Química Orgánica

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILAINSTITUTO DE ENSEÑANZA ABIERTA, UNIDAD SALTILLO. QUÍMICA ORGÁNICA

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. Claudia Elisa Leija Barrera LIC. Jovita de la Fuente Rodríguez M.C. Carmen Flores Rodríguez

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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.

En éste se presenta el contenido programático del mismo para los alumnos delInstituto de Enseñanza Abierta, Unidad Saltillo.

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 que éste autorice la ficha correspondiente que avala que puede presentar los exámenes correspondientes: QUÍMICA ORGÁNICA EXAMEN 1° 2°

BLOQUES I y II III y IV Examen Institucional

3°

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ÍNDICE BLOQUE 1 CARBONO E HIDROCARBUROS 1.1 SECUENCIA DIDÁCTICA 1.2 INTRODUCCIÓN 1.3 DEFINICIÓN DE QUÍMICA ORGÁNICA 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 ESTERES

PÁGINA 6 8 9 10 11 12 15 23 26 31 34 34 37 40 41 43 45 47 49 49 51 53

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.

3

56 59 63 64 65 66 67

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QUÍMICA ORGÁNICA Módulo 22 Plan de Estudios de Bachillerato 2021 PRESENTACION DEL MÓDULO El módulo de Química Inorgánica busca consolidar y diversificar los aprendizajes adquiridos 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 el Humanismo y el Constructivismo, el primero 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, Aprender a Hacer, Aprender a Vivir Juntos y Aprender a Ser; mismas que son la base para quecon el sustento pedagógico Propósito del Módulo El estudiante argumenta los principios y fundamentos químicos de la constitución dela materia, las reacciones y su transformación en nuevos productos para satisfacer las necesidades del ser humano desde la perspectiva de la salud y cuidado del medioambiente.

Evaluación

Bloque

Portafolio

Laboratorio

Examen

Actividad Integradora

Total

1

I y II

35

5

60

-----------

100

2

III y IV

20

5

50

25

100

Examen Institucional

-------

------

------

------

-------

La calificación mínima aprobatoria es de 70.

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           

Contribución de la Asignatura al Perfil de Egreso 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 verbal y escrito, para su expresión, producción y difusión.

Reconoce el tiempo y el espacio en el que se ha producido el conocimiento y se sitúa respecto al mismo transformando su entorno para el bien común.

Posee nociones básicas económicas, políticas, sociales y culturales de su entorno, su país y el mundo.

Resuelve situaciones y problemas hipotéticos y/o reales de diversa índole a través 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 y confiables.

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 con el desarrollo sostenible y sustentable.

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 y social.

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UNIDAD I CARBONO E HIDROCARBUROS

PROPÓSITO DE LA UNIDAD 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.

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TEMA

SABER (conocimientos)

SABER HACER (procedimientos)

Características delátomo de carbono

Principales características del átomo de carbono en la formación de los compuestos orgánicos

=Examina las características delcarbono =Resuelve problemas de las características del carbono

Hidrocarburos

Alcanos

=Clasifica diversos hidrocarburos de uso cotidiano =Aplica las reglas de la IUPAC  para nombrar los hidrocarburos =Relata la utilización de los hidrocarburos en las actividades  humanas =Analiza como la utilización de los hidrocarburos 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

Alquenos Alquinos Cicloalcano Cicloalquenos

Benceno

Historia del benceno Fórmula y nomenclatura del benceno



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 y respeto hacia 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.

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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 2 3

4 5

El alumno realiza la lectura presentada en la situación didáctica.

Identifica las ideas principales.

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?

Reconoce y enlista al menos 3 casos de contaminación provocado por hidrocarburos en su entorno inmediato.

Redacta su compromiso para realizar acciones para el cuidado de los recursos naturales.

Rúbrica de la Secuencia Didáctica Criterio

Nunca

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 que puedo realizar para actuar armónicamente con el medio ambiente.

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Algunas veces

Casi siempre

Siempre

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¿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 las pinturas, en los plásticos, en los detergentes, en nuestra ropa, nuestros alimentos,etc.

En la siguiente lectura te darás cuenta del uso de los compuestos orgánicos en la elaboración de medicinas.

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.

A lo que le contesté: -Oiga doctor y eso ¿también me va a ayudar para la acidez que siento en el estómago 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. . medicamentos que le acabo de anotar en su Y el doctorcito con una amable sonrisa me contestó: -esos receta, son los nombres genéricos de las sustancias que lo van a aliviar y los puede comprar en cualquier farmacia.

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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 contienen además 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.

Este desarrollo ha traído consigo la explotación intensiva de los recursos químicos que ofrece el carbono y el petróleo.

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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 (SP 3) 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 http://medicina.usac.edu.gt/quimica/hidroca r/introducción/Caracter_sticas_del tomo_d e_Carbono.htm

Tipos de cadenas de los Compuestos Orgánicos y tipos de fórmulas usadas en la representación de 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:

Aciclicos

• Cadena Abierta

Ciclicos

• 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: –

C –

C –

C –

C –

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C –

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Ejemplo de fórmula semidesarrollada

Ejemplo de fórmula desarrollada.

H H H H H | | | | | H – C – C – C – C – C – H | | | | | H H H H H

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

Saturados Arborescentes:  Arborescentes por contener una o varias arborescencias o ramificaciones.  Se representa así: –

C –

C – ‫׀‬ C

C –

Ejemplo de fórmula desarrollada.

C

Ejemplo de fórmula semidesarrollada

H H H H | | | | H – C – C – C – C – H | | | | H | H H | H – C – H | H

CH3 – CH – CH2 – CH3 I CH3

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: C

–

C = C –

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C

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H H H H | | | | H – C – C = C – C – H | | H H

CH3 – CH = CH – CH3

No Saturado Arborescente:  Intercambia más de una valencia entre pares de carbono vecinos y además tiene arborescencias. Se representa así: –

C– C = C – C – I C

Ejemplo de fórmula semidesarrollada

Ejemplo de fórmula desarrollada.

H H H | | | H – C – C = C – C – H | | | H H | H – C – H | H

CH3 – CH =

C – CH3 | CH3

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:

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

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: Enlace entre los carbonos

Familia

sencillo

alcanos(1)

doble

alquenos(1)

triple

alquinos(1)

(1)

Alifáticos

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 los hidrocarburos, la serie que contiene el máximo número de hidrógenos que cabe en 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.

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Definición.

Los alcanos: son hidrocarburos saturados de cadena abierta, se caracterizan por contener enlaces sencillos entre los carbonos.

se representan como C-C

ALCANOS

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 nos indica 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.

Algunas de las fórmulas y nombres son: Fórmula

Nombre

CH4 CH3 –CH3 CH3 –CH2 –CH3 CH3 - CH2 – CH2 – CH3 CH3 - CH2 – CH2 - CH2 – CH3 CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 – CH3 CH3 - CH2 – CH2 - CH2 - CH2 - CH2 – CH3 CH3 - CH2 – CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 – CH3 CH3 - CH2 – CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH 2- CH2 – CH2 – CH2 – CH2 -CH2 – CH2 - CH2 – CH3

Metano Etano Propano Butano Pentano Hexano Heptano Octano Nonano Decano

Algunos ejemplos de compuestos que contienen alcanos son las cremas humectantes, los aceites lubricantes, la gasolina, cera de parafina entre otros.

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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 y todo lo que no es parte integral 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 correcta es 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 al carbón de la cadena principal al que se encuentra unido. Si hay dos o más radicales iguales, 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

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5-etil-4-isopropil-2-metiloctano

fórmula en zigzag Construcción de fórmulas a partir del nombre de un alcano.

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 ser líquidos 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.

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Alquenos: En estos compuestos se aprecia la existencia de un “doble enlace” que se representa como una doble línea.

También se les conoce como olefinas. Estos compuestos son más pobres que los alcanos en dos átomos 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

su fórmula molecular es CnH2n

su terminación es "eno"

Ejemplo: ETENO

PROPENO CH3 – CH = CH3

CH2 = CH2

Nomenclatura.

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 las arborescencias por orden alfabético, indicando por medio de un número su 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.

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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 l I CH3 CH2 I CH3

3-etil-2-metil-1-hexeno

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

C = C – C = C –C Aplicaciones de los alquenos.

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

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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

Ejemplos: Etino

2- pentino

Nomenclatura.

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.

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Cuando el par de átomos de carbono con triple enlace se encuentra unido a radicales pequeños, hasta de 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 en el 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 uno de los más importantes junto a otros hidrocarburos insaturados capaces de polimerizarse dando plásticos y caucho .

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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 el número 1 a uno de los carbonos con arborescencia, y se numera alrededor del ciclo, 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.

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Ejemplo del ciclohexano

Ejemplo de ciclohexano arborescente

Otros ejemplos de cicloalcanos arborescentes o ramificados.

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 compuestos seleccionados en negritas. ¿Se trata de cicloalcanos? ¿Qué tipo de enlace presenta sus compuestos cíclicos? ¿Cómo se llamarían estos?

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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: ciclohexeno

Ciclopenteno

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 y C2.

Ciclo + nombre del alqueno

Ciclodienos: Cuando en el ciclo existen dos dobles enlaces. Muchos de estos compuestos se han encontrado en productos naturales.

Ejemplo:

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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 el carbón número 1 es el que 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 no desagradables 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 del anillo del benceno.

Se han puesto numerosas fórmulas para representar la estructura del benceno; entre ellas se encuentran: La fórmula propuesta por Kekulé considera la existencia de tres dobles ligaduras conjugadas .El benceno también 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.

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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 de carbono presentes en el benceno, la numeración se inicia en un carbono que contenga un radicaly se continúa hacia donde se encuentre el radical más próximo. El nombre inicia con la posición de los radicales.

Otra de la nomenclatura utilizada para los compuestos aromáticos di sustituidos, es utilizando 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.

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Ejemplos:

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

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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 mismo sucede 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, la caprolactama, 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 que acudieron 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 a sumir 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

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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 después de la misma”, basándose en los datos de estudios epidemiológicos de 810 marineros de diversas cofradías gallegas presentados por el Instituto Carlos III y 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 pueden correr son los militares, el personal de Tragsa, los vecinos que estuvieronen contacto 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 la vida 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 haber atendido 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 y el Instituto Nacional de Toxicología”, para no inhalar los tóxicos compuestos orgánicos volátiles, como el benceno, presente en el fuel fresco. “Desde el primer momento 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 y siguieron 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 filtro no eran necesarias porque se trabajaba en zonas muy ventiladas”.

.

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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.

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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 de funciones primarias y secundarias = Explicar la procedencia de cada una de estas funciones. = Enunciar las reglas de nomenclatura de funciones primarias y secundarias. = Nombrar y escribe las fórmulas de 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.

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 y respeto hacia los demás

SITUACIÓN DIDACTICA 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 sintetizan en 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 tiene diferentes usos? ¿Qué tipo de compuestos los forman? ¿Qué benéficos y desventajas puedes encontrar al hacer uso de ellos?

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1.

2.

3.

4.

5.

SECUENCIA DIDACTICA El alumno realiza la lectura presentada en la secuencia didáctica.

Identifica las ideas principales.

Reflexiona sobre las preguntas que se plantean.

Investiga de que están formados algunos de los productos mencionados.

Identifica las ventajas y desventajas al hacer uso de ellos.

Rúbrica de la Secuencia Didáctica Criterio

Nunca

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?

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Algunas veces

Casi siempre

Siempre

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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 del carbono, 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 primarias y secundarias cuya diferencia fundamental radica en el grupo que existe en sus moléculas.

2.- FUNCIONES ORGÁNICAS PRIMARIAS. Nombre Derivados Halogenados (Cl,Br,I,F) Alcoholes

Adehídos

Cetonas

Grupo Funcional

Fórmula General

Ejemplo

-X

R–X

CH3 – CH2 – Br

- OH

R – OH

CH3 – OH

- CH = O

R – CH = O

CH3 –CH = O

R–C–R

CH3 – C – CH3

O

O

-C=O

Éteres

R–O–R

-O-

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:

R-X PVC (1-cloro-eteno)

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En donde: R = Cualquier radical alquílico X = 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 conocido como 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

Nombre IUPAC 2 Bromopropano

2 Cloropropano

4

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Bromo-1 cloro-2,2 dimetil hexano

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Común:

Halógeno + uro + radical.

El nombre se forma al dar la palabra “cloruro”, “bromuro”, o “ioduro” seguida del nombre del radical alque está unido el halógeno.

Ejemplos: Formula CH3 – I CH3 – CH2 – Cl

Nombre Común Ioduro de Metilo Cloruro de Etilo

Clasificación de derivados halogenados.

Clasificación Monohalogenados Dihalogenados

Caracteristica Contiene un átomo de hidrógeno Vecinal: Cuando los átomos de halógeno están en carbones vecinos.

Ejemplo

Geminal: Cuando los átomos de halógeno están en el mismo carbono.

Nombre Cloroetano 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.

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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 y es 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 halógenos como 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 alquílico OH = 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:

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Alcohol Primario

R-CH2-OH

Alcohol Secundario

Alcohol Terciario

Nomenclatura.

Existen distintas formas de nombrar a los alcoholes, algunas de ellas son: IUPAC: 1. Se agrega la terminación “ol” al final del nombre del Alcano que corresponde al mismo número de 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 2. Si la cadena tiene sustituyentes, estos se nombran por orden alfabético, antecedidos delnúmero que indica su posición en la cadena Ejemplos: Formula CH3 – OH

Nombre IUPAC Metanol

CH3 – CH2 – CH2 – OH CH3 – CH – CH3 | O H CH3 – CH – CH – CH2 – CH3 | | CH3 OH

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1-Propanol 2-Propanol

2-Metil –3- Pentanol

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Común: 1. Se da la palabra alcohol y enseguida el nombre del radical alquílico unido al grupo “OH”,agregando la terminación “ico”.

Alcohol + Radical + ico Ejemplos: Formula CH3 – OH

Nombre Común alcohol metílico

CH3 – CH2 – OH

alcohol etílico

Este tipo de nomenclatura es muy usado en la industria.

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 su número de carbones disminuye su solubilidad.  Del compuesto que contiene un átomo de carbono hasta el de diez átomos de carbono son líquidos, 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 Etanol CH3 – CH2 – OH (Espíritu del vino), se utiliza en la elaboración de vinos como elbrandy y el whisky, además como disolvente en las preparaciones farmacéuticas.

El gasohol, es una mezcla de 10 % de etanol y gasolina y su uso es como combustible para automóviles.

Isopropanol CH3 – CH – CH3 I OH

se utiliza para masajes.

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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:

R – CH = O En donde: 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 del alcano que tenga el mismo número de átomos de carbono.

Formula

Nomenclatura IUPAC Butanal

3-bromobutanal

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

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la terminación “ico” del ácido por aldehído.

Ejemplos: Formula CH3 – CH = O

Nomenclatura Común Acetaldehído

CH3 – CH2 – CH = O

Propianaldehído

FUENTES NATURALES Y USOS El acetaldehído es uno de los principales irritantes de ojosque 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 grupo funcional 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 el agua, 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 y éste 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

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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

Formula 2-Butanona

Propanona

Común: 1. Nombrar primero los radicales unidos al grupo carbonilo en orden alfabético y a continuación la palabra ce

R+R+Cetona Ejemplo: Nombre

Fórmula

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 y esmaltes de las uñas inclusive para removerlos; se obtienen grandes cantidades por la destilación seca de las sales del calcio.

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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 junto con 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:

R–O–R En donde: R - Cualquier radical alquílico iguales o distintos.

- O - Función éter Ejemplo: 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:

R–O–R Ejemplo: CH3 – O – CH3

Dimetil éter

b) Éteres mixtos: Cuando los radicales son diferentes entre sí. Siendo

su agrupamiento funcional: Ejemplo: CH3 – O – CH2 – CH3

Etil metil éte

Nomenclatura.IUPAC: 1. Se selecciona el nombre de la cadena de carbono más larga unida al oxígeno y se le asigna el

nombre del alcano.

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2. El grupo “alcoxi” ( RO-) se nombra como un grupo funcional unido al alcano.

Ejemplos de grupos “alcoxi”: Grupo CH3-OCH3-CH2-

Nombre Metoxi Etoxi

Ejemplos: Formula CH3 – O – CH2 – CH3 CH3 - CH2 - CH2 - O - CH2 CH3

Nombre IUPAC metoxietano 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: Formula CH3 - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH3

Nombre Común Éter etil propílico

CH3 - O - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

Éter butil metílico

CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 Éter etílico Éter etil – isopropílico

FUENTES NATURALES Y USOS 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.

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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.

R

R – NH2

R

NH

I

R

Aminas primarias

R- N -R

Aminas Secundarias

Aminas Terciaria

Ejemplos: IUPAC. Aminas primarias CH3 - CH2 - NH2

Aminas secundarias CH3 - CH2 - NH - CH3 I CH3

Aminas terciarias

Nomenclatura.

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.

Ejemplos: 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

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Ejemplos: Formula CH3 - NH2 CH3 - CH2 - NH - CH2 CH3

Nomenclatura común Metil – amina Dietil- amina

CH3 - N – CH2 - CH3 I CH 3

Etil – Metilamina.

PROPIEDADES GENERALES FUENTES NATURALES Y USOS. Las Aminas se encuentran en materiales de origen biológico. 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 su mal olor característico Metil - amina.- Es un gas con un fuerte olor amoniacal, se desprende de los orines en descomposición.

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 compuestos que tienen el grupo 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.

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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.

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TEMA

Funciones orgánicas secundarias

SABER (conocimientos ) = Ácidos carboxílicos = Amidas = Esteres

SABER HACER (procedimientos) = Identifica el grupo funcional de funciones primarias y secundarias = Explicar la procedencia de cada una de estas funciones. = Enunciar las reglas de nomenclatura de funciones primarias y secundarias. = Nombrar y escribe las fórmulas de 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.

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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 y respeto hacia los demás

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-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.

Siendo su agrupamiento funcional:

O

|| R - COOH o R - C - OH

En donde: R- Cualquier radical alquílico -COOH: Grupo carboxilo Ejemplo: CH3 – CH2 - COOH

Ácido Propanóico o ácido Propiónico

Nomenclatura.

IUPAC: 1. Se numera la cadena continua de carbonos más larga principiando por el átomo de carbono carboxílico.

2. Se remplaza la “o” del nombre del alcano correspondiente, por “oico” y se antepone la palabra

“ácido”. ÁCIDO + nombre del ALCANO + ÓICO

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Común: Otra forma de nombrarlos es la trivial que no sigue una regla específica debido que la mayoría de ellos fueron 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 IUPAC Ácido Metanóico Ácido Etanóico Ácido Propanóico Ácido Butanóico

Nomenclatura Común Ácido fórmico Ácido acético Ácido propiónico 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 olor parecido al vinagre.

Los ácidos sólidos son insolubles en el agua y en el alcohol, se les llama frecuentemente ácidos grasos.

Los ácidos sólidos mezclados con algunos metales forman sales con los alcoholes forman éteres 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 la síntesis 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

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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 manteca rancia, se emplea para fabricar esencias artificiales de frutas. ÁCIDO HEXANÓICO O CAPRÓICO : CH3-(CH2)4-COOH.Existe en gran cantidad en el queso 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).

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Su grupo funcional es:

R-CONH2 En donde: R: Es el radical alquilo CONH2: Es el grupo funcional amida Ejemplo: CH3-CONH2

Etanamida

Nomenclatura.

IUPAC: 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

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los grupos sustituyentes unidos al nitrógeno, indicando su posición mediante una letra N mayúscula.

Formula CH3-CH2-CO-NH-CH2-CH3

Nomenclatura IUPAC N-etilpropanoamida

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 importante en la fabricación de nylon y en la producción del fenobarbital que es un medicamento inductor del sueño. .

C. ESTERES. 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:

Donde: R y R´: Son los radicales alquilo.COO: Es el grupo funcional

Ejemplo: CH3-COO-CH3

Etanoato de metilo

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R-COO-R´

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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

Etanoato de propilo

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 disminuir el dolor.

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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.

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Tema

Saber (CONOCIMIENTOS) 

4.1.-Polimeros.

4.2.-Carbohidratos

4.3.- Lípidos

4.4.- Proteínas

Termoplásticos y termófilos  Polímeros naturales  Polímeros sintéticos  Reciclaje  Concepto  Clasificación  Monosacáridos  Disacáridos  Polisacáridos 

Concepto  Clasificación en:  Hidrosolubles  Liposolubles  Concepto  Clasificación 

4.5.- Vitaminas



Concepto Clasificación

4.6.- Impacto Ambiental, económico y social de los plásticos.

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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 y respeto hacia los demás

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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 - compuestas por la unión de moléculas más pequeñas denominadas “monómeros”. es una sustancia compuesta 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.

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Polímeros Sintéticos Los polímeros sintéticos pueden ser  Orgánicos  Inorgánicos 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.

MUCHAS PARTES AUTOMOTRICES SON DE DIFERENTES PLÁSTICOS 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

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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 aplicaciones de larga duración (como “madera plástica”) y también 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 muchas aplicaciones, tales como postes, bancos para plazas, cercas, etc.

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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.

Todos los seres vivos, somos materia y energía, siendo el carbono el elemento principal que 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).

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Fig 1.Acetona

Fig.2.Aldehido

Fig.3.Hidroxilo

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.

Las características de los Carbohidratos, es que son moléculas cíclicas, debido a que se cierran sobre si mismas, mediante un enlace O-Glucodidico.

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La clasificación de estas moléculas es la siguiente:

CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS

MONOSACARIDOS

DISACARIDOS

MONOSACARIDOS.

POLISACARIDOS

Algunos de los monosacáridos más importantes son:

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.

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

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Disacáridos Tienen sabor dulce, están formados por 2 monosacáridos.

Algunos de los disacaridos más comunes son:

Glucosa + Fructosa Glucosa + Galactosa Glucosa + Glucosa

Forma la

Sacarosa Lactosa Maltosa

La fórmula molecular de los disacáridos es C12H22O11. El enlace covalente entre dos monosacáridos provoca la eliminación de un átomo de hidrógeno de uno de los monosacáridos y de un grupo hidroxilo del otro monosacárido, de forma que se elimina una molécula de agua (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

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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.

LIPIDOS.

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.

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.

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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).

Glicina

Alanina

Fenilalanina

Los aminoacidos mas importantes son los que forman parte de las proteínas y son 20, de los cuales 8 se consideran escenciales, es decir que se tienen que consumir en la dieta, los restantes el organismo los puede formar.

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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.

En su estructura molecular, además de átomos de carbono e hidrógeno, 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 y el complejo B necesitan ser suministradas con frecuencia y en pequeñas cantidades; bajo ciertas condiciones, cuando tomamos grandes dosis pueden ser tóxicas

Hidrosolubles. - B y C Vitaminas Liposolubles. - A, D, E y K

Vitamina A 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.

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Vitamina C.- Ácido Ascórbico Ayuda en la cicatrización de las heridas, y en la Vitamina D.absorción de hierro, desarrolla acciones antiinfecciosas.

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.

Vitamina E.- Tocoferol

Antioxidante, evita la destrucción de glóbulos rojos, trastornos oculares, anemias y ataques cardíacos.

Vitamina K.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)

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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.

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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 que tan solo se fragmenta, estos residuos son ingeridos por la 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 que existen muchas lagunas de conocimiento y por lo tanto se requiere más investigación en este aspecto, 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.

Bibliografía.

Enlaces web  http://www.textoscientificos.com/quimica/carbohidratos/polisacaridos  http://www.zonadiet.com/nutricion/vitaminas.htm  https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleico  https://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero#Tipos_de_polimerizaci%C3%B3n  https://blogceta.zaragoza.unam.mx/biomoleculas/carbohidratos/

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