenergía, siendo elcarbono elelemento principalque eligió la evolución para formar las complejas moléculas presentes en los seres vivos.
Podemos clasificar esas moléculas en los grupos principales, como son:
Carbohidratos, Hidratos de Carbono, Glucidos o Azucares.
Lípidos o Grasas.
Proteínas.
Vitaminas.
Ácidos Nucleicos.
Todas estas moléculas, las cuales se ven su función en la materia de Biología, vamos a estudiarlas desde su estructura y función química.
CARBOHIDRATOS.
Como todas las biomoléculas, los carbohidratos tienen tres elementos básicos: el carbono (C), el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Son dos los grupos químicos que caracterizan a los carbohidratos: el grupo carbonilo (-C=O) y el grupo hidroxilo (-OH).
Están compuestos de una cadena de cinco o seis átomos de carbono con un grupo cetona que es un carbono con doble ligadura a un oxígeno, encontrándose en un carbono no terminal, (ver figura 1), o aldehído que es un carbono con doble ligadura a un oxígeno en un carbono terminal (ver figura 2), y dos o más grupos hidroxilos un carbono unido a un oxigeno sin doble ligadura (ver figura 3).
En todos los carbohidratos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído(-CHO), o un grupo cetónico (-CO-). Así pues, los carbohidratos pueden definirse como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.
Lascaracterísticasde losCarbohidratos,esquesonmoléculascíclicas, debido aquesecierransobresi mismas, mediante un enlace O-Glucodidico.
Fig 1.Acetona
Fig.2.Aldehido
Fig.3.Hidroxilo
La clasificación de estas moléculas es la siguiente:
CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS
MONOSACARIDOS
DISACARIDOS POLISACARIDOS
MONOSACARIDOS.
Son estructuras monomericas, siendo los azucares azucares más simples, tienen sabor dulce, contienen de 3 a 7 átomos de carbono, no se hidrolizan, es decir, no se descomponen en otros más simples.
Algunos de los monosacáridos más importantes son:
Las características de la glucosa es que tiene seis átomos de carbono por lo que pertenece al grupo de las hexosas, tiene un grupo aldehído en el primer carbono, tiene grupos hidroxilos OH, forma cristales sólidos, tiene sabor dulce. Es importante notar que la orientación de los grupos hidroxilos es muy relevante, ya que la glucosa tiene esa configuración específica. La manosa, por ejemplo, tiene otra orientación.
El azúcar que nosotros conocemos comúnmente es la sacarosa,que está formada de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa, se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha.4 Su capacidad de endulzar depende del tamaño de sus cristales, los cristales más grandes se disuelven más lentamente y son menos dulces.
El organismo produce glucosa de manera natural, cuando las personas ingieren grasas, proteínas y minerales y se almacena en el hígado en forma de glucógeno
Disacáridos
Tienen sabor dulce, están formados por 2 monosacáridos.
Algunos de los disacaridos más comunes son:
Glucosa + Fructosa Forma la Sacarosa
Glucosa + Galactosa
Glucosa + Glucosa
Lactosa
Maltosa
La fórmula molecular de los disacáridos es C12H22O11. Elenlace covalente entredos monosacáridos provoca la eliminación de un átomo de hidrógeno de uno de los monosacáridos y de un grupo hidroxilo del otro monosacárido, deformaqueseeliminauna moléculadeagua (H2O) que pasa al medio de reacción.
Polisacáridos
Son polímeros que se forman por la unión de grandes moléculas de monosacáridos
Algunos polisacáridos representan la reserva energética de plantas y animales como el almidón, insulina y glucógeno Otros dan estructura y rigidez a la celula como la celulosa, pectinas y gomas.
No son digeribles y se conocen como fibra cruda
Los polisacáridos resultan de la combinación de muchos monómeros de hexosas (glucosa), con la correspondiente pérdida de moléculas de agua (hidrólisis). Su fórmula general es (C6H10O5)n.
Están formados básicamente por carbono e hidrógeno y oxígeno; aunque algunos pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre. Proporcionan energía al organismo, 9 Kcal/g. LIPIDOS.
Es una macro biomolécula que es soluble en solventes no polares.1 Los solventes no polares son típicamente hidrocarburos usados para disolver otras moléculas de lípidos de hidrocarburos que no se disuelven fácilmente (o no se disuelven) en agua, incluyendo ácidos grasos, ceras, esteroles, vitaminas liposolubles (como vitaminas A, D, E, y K), monogliceridos, digliceridos, triglicéridos, y fosfolípidos.
Las funciones de los lípidos incluyen almacenamiento de energía, señalización, y actuando como componentes estructurales de membranas celulares. Los lípidos tienen aplicaciones en la cosmética y la alimentación industria, así como en nanotecnología.
Lípidos saturados
Lípidos insaturados
Las abejas fabrican lípidos que utilizan para formar la estructura del panal de su colmena. Las paredes del panal son lípidos que se conocen como cera de abeja.
PROTEÍNAS
Las proteínas están formadas por CHON, y algunas contienen además P y S; son polímeros de gran tamaño cuyos monómeros se llaman aminoácidos, proporcionan 4 kcal / g
Participan en la estructura de órganos y tejidos y actúan como catalizadores en importantes reacciones del organismo.
Los aminoácidos tienen un grupo amino(-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH).
Los aminoacidos mas importantes son los que forman parte de las proteínas y son 20, de los cuales 8 se consideranescenciales, es decir que se tienenque consumir en la dieta, los restantes elorganismo los puede formar.
Glicina
Alanina Fenilalanina
VITAMINAS.
Las vitaminas son moléculas orgánicas que se necesitan en pequeñas cantidades en la dieta, son imprescindibles para la vida ya que participan en funciones muy específicas.
Ensu estructuramolecular, ademásdeátomosdecarbono ehidrógeno, contienen proporciones elevadas de átomos electronegativos como el oxígeno y nitrógeno que pueden formar puentes de hidrógeno con el agua y por lo tanto son compuestos polares y por esto son solubles en agua. Debido a su solubilidad en grasas las vitaminas A, D, E y K pueden almacenarse en el cuerpo en las células adiposas (ricas en lípidos) para tenerlas disponibles cuando sea necesario lo cual significa que estas vitaminas no tienen que ser tomadas diariamente; sino periódicamente. Si se toman en exceso pueden ser tóxicas. En contraste, debido a su solubilidad en agua, la vitamina C yel complejo B necesitanser suministradas con frecuencia y en pequeñas cantidades; bajo ciertas condiciones, cuando tomamos grandes dosis pueden ser tóxicas
Hidrosolubles. - B y C
Vitaminas
A
Liposolubles. - A, D, E y K
Es un alcohol primario de color amarillo pálido que deriva de los carotenos presentes en los vegetales. Interviene en la formación y mantenimiento de la piel, membranas mucosas, huesos y dientes, es fundamental para la vista y la reproducción
Vitaminas del Complejo B
B1.- Tiamina
Participa en la síntesis de sustancias que regulan el sistema nervioso.
B2.- Riboflavina
En necesaria para la integridad de la piel y a buena visión
B12.- Cobalamina
Es necesaria para la síntesis de hemoglobina y el buen estado del sistema nervioso.
Vitamina
UNIVERSIDAD
Vitamina C.- Ácido Ascórbico
Vitamina D.-
Ayuda en la cicatrización de las heridas, y en la absorción de hierro, desarrolla acciones antiinfecciosas.
Vitamina E.- Tocoferol
Antioxidante, evita la destrucción de glóbulos rojos, trastornos oculares, anemias y ataques cardíacos.
Vitamina K.-
Interviene en la absorción de calcio y Fosforo para depositarlo en huesos y dientes. Se consume como Agostero y se convierte en Vitamina D por la acción de los rayos solares.
Ayuda en la coagulación de la sangre.
ÁCIDOS NUCLEICOS.
Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros 1denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, de millones de nucleótidos encadenados. Existen dos tipos básicos, el ADN (ACIDO DESOXIRIBONUCLEICO) y ARN(ACIDO RIBONUCLEICO)
Las Bases nitrogenadas son las que contienen la información genética, estas presentan una estructura cíclica que contiene carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno 5 Se dividen en tres tipos:
Purinas, que son derivadas de la purina (dos anillos).
Pirimidinas, derivadas del anillo de la pirimidina (un anillo).
La presencia de los átomos de nitrógeno les da un carácter básico a estos compuestos. Son aromáticas y por lo tanto son planas, también son insolubles en agua y pueden establecer interacciones hidrofóbicas entre ellas; estas interacciones sirven para estabilizar la estructura tridimensional de los ácidos nucleicos.7La existencia de distintos radicales hace que puedan aparecer varias bases nitrogenadas, las cuales son:
Adenina, presente en ADN y ARN
Guanina, presente en ADN y ARN
Citosina, presente en ADN y ARN
Timina, presente exclusivamente en el ADN
Uracilo, presente exclusivamente en el ARN
Impacto Ambiental, económico y social de los plásticos.
Debido a su precio aparentemente bajo y sus múltiples usos, el plástico ha sido utilizado para millones de propósitos distintos, cada vez con mayor frecuencia. Como resultado, la producción de plástico se ha casi duplicado en las últimas dos décadas. La producción de plástico emite contaminantes químicos y gases de efecto invernadero (GEI) que pueden causar efectos adversos en las personas y contribuir al cambio climático.
Debido a que mucho del plástico producido está diseñado para ser utilizado una sola vez, la producción creciente de plástico inevitablemente resultará en un mayor volumen de residuos plásticos. Estos residuos son eliminados por medio de procesos que también pueden emitir contaminantes químicos y contribuir al cambio climático o se filtran en el medio ambiente, convirtiéndose en contaminación por plásticos. Actualmente, más de 11 millones de toneladas de plástico entran al océano cada año.
La contaminación en el océano representa una amenaza para la vida marina, impactando la provisión de servicios ecosistémicos y dañando industrias económicas clave como la pesca y el turismo.
Estos impactos generan costos significativos para la sociedad que no se contabilizan en el precio de mercado del plástico. El costo del plástico producido en 2019 será de por lo menos US$3,7 billones (+/-US$1 billón) durante todo su ciclo de vida, un monto superior al PIB de la India.
Recientemente, se ha puesto un foco especial en la problemática particular de los microplásticos (fragmentos inferiores a 5 mm). Ya sea porque provienen de la rotura de piezas más grandes, o porque se fabrican directamente en ese tamaño, en nuestros océanos hay billones de estos microplásticos flotando en el mar y otros currpos de agua, teniendo impactos incluso en las especies más pequeñas que son la base de la red trófica marina. El plástico en el ambiente se va fragmentando en trocitos cada vez más diminutos que atraen y acumulan sustancias tóxicas. La presencia de toxinas en la vida animal, flora y reservas naturales que acaban siendo consumidas por el ser humano, es más que evidente.
Debido a que el plástico no es reciclado en el entorno natural, sino quetansolo sefragmenta, estosresiduosson ingeridosporla fauna marina, incluyendo el plancton, los crustáceos y los peces, y pueden causar problemas, tanto por su presencia física en el intestino como a causa de los contaminantes químicos que llevan. Incluso pueden llegar a ser pasados a lo largo de la cadena alimentaria hasta llegar a nuestros platos. Los micro plásticos pueden incorporar químicos y liberarlos y quedar en los tejidos de las especies marinas incorporándose a la cadena trófica.Se desconocen las implicaciones para la salud humana dado queexisten muchas lagunas de conocimientoypor lo tanto serequiere más investigación en esteaspecto, tal y como apunta Naciones Unidas.
Contaminación de los suelos y cuerpos de agua.
Bioacumulación de los micro plásticos en la cadena trófica
Impacto sobre la biodiversidad, al confundir los plásticos con alimento.
Impactos económicos
Tanto los macro plásticos como los micro plásticos tienen impactos económicos en distintos sectores.
La pesca fantasma derivada de los aparejos de pesca abandonados constituye el mayor impacto de los macro plásticos en las pesquerías. Se denomina pesca fantasma debido a que las redes y trampas abandonadas continúan capturando peces y crustáceos, provocando niveles significativos de mortalidad de stocks comerciales que, en muchos casos ya tienen una elevada presión pesquera y también incrementa los costes de reparación de las redes.
