Fichas de exámenes Orales 2° Medio

Fichas de exámenes Orales 2° Medio

Colegio Poeta Rubén Darío Profesora: CAROLINA TORRES A.

Nombre del alumno o Alumna:___________________________________

Curso:________________________________

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Ficha n° 1: DISOLUCIONES QUÍMICAS Tema: DISOLUCIONES

Objetivos Fundamentales de la Unidad Reconocer diversos tipos de soluciones en estado sólido, líquido y gaseoso, sus propiedades, aplicaciones

tecnológicas y las etapas necesarias para la preparación de soluciones a concentraciones conocidas.. Aprendizajes esperados

Conocer las características de las disoluciones químicas Contenido

CARACTERÍSTICAS DE LAS DISOLUCIONES

Una solución (o disolución) es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente

homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que pierden

sus características individuales. Esto último significa que los constituyentes son indistinguibles y el

conjunto se presenta en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien definida.

Una solución que contiene agua como solvente se llama solución acuosa.

Si se analiza una muestra de alguna solución puede apreciarse que en cualquier parte de ella su

composición es constante.

Entonces, reiterando, llamaremos solución o disolución a las mezclas homogéneas que se

encuentran en fase líquida. Es decir, las mezclas homogéneas que se presentan en fase sólida,

como las aleaciones (acero, bronce, latón) o las que se hallan en fase gaseosa (aire, humo, etc.)

no se les conoce como disoluciones.

Las mezclas de gases, tales como la atmósfera, a veces también se consideran como soluciones.

Las soluciones son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del

soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las moléculas del solvente.

Las sales, los ácidos, y las bases se ionizan

cuando se disuelven en el agua

Características de las soluciones (o

disoluciones):

I) Sus componente no pueden separarse

por métodos físicos simples como

decantación, filtración, centrifugación,

etc.

II) Sus componentes sólo pueden

separase por destilación, cristalización,

cromatografía.

III) Los componentes de una solución son soluto y solvente.

soluto es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve. El

soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de

carbono se utiliza como gasificante de las bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto

disuelto en líquidos (agua).

solvente es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve

al soluto. El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución. Aunque un solvente puede

ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común es el agua.

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IV) En una disolución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus componentes más

pequeños (moléculas, iones). Esto explica el carácter homogéneo de las soluciones y la

imposibilidad de separar sus componentes por métodos mecánicos.

Mayor o menor concentración

Ya dijimos que las disoluciones son mezclas de dos o más sustancias, por lo tanto se pueden

mezclar agregando distintas cantidades: Para saber exactamente la cantidad de soluto y de

solvente de una disolución se utiliza una magnitud denominada concentración.

Dependiendo de su concentración, las disoluciones se clasifican en diluidas, concentradas,

saturadas, sobresaturadas.

Diluidas: si la cantidad de soluto

respecto del solvente es pequeña.

Ejemplo: una solución de 1 gramo de

sal de mesa en 100 gramos de

agua.

Concentradas: si la proporción de

soluto con respecto del solvente es

grande. Ejemplo: una disolución de

25 gramos de sal de mesa en 100

gramos de agua.

Saturadas: se dice que una disolución está saturada a una determinada temperatura cuando no

admite más cantidad de soluto disuelto. Ejemplo: 36 gramos de sal de mesa en 100 gramos de

agua a 20º C.

Si intentamos disolver 38 gramos de sal en 100 gramos de agua, sólo se disolvería 36 gramos y

los 2 gramos restantes permanecerán en el fondo del vaso sin disolverse.

Sobresaturadas: disolución que contiene mayor cantidad de soluto que la permitida a una

temperatura determinada. La sobresaturación se produce por enfriamientos rápidos o por

descompresiones bruscas. Ejemplo: al sacar el corcho a una botella de refresco gaseoso.

PREGUNTAS

1. ¿Cuál es la diferencia entre una suspensión y un coloide? 2. Explica químicamente el proceso de disolución 3. Explica en qué consiste el punto de saturación de una disolución 4. ¿Qué harías para que el jugo preparado en medio litro de agua alcanzara la saturación? 5. Indica cuales son los factores que influyen en una disolución y explica cada uno de ellos

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Ficha n° 2: DISOLUCIONES QUÍMICAS Tema: DISOLUCIONES




CARACTERÍSTICAS DE LAS DISOLUCIONES

DISOLUCIÓN Y SOLUBILIDAD

El fenómeno de la disolución

Cuando un terrón de azúcar se introduce en un vaso lleno de agua, al cabo de un tiempo parece, a primera vista, que se ha desvanecido sin dejar rastro de su presencia en el líquido. Esta aparente desaparición parece indicar que el fenómeno de la disolución se produce a nivel molecular.

La disolución de un sólido supone la ruptura de los enlaces de la red cristalina y la consiguiente disgregación de sus componentes en el seno del líquido. Para que esto sea posible es necesario que se produzca una interacción de las moléculas del disolvente con las del soluto, que recibe el nombre genérico de solvatación. Cuando una sustancia sólida se sumerge en un disolvente apropiado, las moléculas (o iones) situadas en la superficie del sólido son rodeadas por las del disolvente; este proceso lleva consigo la liberación de una cierta cantidad de energía que se cede en parte a la red cristalina y permite a algunas de sus partículas componentes desprenderse de ella e incorporarse a la disolución. La repetición de este proceso produce, al cabo de un cierto tiempo, la disolución completa del sólido. En algunos casos, la energía liberada en el proceso de solvatación no es suficiente como para romper los enlaces en el cristal y, además, intercalar sus moléculas (o iones) entre las del disolvente, en contra de las fuerzas moleculares de éste.

Para que la energía de solvatación tome un valor considerable es necesario que las interacciones entre las moléculas del soluto y entre las del disolvente sean de la misma naturaleza. Sólo así el fenómeno de la solvatación es lo suficientemente importante como para dar lugar por sí solo a la disolución del cristal. Ello explica el viejo aforismo de que «lo semejante disuelve a lo semejante». Los disolventes apolares como el agua son apropiados para solutos polares como los sólidos iónicos o los sólidos formados por moléculas con una cierta polaridad eléctrica. Por su parte, los

disolventes apolares, como el benceno (C6H6), disuelven las sustancias apolares como las

grasas.

Junto con los factores de tipo energético, como los considerados hasta ahora, que llevan a un sistema sólido/líquido a alcanzar un estado de menor energía potencial, otros factores determinan el que la disolución se produzca o no de forma espontánea. Esta afirmación está respaldada por dos tipos de fenómenos: en primer lugar la existencia de procesos de disolución que implican una absorción moderada de energía del medio, lo cual indica que el sistema evoluciona hacia estados de mayor energía interna; en segundo lugar sustancias apolares como el tetracloruro de carbono

(CCl4), aunque poco, se llegan a disolver en disolventes polares como el agua.

Los procesos físico-químicos están influidos, además, por el factor desorden, de modo que tienden a evolucionar en el sentido en el que éste aumenta. La disolución, sea de sólido en líquido, sea de líquido en líquido, aumenta el desorden molecular y por ello está favorecida. Contrariamente, la de gases en líquidos, está dificultada por el aumento del orden que conllevan. Del balance final entre

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los efectos de ambos factores, el de energía y el de desorden, depende el que la disolución sea o no posible.

La solubilidad

Las sustancias no se disuelven en igual medida en un mismo disolvente. Con el fin de poder comparar la capacidad que tiene un disolvente para disolver un producto dado, se utiliza una magnitud que recibe el nombre de solubilidad.La capacidad de una determinada cantidad de líquido para disolver una sustancia sólida no es ilimitada. Añadiendo soluto a un volumen dado de disolvente se llega a un punto a partir del cual la disolución no admite más soluto (un exceso de soluto se depositaría en el fondo del recipiente). Se dice entonces que está saturada. Pues bien, la solubilidad de una sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración que corresponde al estado de saturación a una temperatura dada.

Las solubilidades de sólidos en líquidos varían mucho de unos sistemas a otros. Así a 20 ºC la

solubilidad del cloruro de sodio (NaCl) en agua es 6 M y en alcohol etílico (C2H6O), a esa misma

temperatura, es 0,009 M. Cuando la solubilidad es superior a 0,1 M se suele considerar la sustancia como soluble en el disolvente considerado; por debajo de 0,1 M se considera como poco soluble o incluso como insoluble si se aleja bastante de este valor de referencia.

La solubilidad depende de la temperatura; de ahí que su valor vaya siempre acompañado del de la temperatura de trabajo. En la mayor parte de los casos, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura. Se trata de procesos en los que el sistema absorbe calor para apoyar con una cantidad de energía extra el fenómeno la solvatación. En otros, sin embargo, la disolución va acompañada de una liberación de calor y la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.

1. A partir de datos experimentales entregados por la profesora observa el efecto de la temperatura en la solubilidad de algunas sales en agua.

2. Identificar soluto, solvente y estados físicos de una disolución 3. De qué depende la capacidad de disolución del agua 4. Identifica a partir de ejemplos que dará la profesora una disolución homogénea o

heterogénea 5. ¿Cómo influye la presión en una disolución?

6. ¿Cómo influye el tamaño de las partículas en el proceso de disolución? Explique

7. ¿En qué casos la agitación favorece el proceso de disolución? Justifique

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Ficha n° 3: DISOLUCIONES QUÍMICAS Tema: TIPOS DE DISOLUCIONES




SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS

Siguiendo los trabajos de Humphrey Davy, sobre electrolisis de metales, en 1834, Michael

Faraday inició el estudio de la conducción eléctrica en las soluciones acuosas de sales.

Faraday llamó aniones, a los iones que se mueven hacia el ánodo, y cationes a los que se

mueven hacia el cátodo, y a las sustancias que conducen la corriente, electrolitos.

Las soluciones de electrolitos tienen propiedades coligativas con valores mayores que los

correspondientes a su concentración molar. Los electrolitos son sustancias que en solución

acuosa o como sales fundidas conducen la corriente eléctrica. Pueden ser ácidos, HCl,

H2SO4, CH3COOH, bases NaOH, Ba(OH)2, NH4OH o sales CH3COONa, NaCl (la sal

conduce a 802 °C porque se funde) Además, las reacciones de los electrolitos son más

rápidas que las de otros reactivos.

Los electrolitos en solución, se dividen en iones de signo contrario, la carga de cada ión es

igual a su valencia y el número total de cargas positivas y negativas en la solución son

iguales. En los compuestos iónicos los iones existen en todo momento, aún en estado

sólido, por eso, cuando se funden los cristales iónicos, los iones también quedan libres para

conducir la corriente. Al disolverse en agua los iones se separan de la red cristalina y, se

hidratan, son rodeados por moléculas de agua, entonces cada ión queda como una partícula

individual. Por otro lado, la disociación de compuestos covalentes implica una reacción con el

solvente. Algunos compuestos covalentes tienen enlaces fuertemente polares, como el

enlace O-H del radical carboxilo o el H-Cl del Cloruro de Hidrógeno; cuando estos enlaces

entran en contacto con el agua, la polaridad de esta basta para arrancar el protón del

Hidrógeno, sin su electrón, dando lugar a la liberación de partículas cargadas, el protón

positivo y el carboxilato o cloruro negativos. En ambos casos se forman iones en la

solución y esto permite al electrolito conducir la corriente eléctrica.

Cuando existe una diferencia de potencial eléctrico, los cationes positivos se mueven hacia

el cátodo (electrodo negativo) y los aniones negativos hacia el ánodo (electrodo positivo)

Al llegar a los electrodos los iones reaccionan cediendo electrones (los aniones) o

ganándolos (los cationes) para de esta manera conducir la electricidad. Según el grado de disociación que presentan, los electrolitos se dividen en fuertes y débiles. Un electrolito es fuerte cuando en solución se encuentra completamente disociado, mientras que un electrolito es débil cuando sólo está parcialmente disociado. Los electrolitos fuertes son los ácidos y bases minerales, con excepción de los ácidos fosfórico y carbónico, y las sales tanto de ácidos minerales como orgánicos. Son electrolitos débiles los ácidos carboxílicos y las bases orgánicas.

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Importancia Biológica de los Electrolitos Por su característica iónica, los electrolitos (Figura 3) participan en la regulación de los equilibrios eléctrico, hídrico, osmótico y ácido básico del organismo. La distribución característica de los iones dentro y fuera de las células es responsable de la generación del potencial de membrana que participa en la transmisión de impulsos nerviosos y la contracción muscular.

Conductividad Conductividad es la capacidad que tiene la materia de conducir la corriente eléctrica; en los electrolitos está directamente relacionada con el número de iones presentes en la solución, ya que estos conducen la corriente. Los electrolitos fuertes conducen fácilmente la corriente eléctrica porque poseen mucho iones, mientras que los electrolitos débiles la conducen con dificultad porque tienen pocos.

Factores que Modifican la

Conductividad

Tipo de solvente. Cuando el solvente

presenta polaridad parecida o igual a la

del soluto, mayor será la disociación de

este, lo mismo que su conductividad.

Temperatura. En general, a mayor temperatura mayor es la disociación y también la

conductividad.

Concentración. Para las soluciones diluidas, al aumentar la concentración de electrolito,

aumenta la conductividad. En soluciones concentradas, las interacciones entre iones de

carga contraria son fuertes provocando que la disociación disminuya, por lo tanto, la

conductividad ya no aumenta aunque aumente la concentración, e incluso puede disminuir.

Fuerza del electrolito.

Los electrolitos fuertes conducen mejor la corriente eléctrica que los débiles, porque se

disocian casi completamente. 1. ¿Cuáles son los requisitos que debe cumplir una sustancia química para clasificarse como

electrolito? 2. ¿Qué propiedades del agua favorecen la conductividad eléctrica en una disolución acuosa? 3. ¿Qué significa que lo similar disuelve a lo similar? 4. ¿Qué características químicas permiten que una sustancia sea miscible o inmiscible? 5. Analizar a partir de gráficos la capacidad de disolución de algunas sustancias.

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Ficha n° 4: DISOLUCIONES QUÍMICAS Tema

PROPIEDADES DE LAS DISOLUCIONES QUÍMICAS Objetivos Fundamentales de la Unidad

Reconocer diversos tipos de soluciones en estado sólido, líquido y gaseoso, sus propiedades, aplicaciones tecnológicas y las etapas necesarias para la preparación de soluciones a

concentraciones conocidas.. Aprendizajes esperados

Descripción de las propiedades coligativas de las soluciones que permiten explicar, por ejemplo, la inclusión de aditivos al agua de radiadores, la mantención de frutas y mermeladas en conserva, el

efecto de la sal en la fusión del hielo. Contenido

Unidades de concentración

Cuantitativamente, el estudio de una disolución, requiere que se conozca la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de la misma, es decir, su concentración. En química se usan diversos tipos de unidades de concentración. Las siguientes son muy comunes:

Porcentaje en masa

También conocido como porcentaje en peso o peso porcentual. Y es la relación de la masa de un soluto en la masa de la disolución, multiplicada por 100%.

Al ser una relación de unidades semejantes no tiene, por tanto, unidades.

Fracción molar (X)

La fracción molar de un componente A de una disolución se define como:

Tampoco tiene unidades.

Molaridad (M)

Se puede definir como el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución, es decir:

Las unidades de la molaridad son, por ello, moles/L.

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Molalidad (m)

La molalidad es el número de moles de soluto que se encuentran disueltas en un kilogramo (1 kg = 1000 g) de disolvente, o sea:

Normalidad (N)

Se define como el número de pesos equivelentes, o simplemente equivalentes, de soluto por litro de disolución. También puede ser expresado en miliequivalentes por mililitro de disolución.

El peso equivalente de un elemento es igual al peso atómico divido por la valencia. El de un ácido o una base es igual al peso molecular dividido por el número de hidrógenos o grupos hidroxilo sustituíbles de su fórmula. El peso equibvalente de una sal se expresa con referencia a un ion (grupo o radical) determinado y es igual al peso molecular dividido por el número de equivalentes del ión o radical correspondiente contenidos en el mismo. El peso equivalente de un ion es igual al peso fórmula del mismo dividido por su valencia. El peso equivalente de un oxidante o un reductor será igual a su peso molecular o fórmula dividido por el número de electrones que intervienen en la ecuación de su transformación.

Por último, la normalidad es igual a la molaridad por el número de equivalente por mol:

Realizar diferentes cálculos de concentraciones

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Ficha n° 5: Propiedades de las disoluciones químicas Tema El Mol

Objetivos Fundamentales de la Unidad Reconocer diversos tipos de soluciones en estado sólido, líquido y gaseoso, sus propiedades,

aplicaciones tecnológicas y las etapas necesarias para la preparación de soluciones a concentraciones conocidas..

Aprendizajes esperados Conocer e interpretar las unidades de concentración más importantes.

. Contenido

Unidades de concentración

En el laboratorio o en la industria no se trabaja con símbolos o números, se trabaja con sustancias concretas,

que se palpan. Para facilitar las tareas de investigación sobre algún elemento químico los científicos utilizan

siempre gran cantidad de átomos.

Como la cantidad de átomos que necesitan es

realmente impresionante,para simplificar sus

cálculos los químicos utilizan una unidad de

cantidad de materia llamada mol (del latín moles

que significa montón).

Esta nueva unidad que estamos definiendo hace

que para las diferentes sustancias un mol de una no

tenga la misma masa en gramos o kilogramos que

para otra sustancia.

Haciendo un pequeño símil no puede ser igual la

masa de 100 "tornillos" que la masa de 100

"destornilladores", aunque en ambos casos haya el mismo número de unidades.

¿Qué es el mol?

Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x 1023

partículas elementales (ya sea átomos, moléculas,

iones, partículas subatómicas, etcétera). Por eso, cuando un químico utiliza el término mol, debe dejar en

claro si es:

1 mol de átomos

1 mol de moléculas

1 mol de iones

1 mol de cualquier partícula elemental.

El problema para medir moles reside en su propio concepto: no se puede tomar un mol de una sustancia

sobre la base de contar sus partículas (ya sean átomos, moléculas o iones) debido a lo grande que es el

Número de Avogadro y al hecho de que es imposible tomar una de estas unidades. Por eso, en el laboratorio,

para realizar cálculos se necesita encontrar una relación entre el mol y otra magnitud más fácil de

medir: la masa.

De acuerdo con el Sistema Internacional de Medidas, el mol se define como la cantidad de sustancia que

contiene tantas entidades (átomos, moléculas, iones) como el número de átomos existentes en 0,012 kg de

carbono-12 puro.

Los átomos no se pueden contar, pero igual podemos

saber cuántos hay.

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La cantidad de átomos que hay en 1 mol es tan grande que puede

medirse su masa en una balanza.

Mol de átomos

No podemos medir la masa de cada átomo individualmente, pero si podemos medir la masa de un grupo

representativo de átomos y compararla con una masa de otro número igual de un átomo distinto.

Ejemplo:

6,02 x 1023

átomos = 1 mol de átomos

Entonces:

6,02 x 1023

átomos de Cu = 1 mol de átomos de Cu

6,02 x 1023

átomos de H = 1 mol de átomos de H

6,02 x 1023

átomos de Fe = 1 mol de átomos de Fe

Sabemos que la masa atómica del Cu = 63,54, lo cual significa que la masa del átomo de Cu es 63,54 veces

mayor que la Unidad de masa atómica (uma),

1 mol de átomos de Cu = 63,54 g significa que la masa de 1 mol de átomos de Cu es 63,54 gramos.

Respecto al Fe, sabemos que la masa atómica del Fe = 55,847, esto significa que la masa del átomo de Fe es

55,847 veces mayor que la uma,

1 mol de átomos de Fe = 55,847 g significa que la masa de 1 mol de átomos de Fe es 55,847 gramos.

Como vemos en los ejemplos anteriores, el cobre (Cu) y el fierro (Fe) a igual número de átomos (mol o

número de Avogadro) tienen distinta masa.

1. Determinar la cantidad de moles de sustancias químicas 2. A qué corresponde el número de Avogadro 3. Conocer e interpretar las unidades de concentración más importantes, ej. Qué significa

que una disolución posea

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Ficha n° 6: Propiedades Coligativas Tema

Propiedades coligativas Objetivos Fundamentales de la Unidad



Conocer y comprender las propiedades coligativas que afectan a las disoluciones químicas, y sus principales aplicaciones..

Contenido

Presión de vapor

Todos los sólidos y líquidos producen vapores consistentes en átomos o moléculas que se han evaporado de sus formas condensadas. Si la sustancia, sólida o líquida, ocupa una parte de un recipiente cerrado, las moléculas que escapan no se pueden difundir ilimitadamente sino que se

acumulan en el espacio libre por encima de la superficie del sólido o el líquido, y se establece un equilibrio dinámico entre los átomos y las moléculas que escapan del líquido o sólido y las que vuelven a él. La presión correspondiente a este equilibrio es la presión de vapor y depende sólo de la naturaleza del líquido o el sólido y de la temperatura. Se sabe que el agua no hierve a presión atmosférica y temperatura ambiente; sin

embargo, cuando es calentada a 100 °C se presenta este fenómeno. Esto se debe a que la presión de vapor del agua a 100 °C es la presión atmosférica.

Cualquier líquido en un recipiente abierto, hierve cuando es calentado a un nivel tal que su presión de vapor es la presión atmosférica. Inversamente, un líquido no hierve mientras que su presión de vapor es menor que dicha presión. De este modo, si la presión de vapor del aceite crudo en un tanque es menor que la presión atmosférica, no se presenta evaporación.

Factores de que depende la Presión de vapor

La naturaleza del líquido

La temperatura

Influencia de la naturaleza del líquido

El valor de la presión de vapor saturado de un líquido, da una idea clara de su volatilidad, los líquidos mas volátiles (éter, gasolina, acetona etc) tienen una presión de vapor saturado mas alta, por lo que este tipo de líquidos, confinados en un recipiente cerrado, mantendrán a la

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misma temperatura, un presión mayor que otros menos volátiles. Eso explica porqué, a temperatura ambiente en verano, cuando destapamos un recipiente con gasolina, notamos que hay una presión considerable en el interior, mientras que si el líquido es por ejemplo; agua, cuya presión de vapor saturado es mas baja, apenas lo notamos cuando se destapa el recipiente. Si un soluto es no volátil la presión de vapor de su disolución es menor que la del disolvente puro. Así que la relación entre la presión de vapor y presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución. Esta relación está dada por la ley de Raoult, (un científico francés, Francois Raoult ), que establece que la presión parcial de un disolvente sobre una disolución está dada por la presión de vapor del disolvente puro, multiplicada por la fracción molar del disolvente en la disolución.

Influencia de la temperatura

La presión de vapor en los líquidos crece rápidamente al aumentar la temperatura; así, cuando la presión de vapor es igual a 1 atmósfera, el líquido se encuentra en su punto de ebullición ya que el vapor, al vencer la presión exterior, se puede formar en toda la masa del líquido y no sólo en su superficie.

La relación entre la temperatura y la presión de vapor saturado de las sustancias, no es una linea recta,en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se duplicará la presión, pero si se cumplirá siempre, que para cada valor de temperatura, habrá un valor fijo de presión de vapor saturado para cada líquido. La explicación de este fenómeno se basa en el aumento de energía de la moléculas al calentarse.

Cuando un líquido se calienta, estamos suministrándole energía. Esta energía se traduce en aumento de velocidad de las moléculas que lo componen, lo que a su vez significa, que los choques entre ellas serán mas frecuentes y violentos. Es fácil darse cuenta entonces, que la cantidad de moléculas que alcanzarán suficiente velocidad para pasar al estado gaseoso será mucho mayor, y por tanto mayor también la presión.

¿Cuáles son las aplicaciones de las propiedades coligativas?

¿De qué dependen las propiedades coligativas y por qué?

¿Qué sucede con la presión de vapor si la temperatura aumenta o disminuye?

REALICE CALCULOS APLICANDO LA LEY DE RAOULT

http://www.ecured.cu/index.php/Ley_de_Raoult

http://www.ecured.cu/index.php?title=Francois_Raoult&action=edit&redlink=1

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Contenido Disminución del punto de congelación

Anticongelantes Biológicos

14 febrero 2012. Un pez que ha utilizado un “anticongelante natural ‘para prosperar en la Antártida durante millones de años está en peligro de extinción, dicen los científicos de la Universidad de Yale. Las glicoproteínas de los anticongelantes de los peces nototénidos, conocidos como draco rayados – les permitió sobrevivir a una congelación mundial que llevó a una extinción masiva de especies alrededor de hace 42 millones de años. Esto les dio una ventaja evolutiva -en la actualidad hay 100 especies diferentes de nototenoideos, pero ahora la especies están en peligro de extinción, un alimento importante para los pingüinos y las focas, en situación de riesgo. El mayor crecimiento de las especies pasó hace diez millones de años, de acuerdo a los informes de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Sin embargo, el profesor Thomas Near, de la Universidad de Yale, advierte que las mismas adaptaciones que les permitieron prosperar en los períodos fríos los hacen especialmente vulnerables ya que el mundo se calienta. Él dijo: ‘Un aumento de dos grados centígrados de la temperatura del agua probablemente tendrá un impacto devastador en este linaje los peces antárticos, que está tan bien adaptado al agua a temperaturas de congelación. Los nototenoideos se describen como un “caso de libro de texto” de cómo funciona la evolución, con las proteínas anticongelantes que les da el espacio y el tiempo para adaptarse a nuevos nichos ecológicos. Las especies de dichos peces se han diversificado y ahora son una fuente principal de alimento para los depredadores más grandes polares, como los pingüinos, las ballenas dentadas, y los sellos. El profesor dijo que el pez siguió evolucionando en la parte posterior con la proteína anticongelante para promover la supervivencia de la especie. Los peces han prosperado en la Antártida, convirtiéndose en un alimento importante para los pingüinos y las focas, después de evolucionar con su ‘anticongelante’ en la sangre para sobrevivir a las bajas temperaturas del agua. Él dijo: ‘La evolución del anticongelante se pensaba a menudo como un “arma humeante”, provocando la diversificación de estos peces, pero hemos encontrado evidencia de que esta radiación adaptativa no está vinculado a un solo rasgo, sino a una combinación de factores. ” Pero a pesar de esta “historia de éxito evolutivo”, las aguas de la Antártida son una de las regiones de más rápido calentamiento del planeta, y que podrían tener dificultades para adaptarse, dijo el profesor Cerca. Él dijo: “Teniendo en cuenta sus fuertes adaptaciones polares y su incapacidad para aclimatarse a las temperaturas más cálidas del agua, el cambio climático podría devastar este linaje más interesante de los peces con una historia evolutiva única.

FUENTES: UNIVERSIDAD DE YALE, DAILYMAIL

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Disminución del punto de congelación

La congelación se produce cuando todas las moléculas del estado líquido pasan al estado sólido. El punto de congelación es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido coincide con la presión de vapor del sólido, es decir, el líquido se convierte en sólido. Cuando el agua de una disolución alcanza el punto de congelación, sus moléculas se enlazan, rompiendo las interacciones con el soluto disuelto. Esto ocasiona un descenso de la presión de vapor y, por lo mismo, una disminución en el punto de congelación en relación con el disolvente puro (0 °C). La disminución del punto de congelación o descenso crioscópico (Δ T°f) de una disolución con respecto al disolvente se define como la diferencia entre el punto de congelación del disolvente puro (T°f) y el punto de congelación de la disolución (T°f).

Debido a que el punto de congelación del disolvente puro es mayor que el punto de congelación de la disolución, ΔTf siempre será un valor positivo. Experimentalmente, se ha demostrado que ΔTf es directamente proporcional a la concentración molal (m) de la disolución según la siguiente ecuación:

Donde Kf es la constante molal de disminución del punto de congelación, también conocida como

constante crioscópica, que representa la disminución del punto de congelación de una

disolución 1 molal y es característica para cada disolvente (tabla 4). Al igual que la Kb, las unidades

de Kf son °C m1.

1. ¿Qué propiedades presentan los anticongelantes? 2. ¿A qué corresponde la constante crioscópica? 3. Defina que es la disminución del punto de congelación 4. Realice cálculos de disminución del Punto de congelación

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Contenido Osmosis

La osmosis es el movimiento de un disolvente a través de una membrana de permeabilidad selectiva (semipermeable), es decir, una membrana que solo permite el paso del disolvente e impide el paso de las moléculas de soluto. Si ponemos en contacto dos disoluciones de diferente concentración a través de una membrana semipermeable, se produce el paso de disolvente desde la disolución más diluida hacia la más concentrada.

La presión osmótica es una causa importante del movimiento de agua a través de las membranas y capas celulares y se define como la presión hidrostática necesaria para impedir el flujo neto de agua a través de una membrana que separa soluciones de diferente concentración. La presión osmótica reviste gran importancia en los seres vivos; en sus leyes se basa la distribución de los líquidos y los solutos. Las membranas celulares son por lo general permeables al agua y a un grupo de solutos, pero al mismo tiempo y sin perder esa propiedad, son impermeables a otros; la permeabilidad es fundamental para la fisiología de la célula y para el mantenimiento de condiciones fisiológicas intracelulares adecuadas, pues condiciona la entrada de ciertas sustancias, muchas de las cuales son necesarias para mantener los procesos vitales y la síntesis de nuevas sustancias vivas y regula la salida de agua y los productos de excreción que

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deben ser eliminados por la célula, por ejemplo la pared celular de la bacteria determina la forma celular y previene el rompimiento de la bacteria como resultado de un desequilibrio en la presión osmótica y en el caso de la pared celular vegetal, a diferencia de las células animales, las células vegetales no mantienen un balance osmótico entre su citosis y el fluido extracelular. Por consiguiente, la presión osmótica continuamente transporta agua al interior de la célula vegetal. Este influjo de agua es tolerada por las células vegetales, debido a su rígida pared celular que previene el estallido celular. Además, existe una presión hidrostática interna que eventualmente equilibra la presión osmótica y previene un fuerte influjo de agua.

Entonces, una de las funciones de la membrana celular consiste en mantener en equilibrio la presión osmótica del líquido intracelular con la del líquido extracelular. El líquido extracelular puede ser isotónico, cuando hay un equilibrio que impide el flujo neto de agua hacia el interior de la célula y de su interior hacia fuera. Puede ser hipotónico, cuando el flujo de agua se dirige

hacia el interior de la célula, hasta que la concentración total de iones y moléculas sea la misma en el interior y en el exterior de la célula. Cuando el medio es hipertónico, el flujo de agua es hacia el exterior de la célula hasta que la concentración de iones es la misma dentro y fuera. Para esto se necesita que haya un intercambio en la membrana celular ya sea por difusión pasiva o por transporte activo

1. ¿Por qué es tan importante la osmosis en los sistemas orgánicos? 2. Explica los siguientes enunciados argumentando a partir de la propiedad coligativa correspondiente.

a. El combustible líquido de un encendedor sale en forma de gas.

b. Los alimentos se cocinan más rápido en una olla a presión.

c. El metanol se puede utilizar como anticongelante en los radiadores de los vehículos, pero no se debe sacar en verano. (Punto de ebullición del metanol: 65 °C).

d. Al adicionar sal a una cacerola con agua hirviendo esta deja de ebullir.

3.- ¿Cuáles son los factores que regulan a la osmosis?

4.-¿Qué pasará si se modifica la temperatura durante el proceso de osmosis?

.

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Ficha n° 9: Química Orgánica Tema

Hidrocarburos Objetivos Fundamentales de la Unidad

Comprender que la formación de los compuestos orgánicos y de sus grupos funcionales se debe a las propiedades del átomo de carbono para unirse entre sí y con otros átomos en organismos

vivos, en la producción industrial y aplicaciones tecnológicas. Aprendizajes esperados

Identificar las características y propiedades del carbono que permiten la formación de una amplia variedad de moléculas..

Contenido El Carbono

Un átomo vital: el Carbono La Vida en la Tierra está constituida sólo por un grupo reducido de elementos, entre los cuales podemos nombrar al Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo, Azufre, y sobre todo, Carbono. El carbono es un elemento que muestra una gran facilidad para enlazarse con múltiples átomos, o consigo mismo; actúa como la goma que une las piezas de la vida. Pero, ¿a qué se debe esta versatilidad del Carbono?

Átomo de carbono Podemos decir, de manera muy simple e incorrecta, que los electrones en un átomo, orbitan alrededor de un núcleo en forma de capas concéntricas; en cualquier átomo, cada capa puede contener cierto número de electrones. La primera acomoda sólo 2 electrones, la siguiente 8.Sin embargo el átomo de carbono posee sólo 6 electrones, 2 en la capa interna y 4 en la siguiente. Los átomos de Carbono tienden a llenar estos "agujeros" con electrones de otros átomos de las inmediaciones creando enlaces sencillos distintos, o bien pueden llenarlos con 2 o 3 electores de un mismo átomo formando un enlace doble o triple.

Los electrones de número cuántico principal 2, reorganizan sus energías formando cuatro orbitales nuevos equipotentes en su energía, se les llama “orbitales híbridos” que se distribuyen en los vértices de un tetraedro regular. Un simple átomo de carbono puede de esta forma mantener unida una molécula de formaldehído, u una hilera de átomos entrelazadas por carbono puede servir de columna dorsal para una proteína .Sin embargo, los sistemas complejos, autorregulados, que viven, se reproducen y mueren, requieren moléculas mucho más sofisticadas los cuales sólo pueden ser producto de una larga evolución, la que a su vez, requiere de ciertas condiciones particulares. Estas moléculas complejas, creadas en el curso de millones de años, son los llamados polímeros orgánicos, cadenas gigantescas, anillos, retículos y glóbulos construidos a partir de unidades químicas conocidas como monómeros, de entre los cuales los aminoácidos son una variedad. Las proteínas son conjuntos enmarañados de cadenas de péptidos, los cuales consisten a su vez de cientos de aminoácidos ligados. La unidad más pequeña de vida autosuficiente en la Tierra es la célula. La célula se compone esencialmente de 2 partes: el citoplasma, donde se encuentra la mayor parte de las sustancias alimenticias y un núcleo, donde existen dos ácidos que son fundamentales para la vida, el ADN y el ARN. El ADN se encuentra en el núcleo es el que contiene el código genético que dice qué proteínas debe construir y cómo se colocarán los aminoácidos para construirlas, El ARN está

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también en el citoplasma y actúa como el mensajero del código genético al citoplasma, donde están los aminoácidos que luego formarán las proteínas. La Química del carbono es la parte de la química que estudia sustancias compuestas casi en su totalidad de carbono e hidrógeno, y que a veces contienen pequeñas cantidades de otros

elementos, como oxígeno, nitrógeno, azufre o halógenos. Estos compuestos se denominan compuestos orgánicos porque se encuentran sobre todo en los seres vivos, y la parte de la Química que se ocupa de su estudio se denomina Química Orgánica. El carbono tiene un número atómico de seis, lo que significa que tiene seis protones en el núcleo y seis electrones en la corteza, que se distribuyen en dos electrones en la primera capa y cuatro en la segunda. Por tanto, el átomo de carbono puede formar cuatro enlaces covalentes para completar los ocho electrones de su capa más externa. Estos enlaces pueden ser de tres tipos: enlace simple, enlace doble y enlace triple.

1. ¿A qué corresponde la hibridación del átomo de carbono?

2. Explique las características químicas del carbono

3. ¿Qué tipo de enlace podría generar el átomo de Carbono y por qué?

4. ¿Cuál es la importancia del átomo de carbono?

5. Explique cómo se producen los enlaces simples dobles o triples de acuerdo a la estructura

de Lewis en un hidrocarburo simple

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Contenido Alifáticos

El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano)2 es el hidrocarburo alcano más sencillo, cuya

fórmula química es CH4.

Cada uno de los átomos de hidrógeno está unido al carbono por medio de un enlace covalente. Es

una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es

incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase líquida.

En la naturaleza se produce como producto final de la putrefacción anaeróbica de las plantas. Este

proceso natural se puede aprovechar para producir biogás. Muchos microorganismos anaeróbicos

lo generan utilizando el CO2 como aceptor final de electrones.

Constituye hasta el 97% del gas natural. En las minas de carbón se le llama grisú y es muy

peligroso ya que es fácilmente inflamable y explosivo. No obstante en las últimas décadas ha

cobrado importancia la explotación comercial del gas metano de carbón, como fuente de energía.

El

metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente que contribuye al calentamiento

global del planeta Tierra ya que tiene un potencial de calentamiento global de 23.3 Esto significa

que en una media de tiempo de 100 años cada kg de CH4 calienta la Tierra 23 veces más que la

misma masa de CO2, sin embargo hay aproximadamente 220 veces más dióxido de carbono en la

atmósfera de la Tierra que metano por lo que el metano contribuye de manera menos importante

al efecto invernadero.

El metano se produce de forma natural por la descomposición de sustancias orgánicas en ambientes pobres en oxígeno. También se produce en el sistema digestivo de rumiantes y otros animales, en la explotación de combustibles fósiles, y en la quema de biomasa.

http://es.wikipedia.org/wiki/Metano#cite_note-2

http://es.wikipedia.org/wiki/Metano#cite_note-3

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Aproximadamente la mitad de la producción de metano proviene de los sembradíos de arroz, de la actividad animal, y de la acción de los termitas. Una cuarta parte proviene de tierras pantanosas y húmedas. Un 15% de la producción industrial de gas natural y carbón mineral. Los rellenos de basura y otras sustancias orgánicas en descomposición contribuyen con un 5% de las emisiones de metano.

A largo plazo, el metano es mucho más preocupante como agente responsable del calentamiento global, que el dióxido de carbono ya que tiene un potencial de calentamiento global 62 veces mayor que este último.

El metano contribuye actualmente con el 15% del Calentamiento Global, excluido el efecto del vapor de agua. Se calcula que hacia fines del siglo XXI el efecto del metano habrá superado al producido por el dióxido de carbono.

Aparentemente la humanidad tiene una capacidad muy reducida para modificar estas cifras ya que medidas drásticas tales como la reducción de la cantidad de habitantes del planeta o de sus raciones alimentarías son imposibles, luego tendremos que concluir que es muy poco lo que la humanidad puede hacer para controlar el flujo de metano a la troposfera, salvo reducir pérdidas en gasoductos, que prácticamente no tienen incidencia a nivel atmosférico. El papel estelar del metano en la atmósfera terrestre pudo haber comenzado en cuanto surgió la vida, hace más de 3500 millones de años. Los metanógenos, habitantes unicelulares del océano, habrían medrado en un mundo privado de

oxígeno, así era la tierra en aquella época, y el metano que producían habría permanecido en la atmósfera durante mucho más tiempo de lo que sucede actualmente. (ahora se mantiene 10 años en la atmósfera, pero en un ambiente anóxico permanecía hasta 10.000 años). Este metano, junto con otro gas del invernadero mucho más abundante, el dióxido de carbono procedente de los volcanes habría calentado la superficie del planeta al atrapar el calor saliente de la tierra, al propio tiempo que permite el paso de la radiación solar. Un invernadero húmedo ofrece el clima preferido por los metanógenos termófilos. Así, cuanto más se calentaba el planeta, mejor se habrían desarrollado estos metanógenos, por tanto, mayor cantidad de metano se habría generado. Este ciclo de retroalimentación positiva habría aumentado el efecto invernadero, elevando todavía más las temperaturas superficiales. El calentamiento global habría intensificado el ciclo del agua i potenciado la erosión de las rocas continentales; un proceso que extrae anhídrido carbónico. La concentración atmosférica de anhídrido carbónico habría descendido al propio tiempo que la del metano continuaba aumentando, hasta que las dos llegaron casi a igualarse. Bajo tales condiciones el comportamiento químico del metano, atmosférico, cambió radicalmente.

1. ¿Cuál es el efecto de la presencia de metano en el medio ambiente? 2. Explique a través de la estructura de Lewis como se genera la molécula de metano. 3. A que se refiere la definición de organismos metanógenos? 4. ¿ A qué corresponde el vitalismo? 5. Identificar moléculas orgánicas como alcanos, alquenos y alquinos mediante la estructura

propuesta por la profesora 6. Generar estructura de hidrocarburos alifáticos a partir de los nombres entregados por la

profesora 7. Nombrar tipos de hidrocarburos a partir de ejemplos propuestos por la profesora.

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Ficha n° 11 Química Orgánica Tema




1. Identificar las características y propiedades del carbono que permiten la formación de una amplia variedad de moléculas. 2. Clasificar los hidrocarburos según el tipo de estructura que

presentan. 3. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas. Contenido

Hidrocarburos alifáticos

LOS HIDROCARBUROS Los Hidrocarburos son una familia de compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. Son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados.

Alcanos Los hidrocarburos saturados de cadena abierta forman un grupo homólogo denominado alcanos o parafinas. La composición de todos los miembros del grupo responde a la fórmula CnH2n +2, donde n es el número de átomos de carbono de la molécula. Los cuatro primeros miembros del grupo son el metano, CH4, el etano, C2H6, el propano, C3H8 y el butano, C4H10. Todos los miembros alcanos son inertes, es decir, no reaccionan fácilmente a temperaturas ordinarias con reactivos como los ácidos, los álcalis o los oxidantes. Los primeros cuatro miembros del grupo son gases a presión y temperatura ambiente; los miembros intermedios son líquidos, y los miembros más pesados son semisólidos o sólidos. El petróleo contiene una gran variedad de hidrocarburos saturados, y los productos del petróleo como la gasolina, el aceite combustible, los aceites lubricantes y la parafina consisten principalmente en mezclas de estos hidrocarburos que varían de los líquidos más ligeros a los sólidos.

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Alquenos El grupo de los alquenos u olefinas está formado por hidrocarburos de cadena abierta en los que existe un doble enlace entre dos átomos de carbono. La fórmula general del grupo es CnH2n, donde n es el número de átomos de carbono. Al igual que los alcanos, los miembros más bajos son gases, los compuestos intermedios son líquidos y los más altos son sólidos. Los compuestos del grupo de los alquenos son más reactivos químicamente que los compuestos saturados. Reaccionan fácilmente con sustancias como los halógenos, adicionando átomos de halógeno a los dobles enlaces. No se encuentran en los productos naturales, pero se obtienen en la destilación destructiva de sustancias naturales complejas, como el carbón, y en grandes cantidades en las refinerías de petróleo, especialmente en el proceso de craqueo. El primer miembro de la serie es el eteno, C2H4. Los dienos contienen dos dobles enlaces entre las parejas de átomos de carbono de la molécula. Están relacionados con los hidrocarburos complejos del caucho o hule natural y son importantes en la fabricación de caucho y plásticos sintéticos. Son miembros importantes de esta serie el butadieno, C4H6, y el isopreno, C5H8.

Alquinos Los miembros del grupo de los alquinos contienen un triple enlace entre dos átomos de carbono de la molécula. Son muy activos químicamente y no se presentan libres en la naturaleza. Forman un grupo análogo al de los alquenos. El primero y más importante de los miembros del grupo es el etino, C2H2. La fórmula general del grupo es CnHn donde n es el número de átomos de carbono.

1. Indique las características químicas de los alcanos 2. Indique las características químicas de los alquenos 3. Indique las características químicas de los alquinos 4. Clasificar los hidrocarburos según el tipo de estructura que presentan. 5. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas.

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1. Identificar las características y propiedades del carbono que permiten la formación de una amplia variedad de moléculas. 2. Clasificar los hidrocarburos según el tipo de estructura que

presentan. 3. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas. Contenido

Hidrocarburos cíclicos y Aromáticos

Hidrocarburos cíclicos Hay en la Naturaleza gran número de hidrocarburos cuyas cadenas carbonadas están cerradas formando ciclos. Los más sencillos son los cicloalcanos, hidrocarburos formados por una cadena carbonada cerrada con todos los enlaces simples y, por tanto, todos los carbonos son tetragonales. Los ciclos más abundantes son los seis átomos de carbono como el ciclohexano, formado por una cadena cerrada de seis átomos de carbono unidos entre sí mediante enlaces simples.

Hidrocarburos aromáticos Como mencionamos anteriormente, los hidrocarburos aromáticos sonaquellos que incluyen en su estructura un hidrocarburo en particular llamado benceno, cuya fórmula molecular es C6H6. La

estructura cíclica que posee este compuesto presenta seis carbonos unidos a través de enlaces covalentes alternados: tres simples y tres dobles. Los compuestos aromáticos o arenos se conocieron en el siglo xix, cuando se descubrieron varias sustancias de origen vegetal (bálsamos, resinas, esencias, etc.) con aromas intensos y todos ellos derivados sustituidos del benceno o formados por la unión de varios anillos bencénicos (hidrocarburos aromáticos policíclicos). En 1865, August Kekulé propuso una estructura para el benceno (figura 1): un hexágono regular en cuyos vértices se ubican los átomos de carbono, cada uno de ellos ligado a un átomo de hidrógeno.

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El benceno puede representarse a través de dos estructuras de Lewis equivalentes, llamadas estructuras resonantes (figura 2), que muestran cómo los seis electrones provenientes de los enlaces dobles están en constante movimiento dentro del anillo. En la actualidad se representa al benceno a través de un hexágono con un círculo inscrito (figura 3), lo que nos indica que los electrones están distribuidos de manera uniforme dentro del anillo denominado híbrido resonante.

1. Cuál es la estructura química del benceno

2. ¿Cuáles son los usos del benceno?

3. ¿Qué son los arenos y por qué reciben el nombre de aromáticos?

4. ¿Qué significa que el benceno esté formado por estructuras resonantes?

5. Clasificar los hidrocarburos cíclicos según el tipo de estructura que presentan.

6. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas.

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Grupos funcionales Objetivos Fundamentales de la Unidad



Reconocer los grupos funcionales oxigenados de las moléculas orgánicas. • Identificar el comportamiento de los compuestos orgánicos oxigenados a partir de sus

propiedades. • Señalar algunas de las principales aplicaciones cotidianas, tanto industriales como biológicas, de

los compuestos orgánicos oxigenados. Contenido

Grupos Funcionales- Alcoholes

Los compuestos orgánicos presentes tanto en plantas como en animales, y aquellos sintetizados por el ser humano, difieren en su comportamiento químico. Los principales responsables de las propiedades específicas de una molécula orgánica son los grupos funcionales, los que consisten en átomos o agrupaciones de estos.

COMPUESTOS OXIGENADOS El oxígeno (O) es un elemento no metálico, de número atómico igual a ocho (Z = 8), situado en el grupo 16 y en el período 2 de la tabla periódica de los elementos. Presenta seis electrones de valencia, de los cuales dos se encuentran desapareados, por lo que podrá formar tanto uniones simples como dobles para alcanzar el octeto. A mediados del siglo xvii, los científicos observaron que el aire contenía una sustancia asociada con la combustión y la respiración. Este componente no se obtuvo hasta que en 1774 el químico inglés Joseph Priestley logró aislar el oxígeno a partir del óxido de mercurio. El oxígeno se encuentra combinado con otros elementos en una gran variedad de compuestos. Es el elemento más abundante en masa de la corteza terrestre, con un 49,5 % (incluidos los océanos y la atmósfera) y en el cuerpo constituye un 65 %. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica, pues es el agente oxidante para el metabolismo de los alimentos y es crucial en la respiración celular de los organismos aeróbicos.

Alcoholes: El etanol

El etanol es un compuesto químico que también se conoce bajo el nombre de

alcohol etílico, el cual es un líquido sin color ni olor, bastante inflamable que posee un punto de ebullición en torno a 78ºC. Su fórmula es CH3-CH2-OH, tratándose del principal producto que forma parte

de la composición de las bebidas alcohólicas, incluyendo el vino, con un porcentaje de alrededor de un 13%, pero puede superar el 50% en numerosos tipos de licores. El etanol, como ya hemos mencionado, es un líquido incoloro, y altamente volátil , que está presente en la mayoría de las bebidas fermentadas. Desde antaño se producía etanol a través de la fermentación anaeróbica y posterior destilación de las disoluciones que contenían en su composición azúcar y levadura . Según el tipo de bebida alcohólica que contenga el etanol, éste se encontrará acompañado de diversos elementos químicos, que le proporcionan olor, sabor, etc. Cuando el etanol se necesita para uso industrial, se suele sintetizar a través de hidratación catalítica de etileno junto con ácido sulfúrico, que participa como catalizador. El etileno es un compuesto

derivado del etano o también de nafta (que es un derivado del petróleo). Una vez sintetizado, se obtiene una

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mezcla compuesta por etanol y agua que deberá ser purificada posteriormente mediante diferentes procesos. Se suele decir que este tipo de proceso es menos costoso que la fermentación tradicional, aunque en la actualidad solo represente a un total del 5% de la producción mundial de etanol.

La fermentación del etanol desde antiguo se realiza partiendo de la fermentación anaeróbica de azúcares junto a levadura, cuando se encuentran estos en una disolución acuosa, a través siempre de destilación. Siempre su principal uso ha sido la fabricación de bebidas alcohólicas. En la actualidad existen diversos tipos de materiales para producir etanol a gran escala y de manera biológica, es decir, obtención de bioetanol, a través de: Sustancias con gran contenido en sacarosa, como pueden

ser la caña de azúcar, remolacha, etc.; sustancias con gran contenido en almidón, como es el caso del maíz, la patata

o también la yuca; sustancias con gran contenido en celulosa, como pueden ser la madera y diferentes residuos de tipo agrícola.

De todos estos, el proceso que parte del almidón es el más complejo, ya que éste debe ser hidrolizado con anterioridad para poder convertirlo en azúcares. Para dicho proceso se debe mezclar el vegetal previamente triturado con el agua, y una enzima o en caso contrario, un ácido, calentamos toda la mezcla a unos 150ºC, y seguidamente se cuela la masa obtenida, siguiendo un proceso conocido como escarificación, para después enviarlo a los reactores donde se fermentará. El etanol tiene diversas aplicaciones, pues además de usarse en la cocina, o como bebida alcohólica, se usa en muchos y diversos sectores industriales, farmacéuticos, cosméticos, perfumería, como disolvente, anticongelante, desinfectante, y un largo etc. En la industria química, el etanol viene utilizado como compuesto del cual parte la síntesis de numerosos productos, como por ejemplo el acetato de etilo, el cual es utilizado como disolvente. Cabe destacar el uso de este compuesto químico como combustible, ya

sea industrial o doméstico. Estudios aseguran que el uso de etanol como combustible en automóviles reduce enormemente, casi en un 85%, la producción de gases de tipo invernadero. En cuanto a las propiedades físicas del etanol, podemos destacar su estado de agregación, que es líquido, su apariencia, la cual es incolora, así como su masa molar, que es de 46.07 g/mol. En cuanto al punto de fusión y ebullición, sus valores son de -114.3 ºC y 78.4 ºC respectivamente.

1. Clasificar los hidrocarburos según el tipo de estructura que presentan. 2. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas. 3. ¿Cuáles son las aplicaciones industriales de los alcoholes? 4. Explique en qué consiste el proceso de fermentación y los productos que se obtienen

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Reconocer los grupos funcionales oxigenados de las moléculas orgánicas. • Identificar el comportamiento de los compuestos orgánicos oxigenados a partir de sus

propiedades. • Señalar algunas de las principales aplicaciones cotidianas, tanto industriales como biológicas, de

los compuestos orgánicos oxigenados. Contenido

Grupos Funcionales- Ácidos Carboxílicos

El ácido acético, ácido metilencarboxílico o ácido etanoico, se puede encontrar en forma de ion acetato. Éste es un ácido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su fórmula es CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC se denomina sistemáticamente ácido etanoico.

Fórmula química; el grupo carboxilo, que le confiere la acidez, está en azul Es el segundo de los ácidos carboxílicos, después del ácido fórmico o metanoico, que sólo tiene un carbono, y antes del ácido propanoico, que ya tiene una cadena de tres carbonos. El punto de fusión es 16,6 °C y el punto de ebullición es 117,9 °C. En disolución acuosa, el ácido acético puede perder el protón del grupo carboxilo para dar su base conjugada, el acetato. Su pKa es de 4,8 a 25 °C, lo cual significa, que al pH moderadamente ácido de 4,8, la mitad de sus moléculas se habrán desprendido del protón. Esto hace que sea un ácido débil y que, en concentraciones adecuadas, pueda formar disoluciones tampón con su base conjugada. La constante de disociación a 20 °C es

Ka = 1,75·10-5

.

Los ácidos Carboxílicos Es una función de carbono primario. Se caracteriza por tener en el mismo carbono el grupo carbonilo y un oxhidrilo. Se nombran anteponiendo la palabra ácido y con el sufijo oico. Algunos de ellos son más conocidos por sus nombres comunes como el ácido fórmico (metanoico) y ácido acético (etanoico).

http://es.wikipedia.org/wiki/PKa

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Estado natural:

Algunos se hallan en las picaduras de los insectos

como el metanoico (hormigas), otros en aceites y

grasas y los superiores en las ceras.

Propiedades Físicas:

Los primeros tres son líquidos de olor punzante,

sabor ácido, solubles en agua. Del C4 al C9 son

aceitosos de olor desagradable. A partir del C10

son sólidos, inodoros, insolubles en agua. Todos

son solubles en alcohol y éter.

El punto de ebullición aumenta 18 o 19 º C por

cada carbono que se agrega.

Propiedades Químicas

Son ácidos débiles que se hallan parcialmente

disociados en solución. El carácter ácido

disminuye con el número de átomos de Carbono.

Reaccionan con los metales alcalinos y alcalinos térreos para formar sales.

Con los alcoholes forman ésteres. Al combinarse con el amoníaco forman amidas.

Obtención

Se obtienen por oxidación enérgica de los alcoholes primarios o por oxidación suave de los

aldehídos.

Usos

El ácido fórmico se utiliza como conservador en la industria cervecera y vitivinícola. Se emplea en

el teñido de telas y en curtiduría.

El ácido acético (vinagre) es el más usado. Se emplea para preparar acetona, rayón, solvente de

lacas y resinas. Con el ácido salícilico forma la aspirina.

1. Clasificar los hidrocarburos según el tipo de estructura que presentan. 2. Identificar el tipo de hidrocarburo y su grupo funcional. 3. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas.

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Identificar la estructura y propiedades de los grupos funcionales nitrogenados. Contenido

Grupos Funcionales- Aminas

El átomo de nitrógeno El nitrógeno (N) es un elemento no metálico, de número atómico igual a siete (Z = 7), ubicado en el grupo 15 y en el período 2 de la tabla periódica de los elementos. Este átomo participa, generalmente, en uniones de tipo covalente, compartiendo sus tres electrones desapareados consigo mismo o con otros átomos. Su electronegatividad según la escala de Pauling es igual a 3,0, y junto con el oxígeno son los elementos más electronegativos que forman parte de los seres vivos. Es el elemento gaseoso más abundante en nuestro planeta. Se encuentra principalmente en la atmósfera como gas dinitrógeno (N2), donde constituye el 78 % del volumen total. Esta molécula desempeña dos importantes funciones: participa en el ciclo del nitrógeno y diluye el oxígeno atmosférico. Desde hace varios años es conocida la importancia de los compuestos nitrogenados para la fabricación de fertilizantes y explosivos. En 1908, el químico alemán Fritz Haber inventó un proceso artificial para la fijación del nitrógeno. Hizo reaccionar nitrógeno e hidrógeno gaseoso en presencia de un catalizador, con lo que obtuvo amoníaco (NH3), un importante compuesto nitrogenado inorgánico que se emplea como materia prima en la obtención de abonos, explosivos, plásticos, productos de limpieza y otros.

Las aminas se encuentran abundantemente en la naturaleza. Por ejemplo, la morfina, presente en las semillas de la amapola, o la putrescina, molécula responsable del mal olor producido por la descomposición de la carne. Este grupo funcional también forma parte de la estructura de moléculas de interés biológico, como los aminoácidos y los ácidos nucleicos. Por otro lado, existen las aminas sintetizadas por el ser humano, como la metilamina y etilamina, que son utilizadas para la elaboración de insecticidas y productos farmacéuticos.

Las aminas son compuestos incoloros que se oxidan con facilidad lo que permite que se encuentren como compuestos coloreados. Los primeros miembros de esta serie son gases con olor similar al amoníaco. A medida que aumenta el número de átomos de carbono en la molécula, el olor se hace similar al del pescado. Las aminas aromáticas son muy tóxicas se absorben a través de la piel. Solubilidad: Las aminas primarias y secundarias son compuestos polares, capaces de formar puentes de hidrógeno entre sí y con el agua, esto las hace solubles en ella. La solubilidad

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disminuye en las moléculas con más de 6 átomos de carbono y en las que poseen el anillo aromático.

Los enlaces por puente de hidrógeno entre las aminas son los causantes de los elevados puntos de ebullición en comparación con los alcanos con similar masa molar. No obstante, el átomo de nitrógeno no es tan electronegativo como el oxígeno y, por ende, los puntos de ebullición de los alcoholes siempre serán superiores a los de las aminas. En términos de solubilidad, las aminas pueden formar puentes de hidrógeno con el grupo hidroxilo del agua, siendo muy solubles en este disolvente.

1. Clasificar los hidrocarburos según el tipo de estructura que presentan. 2. Identificar el tipo de hidrocarburo y su grupo funcional, los sustituyentes, el número de

carbonos etc, 3. Aplicar las reglas de nomenclatura orgánica para nombrar y construir moléculas.

Fichas de exámenes Orales 2° Medio

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