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Contenidos

I trimestreI Repaso generalII UNIDAD. MEZCLAS.

1) Tipos de mezclas: mecánicas o groseras, coloides disoluciones.2) Disoluciones. Propiedades3) Componentes: soluto y solvente Estados: sólidas, líquidas y gaseosas. Proceso de

disolución. Solubilidad: factores de los cuales depende. Insaturadas, saturadas y sobresaturadas Diluidas y concentradas. Velocidad de disolución: factores que la afectan.

4) Propiedades coligativas5) Importancia de las disoluciones en la naturaleza y en la vida diaria.6) Composición de las disoluciones.

II Trimestre

7) Porcentaje masa/masa (% m/m) Volumen/ volumen (% v/v) Masa/ volumen (% m/v) Relación mg/L Concentración de sustancia Cn (Molaridad)

8) Expresiones de concentración de los índices permitidos por el Ministerio de Salud y las normas internacionales de calidad (ISO) de algunos solutos en disoluciones de uso cotidiano.

9) Dispersiones coloidales.10) Generalidades.11) Importancia de los coloides en la naturaleza.12) Los coloides en la constitución de los seres vivos.13) Problemática ambiental derivada del uso de coloides.

V UNIDAD. QUÍMICA DEL CARBONO

14) Química Orgánica Área de estudio. Importancia para la humanidad.15) El átomo de carbono. Propiedades: Hibridación de orbitales, geometría molecular,

enlaces sigma y pi, homocombinación, tetravalencia, formas alotrópicas y anfoterismo.

16) Enlace17) Compuestos del carbono. Elementos que los constituyen.18) Estados de agregación en que se presentan.19) Compuestos Orgánicos en la conformación de los seres vivos.20) Hidrocarburos alifáticos: Clasificación: saturados e insaturados. − Alcanos,

alquenos y alquinos.21) Nomenclatura I.U.P.A.C.22) Hidrocarburos aromáticos.23) Impacto ambiental

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III Trimestre

24) Grupos funcionales: haluros, hidroxilo, carbonilo, carboxilo, amidas, aminas. 25) Compuestos que presentan los grupos funcionales: haluros, alcoholes, aldehídos,

cetonas, ácidos carboxílicos, aminas, amidas, aminoácidos.26) Biomoléculas − Carbohidratos − Lípidos – Proteínas27) Aplicación de compuestos orgánicos.

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Unidad. Mezclas

¿Cómo se clasifica la materia?

Mezclas

Se forman por la combinación de dos o más sustancias, que conservan sus

propiedades, están juntas, pero no unidas químicamente.

Algunas características de las mezclas

Se forman por la unión física de dos o más sustancias.

Cada sustancia conserva sus propiedades.

Los componentes de una mezcla se encuentran en diferentes proporciones.

Materia

Sustancias puras Mezclas

Elementos Compuestos Homogéneas(disoluciones)

Heterogéneas(groseras o mecánicas)

NaCl agua con alcohol gallo pinto

coloides

Boro

mayonesa

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Fases de las mezclas

La principal o de mayor cantidad se llama dispersante y la de menor cantidad se llama

dispersa.

Características y ejemplos de las mezclas

Homogéneas Heterogéneas

Presentan composición variable

Presentan una sola fase

Sus componentes no se pueden observar

Sus componentes tienden a no separarse

No dispersan la luz

Se componen de soluto y disolvente

No se sedimentan

Pueden pasar un papel filtro

Ejemplos: refrescos gaseosos, aire, agua con

sal, agua con azúcar, saliva, perfumes,

licores, vinagre, alcohol con agua, vacunas

jarabes, aleaciones como el acero,

amalgama dental, bronce, hierro fundido,

latón, metal de soldadura, oro de joyería,

entre otros.

Presentan composición variable

Presentan dos o más fases

Sus componentes podrían observarse

Sus componentes se pueden separar

Se componen de soluto y disolvente

Se sedimentan.

Se podrían separar mediante filtración.

(pasan el papel filtro)

Algunos ejemplos: gallo pinto, agua sucia,

sangre, agua con concreto, pizza, picadillos,

entre otros.

Algunas características de las disoluciones

Son sustancias de composición variable.

Sus componentes no se separan, ni se precipitan.

Sus propiedades y composición son iguales en todo el conjunto de ella, presentan

una sola fase, sus componentes no se pueden distinguir a simple vista.

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Componentes de las disoluciones

Soluto (fase dispersa), es la sustancia que se disuelve, se encuentra en menor

cantidad.

Solvente o disolvente (fase dispersante), es la sustancia que disuelve, se encuentra

en mayor cantidad.

*Recordemos que la mezcla del soluto y disolvente forman una solución o disolución.

*El agua siempre es disolvente (universal).

Estado de agregación de las mezclas homogéneas

Estado de la

disolución

Estado del

solvente

Estado del soluto Ejemplos

Líquido Líquido Líquido Perfumes, licores, vinagre

Líquido Líquido Sólido Chocolate en leche

Líquido Líquido Gaseoso Bebidas gaseosas

Sólido Sólido Líquido Amalgama, arcilla

Sólido Sólido Sólido Todas las aleaciones

Gaseoso Gaseoso Gaseoso Aire

Clasificación de las disoluciones

Según la cantidad de soluto se clasifican en

Diluidas: son disoluciones en las que el soluto se encuentra en pequeñas cantidades.

Por ejemplo en el café ralo hay poco café combinado con mucha agua.

Concentradas: son disoluciones en las que el soluto se encuentra en grandes

cantidades. Por ejemplo cuando el café queda fuerte, hay mucho café disuelto en

poco agua.

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Según el grado de saturación o solubilidad se clasifican en

Insaturada (no saturado): es la que tiene soluto disuelto sin alcanzar la saturación o

sea una cantidad de soluto menor a la cantidad requerida para su saturación a una

temperatura y presión dada (tiene menor cantidad de soluto).

Saturada: es la que contiene la máxima cantidad de soluto disuelto (hay un

equilibrio).

Sobresaturada: es la que contiene un exceso de soluto disuelto del que resistiría una

solución saturada a una temperatura y presión dada (sobrepasa la cantidad de soluto)

Solubilidad: es la cantidad de soluto que se disuelve en una determinada cantidad de

disolvente a una temperatura dada. El grado de solubilidad varía de una sustancia a otra, es

decir que en algunos casos se necesita poco soluto para alcanzar el grado máximo de

solubilidad.

Factores que afectan la velocidad de una disolución

Temperatura: un sólido se disuelve más fácilmente si hay mayor temperatura; por

ejemplo el azúcar se disuelve más rápidamente en agua a temperatura ambiente que

si lo hacemos en agua fría.

Presión: no afecta la solubilidad de sólidos y líquidos, pero para los gases la

solubilidad es mayor al aumentar la presión (al agitarse y abrirse la botella de coca

cola, la presión se disminuye y el gas se libera).

Estado de subdivisión: El tamaño de las partículas del soluto tiene que ver con la

rapidez de disolución o sea entre más dividido este el sólido mayor será su

capacidad para disolverse.

Agitación de la mezcla: para que un soluto sólido se disuelva basta con agitarlo,

hay mayor energía cinética, entre más lo haga más rápido se disolverá o sea la

solubilidad será mayor.

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Propiedades coligativas de las disoluciones

Son las que dependen más del número de partículas del soluto disueltas, que de la

naturaleza de las sustancias, entre ellas tenemos.

Presión osmótica: es la presión que se requiere para detener la ósmosis de una

disolución de menor concentración hacia la disolución de mayor concentración. La

presión osmótica de una disolución equivale a la presión mecánica necesaria para

evitar la entrada de agua cuando está separada del disolvente por una membrana

semipermeable.

Descenso del punto de congelación: el punto de congelación es la temperatura

específica a la cual un líquido pasa a sólido. En una solución no volátil, el punto de

congelación será menor que la del disolvente y disminuirá en la medida en que

aumente la concentración del soluto.

Aumento en el punto de ebullición: al aumentar la cantidad de soluto en una

disolución, aumenta el punto de ebullición de la mezcla a mayor presión

atmosférica, mayor punto de ebullición.

Descenso en la presión de vapor: la presión de vapor corresponde a la presión que

ejercen las partículas evaporadas en equilibrio con el líquido del que están saliendo.

La presión de vapor de la mezcla disminuye al aumentar la cantidad de soluto.

Tipos de disoluciones

a) Sólidas

Sólido en sólido: aleaciones de metales, como zinc en estaño (latón), bronce y

acero.

Gas en sólido: hidrógeno en paladio

Líquido en sólido: mercurio en plata (amalgama dental)

b) Líquidas:

Líquido en líquido: alcohol en agua

Sólido en líquido: sal en agua

Gas en líquido: oxígeno en agua, refresco gaseoso.

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c) Gaseosas

Gas en gas: oxígeno en nitrógeno (aire)

Cuadro que resume las clases de disoluciones según el estado de la fase

Soluto Disolvente Ejemplo

Líquido Líquido Alcohol y agua

Líquido Gaseoso Gaseosas

Líquido Sólido Agua de mar

Sólido Líquido Agua y azúcar

Sólido Sólido Bronce

Gaseoso Gaseoso Aire

Importancia de las disoluciones

Todo lo que existe en la naturaleza, está relacionado con la importancia de las

disoluciones. En la industria para estudiar el petróleo es indispensable disolverlo, es decir

hacer soluciones del mismo. Para extraer colorantes o aceites esenciales es necesario

disolver las plantas en diversos compuestos orgánicos. .

En cosmetología se requiere hacer soluciones constantemente para la obtención de

productos de cuidado diario como cremas, jabones, perfumes, entre otros.

En la vida diaria algunos alimentos que consumimos son soluciones, como por

ejemplo, los refrescos. El agua de limón es ácido cítrico y azúcar disueltos en agua. Las

frutas y verduras contienen agua, la cual disuelve algunos componentes nutritivos de las

mismas.

El agua de mar es una gran solución salina, tiene muchas sales disueltas, de allí se

obtiene la sal que consumimos en las comidas, por otro lado gracias a que el mar es una

solución, existe vida en el planeta, pues, muchos nutrientes disueltos en el agua fueron los

alimentos de las primeras células, así como actualmente son nutrientes para algunas

especies animales y vegetales que viven en el agua.

En el ambiente existen soluciones que son capaces de atrapar partículas contaminantes,

aunque en la actualidad todavía está en desarrollo la investigación de este tipo de

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soluciones. La lluvia ácida es un tipo de solución con efectos negativos, pues el agua

disuelve los óxidos de nitrógeno y de azufre que se escapan de las chimeneas y otros gases.

En el área de la química las soluciones son muy importantes, pues para hacer análisis

químicos, es indispensable el empleo de dichas soluciones.

Coloides

Son sustancias (mezclas) intermedias entre las disoluciones y mezclas heterogéneas

constituidas por dos fases: la fase dispersa y la fase dispersante.

Las partículas coloidales son tan pequeñas que no pueden observarse en el

microscopio ordinario y representan una transición entre las disoluciones (homogéneas) y

las suspensiones (heterogéneas).

Algunos ejemplos de coloides: crema de afeitar, espuma de jabón, marsmelos, niebla,

mantequilla, mayonesa, gelatina, geles, pinturas, tinta, entre otros.

Suspensiones coloidales

Se encuentran en una línea divisoria entre las disoluciones y las mezclas groseras.

No se disuelven en agua o lo hacen lentamente.

Algunas tienen las moléculas aglutinadas.

Las partículas coloidales son tan pequeñas que no se pueden separar por simple

filtración.

Algunas propiedades de los coloides

Presentan efecto de Tyndall: Corresponde a la reflexión y dispersión de la luz al

pasar por un coloide debido a que el tamaño de las partículas dispersas difractan la

luz.

Movimiento Browniano: es el movimiento irregular en zigzag de las partículas de

un coloide.

Diálisis: proceso que se da cuando las partículas coloidales se separan de los iones o

moléculas a través de una membrana semipermeable. El proceso se da cuando las

moléculas de bajo peso molecular atraviesan la membrana, desde la solución más

concentrada a la más diluida.

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Electroforesis: las partículas conducen cargas eléctricas y se comportan como iones

en disolución si se les coloca bajo una corriente eléctrica.

Importancia de los coloides

Forman parte de nuestra vida, en los seres vivos constituye la sangre, la savia,

saliva, geles, entre otros.

En la industria se preparan sustancias coloidales de uso común ( geles cremas,etc)

En la agricultura también los encontramos.

Impacto ambiental

Forman parte de los aerosoles que contaminan el ambiente.

Las partículas del humo como dispersiones también provocan contaminación.

Algunos productos de uso agrícola y de uso en el hogar para la limpieza, provocan

enfermedades, alergias, etc.

Usos industriales de los coloides

Industria farmacéutica: emulsiones, cremas, ungüentos, geles, entre otros.

Productos alimenticios: leche, mantequilla, entre otros.

Uso doméstico: cosméticos, sustancias de limpieza entre otros.

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Composición de las disoluciones

La velocidad de una reacción química que tenga lugar entre sustancias en

disolución, depende de las cantidades relativas de sus componentes, es decir de sus

concentraciones.

La concentración de una disolución, es la cantidad de soluto disuelto en una

cantidad de disolvente.

Formas de expresar las concentraciones

Existen diferentes formas de expresar la concentración de una disolución. Las que

empleamos con frecuencia suponen el comparar la cantidad de soluto con la cantidad total

de disolución.

a) Porcentaje masa/masa (%m/m)

Se define como la masa del soluto (sustancia que se disuelve) por cada cien unidades de

masa de la disolución.

Ejemplo: si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, el porcentaje de masa/masa será.

% m/m = 20 g/ 100g x 100 = 20 % m/m

Nota: recordemos que la disolución está compuesta por la suma del soluto y el disolvente.

b) Porcentaje volumen /volumen (%v/v)

Expresa el volumen del soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución.

Ejemplo: si se disuelven 25 mL de alcohol en 150 mL de solución, el % v/v será:

% v/v = 25mL/ 150mL x 100 = 16,666 mL

Fórmula: %m/m = g soluto/g de disolución x 100

Fórmula: %v/v = mL de soluto/mL disolución x 100

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c) Porcentaje masa/ volumen (% m/v)

Expresa la masa del soluto (dada en gramos) entre el volumen (dada en mL)

Ejemplo: Se preparan 30 g de KCl en una solución de 60 mL, el % m/v corresponde a

%m/v = 30 g/ 60 mL de solución x 100 = 50%m/v

Nota

Para determinar %m/m

g soluto / total g disolución x 100 g disolución

Para determinar los gramos de soluto

Porcentaje de la sustancia / 100 g disolución x gramos de disolución

Para determinar los gramos de disolución

100 g disolución/porcentaje de la sustancia x g de soluto

*Se procede igual con % v/v y m/v

Práctica

1. Determine el % m/m para una disolución que se forma cuando se disuelven 20 g

de NaCl en 40 g de H2O.

2. ¿Cuántos gramos de AgNO3 son necesarios para preparar 125 g de disolución al

20% m%m

3. Cuántos gramos de disolución al 6% m/m se pueden preparar si se tienen 15

gramos de KBr?

4. Determine el % m/v de 150 mL de disolución que contiene 20 g de NH4Cl

Fórmula: %m/v = g soluto/mL de disolución X 100

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5. ¿Cuántos gramos de NaNO3 son necesarios para preparar 300 mL de disolución al

10% m/v?

6. Determine el % v/v de una disolución que se forma agregando 40 mL de alcohol

hasta completar 200 mL de disolución.

Concentración molar o molaridad (M)

La concentración molar de una sustancia se define como el número de moles de una

sustancia por litro de solución (disolución), o sea es la relación entre moles y litros de

disolución. Para calcularla se usa la fórmula.

M = moles/ litros de disolución

Cn = moles/ litros de disolución

Moles = gramos/ masa molar

¿Cómo encontrar la concentración molar o molaridad?

a) Calcular la concentración molar de una disolución acuosa de 10,5 g de NaCl disuelto en

250 ml de disolución.

*Nótese que no aparecen los moles por lo tanto debemos encontrarlos.

Se necesita calcular los moles de NaCl a partir de la masa molar (la masa molar de NaCl =

23+ 35 = 58 g/mol)

Luego por conversión: 10,5 g NaCl x 1 moL/ 58 g = 0,18 mol

Después: Cn = 0,18/0,250 = 0,72 moles/ litros

Nota: Si me dan en mL los convierto a litros.

250mL x 1 L/ 1000 mL = 0,25 L

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¿Cómo encontrar o calcular los gramos (masa) en este tipo de problemas?

a) Encuentro los moles (si no los dan) = mol/L dados x L dados.

b) Luego; masa molar/1mol x moles encontrados.

*Calcular los gramos de soluto que se necesitan para preparar 500 mL de una disolución de

NaOH, con 0,110 M

a) Calculo los moles: 0,110 mol/L x 0,5 L = 0,055 moles

b) Luego: 40 g/ 1 mol x 0,055 mol = 2,2 g

¿Cómo encontrar o calcular los litros en este tipo de problemas?

a) Calculo los moles (si no los dan) = 1 mol/masa molar x g dados.

b) Luego calculo los litros = L/ moles dados x moles encontrados.

* ¿Cuántos litros de disolución se pueden preparar para que su concentración sea 0,25

mol/L, si se tienen 49 g de H3PO4?

a) Calculo los moles: 1 mol/98 g x 49 g = 0,5 moles

b) Luego: L/0,25 mol x 0,5 mol = 2 L

Práctica

1- Determine la concentración molar de una disolución que contiene 18 g de glucosa

(C6H12O6) en 2 L de disolución.

2- ¿Cuántos gramos de BaCl2 son necesarios para preparar 0,5 L de disolución cuya

concentración molar sea 2 mol/L?

3- ¿Cuántos litros de disolución se pueden preparar para que su concentración sea 0,25

mol/L, si se tienen 49 g de H3PO4 (ácido fosfórico)

Cn = 0,25 mol/L: como lo que buscamos es litros, se le da vuelta y se usa como factor L/0,25 mol

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4- Determinar la concentración molar de una disolución que contiene 10,7 gramos de

cloruro de amonio (NH4Cl) en 250 mL de disolución.

5- ¿Cuántos gramos de KNO3 son necesarios para preparar 300 mL de disolución cuya

concentración sea 0,5 moles/L?

6- ¿Cuántos litros (mililitros) de disolución se pueden preparar para que su concentración

sea 0,50 moles/L, si se tienen 60,8 g de sulfato de hierro II (FeSO4)?

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Química del carbono

Química orgánica

Es la rama de la química que estudia los compuestos que contienen carbono, con

algunas excepciones.

Importancia o ventajas de los compuestos orgánicos

En la medicina

Se utiliza en el tratamiento de heridas, quemaduras y pies cansados.

Uso para lavados bucales.

Útil para la fabricación de implementos de limpieza.

Se usa para la fabricación de antídotos y medicinas.

En el hogar

Se usa en la fabricación de condimentos y limpiadores.

Se usa para elaborar tintes, repelentes, azúcares, refrescos, entre otros.

En la agricultura y la ganadería

Útil en la elaboración de alimentos.

Se usa para la fertilización orgánica.

Útil en la mejora de suelos.

Se usa en la elaboración de fungicidas, insecticidas y otros.

En la industria

Para la fabricación de aceites

Conservación de maderas.

Elaboración de jabones y desinfectantes.

Descomposición de tintes.

Industria petrolera.

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Desventajas de la química orgánica

Productos orgánicos contaminantes tardan muchos años en descomponerse.

Humo y gases venenosos contaminan.

La combustión fósil produce CO2, contamina el ambiente.

Mala disposición o tratamiento inadecuado para el tratamiento de aguas negras.

Uso inadecuado de plaguicidas, fertilizantes e insecticidas.

Aditivos orgánicos usados para el procesamiento de alimentos enlatados, pueden

causar enfermedades, como el cáncer.

Derrame de combustibles y petróleo producen contaminación.

El carbono

Es un elemento químico no metálico, cuyo símbolo es C, tiene un número atómico igual

a 6, un peso atómico de 12.011 uma, se ubica en el bloque de los elementos representativos,

presenta cinco propiedades importantes.

a) Homocombinación: Los átomos de carbono tienen la capacidad de unirse

indefinidamente entre sí, con enlaces sencillos, dobles o triples, formando cadenas

largas y unirse con otros elementos.

b) Tetravalencia: es la capacidad del carbono de formar siempre cuatro enlaces o sea

combinarse con cuatro átomos.

c) Anfoterismo: es la capacidad que tiene el carbono de unirse con otros elementos

más o menos electronegativos que él.

d) Alotropía: capacidad del carbono de presentarse en estructuras moleculares

diferentes (diamante, grafito, carbón)

e) Hibridación: consiste en un reacomodo de electrones del mismo nivel de energía del

orbital “s” al orbital “p”, siempre del mismo nivel (en el elemento carbono).

Hibridación sp3: surge al mezclar un orbital “s” con tres orbitales “p” para formar cuatro

orbitales sp3 con un ángulo de 109,5º y una estructura tetraédrica, como en el caso de los

alcanos.

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Hibridación sp2: surge al mezclar un orbital “s” con dos orbitales “p” para formar tres

orbitales sp2, con un ángulo de 120º y una estructura triangular, como en el caso de los

alquenos.

Hibridación sp: surge al mezclar un orbital “s” con un orbital “p” para formar dos

orbitales sp con un ángulo de 180º y una estructura lineal, como en el caso de los alquinos.

Resumen

Hibridación sp3 Hibridación sp2 Hibridación sp

Enlaces sencillos Enlaces dobles Enlace triple

Tetraédrica Trigonal plana Lineal

Angulo 109.5º Angulo 120º Angulo 180º

Hidrocarburos saturados Hidrocarburo insaturados Hidrocarburos insaturados

Alcanos Alquenos Alquinos

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Hidrocarburos

Son compuestos orgánicos binarios, formados por carbono e hidrógeno. Se dividen en dos

grandes categorías: alifáticos y aromáticos

se clasifican en

se dividen en

pueden ser pueden ser

Hidrocarburos alifáticos: incluyen compuestos de cadena lineal, ramificados y cíclicos.

Son compuestos en los cuales los átomos de carbono se unen entre sí y forman cadenas

saturadas abiertas con enlaces simples (alcanos) e insaturadas con enlaces dobles o triples

(alquenos y alquinos).

Ejemplo de cadena lineal:

Ejemplo de cadena ramificada

CH3 -CH2 -CH2-CH3

Hidrocarburos

alifáticosaromáticos

lineales de cadena abierta cíclicos de cadena cerrada

saturados insaturados saturados insaturados

alcanos alquenos alquinos cicloalcanos cicloalquenos cicloalquinos

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Ejemplo de hidrocarburos cíclicos

Hidrocarburos aromáticos: contienen anillos de átomos de carbono muy estable, como

por ejemplo el anillo bencénico (presentan aroma agradable).

Alcanos

Llamados también parafinas, sus enlaces son sencillos, son saturados, solo

presentan enlaces covalentes, representa el conjunto menos complejo de los hidrocarburos,

su fórmula general es CnH2n+2, en donde” n” equivale al número de átomos de carbono,

para nombrarlos se usan prefijos que indican el número de átomos de carbono y se les

agrega la terminación “ano”. El compuesto más simple de los alcanos es el metano, El más

sencillo es el metano, llamado también gas de los pantanos, su fórmula molecular es CH4

Prefijos: met =1, et = 2, prop = 3, but = 4, pent = 5, hex = 6, hept = 7, oct = 8, non = 9, dec = 10.

*Tomando en cuenta la fórmula CnH2n+2. Para cinco átomos de carbono, ¿Cómo se llama el

compuesto y cuál es su fórmula estructural?

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Alcanos

Nombre Fórmula de estructura condensada Fórmula

molecular

Metano CH4 CH4

Etano CH3 – CH3 C2H6

Propano CH3 – CH2 – CH3 C3H8

Butano CH3 – CH2 – CH2 – CH3 C4H10

Pentano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 C5H12

Hexano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 C6H14

Heptano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 C7H16

Octano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 C8H18

Nonano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 C9H20

Decano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 –

CH3

C10H22

Reglas de nomenclatura de Sistema IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y

Aplicada) para alcanos

El nombre base del hidrocarburo lo tiene la cadena más larga y termina en ano, lo

cual indica que es alcano.

Los primeros cuatro alcanos conservan su nombre normal, los otros usan nombres

derivados del latín o griego.

Los carbonos se numeran de un extremo a otro, de manera que al asignar las

posiciones de los sustituyentes le correspondan los números más pequeños.

La posición de cada grupo alquilo que forme una cadena lateral se indica por el

número del carbono señalado.

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Si se encuentran varios grupos sustituyentes iguales sus números son nombrados

consecutivamente, se nombran separados por coma y un guión para separar el

último de los números citados de los prefijos; di-, tri-, tetra-, etc, que indican

cuántos sustituyentes iguales hay en la cadena.

Los grupos sustituyentes se citan por orden alfabético o en orden de sus tamaños

crecientes.

Radicales o grupos alquilos

Un radical es un grupo de átomos que se obtiene por la pérdida de un átomo de

hidrógeno de un hidrocarburo. En el caso de los alcanos, cuando se da la pérdida de un

átomo de hidrógeno en un carbono terminal, se nombran sustituyendo la terminación “ano”

por “il o ilo”

Algunos radicales orgánicos

Radical Fórmula Fórmula desarrollada

Metil CH3 CH3

Etil C2H5 CH3- CH2

Propil C3H7 CH3 - CH2 – CH2

Butil C4H9 CH3- CH2- CH2- CH2

Nota: Las cadenas ramificadas están formadas por una cadena lineal más importante o

principal a la cual están unida una, dos o más cadenas que se enlazan con ella y se les llama

radicales.

Cadena ramificada principal con los radicales

CH3

CH3- C- CH2- CH- CH2- CH3

CH3 CH2 CH3

Ejemplos de alcanos

a) CH3 - CH – CH2 - CH – CH2 - CH3 = 2-etil-4-metilhexano

CH2-CH3 CH3

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b) 3-etil-4-metilhexano

Escriba el nombre de cada alcano

d)

e)

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Para dibujar la estructura a partir de un nombre de alcano

1) 3,4,6-trimetil heptano

a) Graficamos la cadena heptano, que tiene siete átomos de carbono. Los numeramos de

izquierda a derecha, pero se puede hacer de derecha a izquierda.

b) Ahora colocamos los radicales en el carbono que les corresponda (un metil en el 3, un

metil en el 4 y un metil en el 6, que es igual a 3,4,6 –trimetil).

c) Como el carbono forma 4 enlaces, completamos nuestra estructura con los hidrógenos

necesarios para que cada uno tenga sus 4 enlaces.

Haga la estructura de los siguientes alcanos1) 3-etil-2,3-dimetilpentano

2) 2-metilbutano

3) 4-etil-2,2,5,6-tetrametilheptano

4) bromo-3-cloropentano

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Cicloalcanos

Los cicloalcanos o alcanos cíclicos son hidrocarburos saturados, cuyo esqueleto es

formado únicamente por átomos de carbono unidos entre ellos con enlaces simples en

forma de anillo.

Se nombran del mismo modo que los hidrocarburos de cadena abierta de igual número de

carbonos pero anteponiendo el prefijo ciclo.

C3H6 Ciclopropano

C5H10 Ciclopentano

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Alquenos

Llamados también olefinas, su fórmula general es CnH2n, en donde” n” equivale al

número de átomos de carbono. Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen uno

o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula.

Se siguen las reglas dadas para los alcanos

La terminación “ano” se cambia por “eno”

Se toma como cadena principal, la que tiene el doble enlace, y se enumera

comenzando por el extremo más próximo al doble enlace, el cual tiene preferencia

sobre las cadenas laterales a la hora de nombrar los carbonos.

Cuando hay más de un doble enlace se usan las terminaciones, dieno, trieno, etc,

precedidas por los números que indican la posición de esos dobles enlaces.

Ejemplos

2-metil-2-buteno

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b) CH2 = CH – CH = CH - CH3 1,3-pentadieno

e)

f)

g) 3,4-dimetil-2-hepteno

h) 2,4-dimetil-1-penteno

28

29

Frecuentemente son llamados también acetilenos, su fórmula general es CnH2n-2.

Los alquinos son hidrocarburos alifáticos, insaturados, con al menos un triple enlace

(C≡C) entre dos átomos de carbono.

Nomenclatura

Las reglas para darle nombre a los alquinos son las mismas dadas para alcanos y

alquenos, solamente que la terminación es “ino”. Ej. propino, CH3-C≡CH.

Se toma como cadena principal la cadena continua más larga que contenga el o los

triples enlaces.

La cadena se numera de forma que los átomos del carbono del triple enlace tengan

los números más bajos posibles.

Cuando la molécula tiene dobles y triples enlaces, la cadena principal es la que

tenga mayor número de insaturaciones, pero buscando que los números

localizadores sean los más bajos posibles. En caso de que haya que indicar tanto los

dobles enlaces como los triples, se da preferencia a los dobles enlaces, que serán los

que dan nombre al hidrocarburo.

Ejemplo: CH2 = CH – C = CH 1-butén-3-ino

Cuando hay más de un triple enlace se usan las terminaciones, diino, triino, etc,

precedidas por los números que indican la posición de esos triples enlaces.

Ejemplo

CH3

CH2

CH3 – C = C – CH – C = CH 3-etil-1,4-hexadiino

6 5 4 3 2 1

a)

30

b)

Resumen

Alcanos

Saturados

Fórmula CnH2n+2

Terminación ano

Hibridación sp3

Enlaces sencillos

entre los carbonos

El más sencillo es el

metano

Insolubles en agua y

Alquenos

Insaturados

Fórmula CnH2n

Terminación eno

Hibridación sp2

Enlaces dobles entre

los carbonos

El más sencillo es el

eteno

Los primeros son en

Alquinos

Insaturados

Fórmula CnH2n-2

Terminación ino

Hibridación sp

Enlaces triples entre

los carbonos

El más sencillo es el

etino

Insolubles en agua y

31

solubles en

compuestos

orgánicos.

Bajo punto de fusión

y ebullición,

aumentando

conforme aumenta el

números de carbonos

en la cadena

parte solubles en

agua, los demás

insolubles en agua y

solubles en

compuestos

orgánicos.

Punto de ebullición

levemente mayor

que los alcanos.

solubles en

compuestos

orgánicos.

Punto de ebullición

un poco mayor que

los alquenos.

Grupos funcionalesUn grupo funcional es un átomo o grupo de átomos presentes en una molécula que

le da propiedades definidas.

Se clasifican según sus propiedades físicas y químicas, algunos formados por

carbono e hidrógeno y otros contienen oxígeno y nitrógeno.

Entre ellos tenemos.

a) Compuestos oxigenados: Alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos, ésteres y sales.

b) Compuestos nitrogenados: Aminas y amidas

Hay otros como los haluros de alquilo y aminoácidos.

Grupo

funcional

Fórmula general Escritura Ejemplo

32

Alcoholes R – OH

Se añade la terminación “ol” al

nombre del hidrocarburo Metanol

Éteres R – O – R

Se escribe anteponiendo la palabra

“éter” al radical o radicales unidos al

oxígeno y/o, se coloca la raíz

“oxi”entre los nombres de los

hidrocarburos correspondientes.

Metoxietano

Éter metiletílico

Ésteres

O

R – C – O – R

Se escribe añadiendo la terminación

“ato” seguido del grupo alquilo.

Metanoato de

metilo

Aldehídos

O

R – C – H

Se añade la terminación “al” al

nombre del hidrocarburo del que se

derivan.

Metanal

Cetonas

O

R – C – R

Se añade la terminación “ona”

hidrocarburo del cual se derivan

Propanona

Ácidos

O

R – C – OH

Tienen un grupo carboxilo, se añade la

terminación “oico”al nombre del

hidrocarburo

Ácido metanoico

Sales

O

R – C – O – X

“X” es un metal. Se escribe añadiendo

la terminación “ato” más el nombre de

un metal

Metanoato de

sodio

Aminas R – NH2

Se añade la terminación “amina” al

nombre del radical

Metilamina

Amidas

O

R – C – NH2

Se escriba añadiendo la terminación

“amida” al hidrocarburo

Metanamida

Haluros de

alquilo

R – X

Se escribe el halógeno, luego el radical

(si hay) y luego el hidrocarburo.

R: radical

X: representa un halógeno

Clorometano

33

Aminoácidos

Contienen un grupo

amino (-NH2) y

otro carboxilo

(-COOH) en su

molécula

Forman parte de las proteínas

Glicina

AlcoholesAlcoholes son aquellos compuestos orgánicos en cuya estructura se encuentra el

grupo hidroxilo (-OH), unido a un carbono que solo se acopla a otro carbono o a

hidrógenos.

Pueden ser alifáticos (R-OH) o aromáticos (Ar-OH) estos últimos se conocen como

fenoles.

Son un grupos de compuestos muy importantes, no solo por su utilidad industrial, de

laboratorio, teórica, o comercial, si no también, porque se encuentran muy extensamente en

la vida natural.

Según la IUPAC para nombrar los alcoholes se utiliza la terminación -ol al final de la

nomenclatura raíz del homólogo correspondiente de los alcanos. Por ejemplo

OH

CH3- CH2 - CH2 – OH 1- propanol CH3- CH2 - CH – CH3 2- butanol

Observe que el número se coloca delante del nombre del radical a que hace

referencia. Es decir con la terminación -ol para el radical hidroxilo y metil para el radical

metilo -CH3.

Ejemplos

CH3 - CH2 -OH ----> Etanol

CH3 – CH-OH - CH3 ----> 2-propanol

Si en la molécula hay más de un grupo -OH se utiliza la terminación "diol", "triol",

etc., indicando con números las posiciones donde se encuentran esos grupos.

1,2,3-propanotriol

34

CetonasSe puede nombrar como derivado del hidrocarburo por sustitución de un CH2 por

un C=O, con la terminación "-ona", y su correspondiente número localizador, siempre el

menor posible y prioritario ante dobles o triples enlaces.

propanona

 

2-butanona

2-pentanona

Ciclohexanona

Aldehidos Los aldehídos se nombran reemplazando la terminación -ano del alcano

correspondiente por -al. No es necesario especificar la posición del grupo aldehído, puesto

que ocupa el extremo de la cadena.

Cuando la cadena contiene dos funciones aldehído se emplea el sufijo -dial.

etanal butanal 3-

Haluros

35

Se nombran citando en primer lugar el halógeno, seguido del nombre del hidrocarburo,

indicando, si es necesario, la posición que ocupa el halógeno en la cadena, a sabiendas de

que los dobles y triples enlaces tienen prioridad sobre el halógeno en la asignación de los

números.  

1-cloropropano

Si aparece el mismo halógeno repetido, se utilizan los prefijos di, tri, tetra, etc.  

3,3,4-tricloro-1-buteno

ÉsteresSe nombran partiendo del radical ácido, RCOO, terminado en "-ato", seguido del

nombre del radical alquílico, R'. 

etanoato de etilo o acetato de etilo

ÉteresSe nombran interponiendo la partícula "-oxi-" entre los dos radicales. Se considera

el compuesto como derivado del radical más complejo, así diremos metoxietano, y no

etoximetano.

36

Metoxietano

AminasSe nombran añadiendo al nombre del radical hidrocarbonado el sufijo "-amina". 

metilamina

Amidas Se nombran como el ácido del que provienen, pero con la terminación "-amida". 

etanamida o acetamida

Biomoléculas

Lípidos: Llamados también grasas.

Composición química

37

Son sustancias ternarias, químicamente formada por CHO (carbono, hidrógeno y

oxígeno), como en el caso de las grasas y las ceras.

Los triglicéridos químicamente están formados por ácidos grasos y glicerol.

Son ejemplos; el colesterol, los carotenos, aceites, triglicéridos, ceras, fosfolípidos,

esteroides, glicerol, entre otros.

Funciones

1- Sirven como depósito de combustible metabólico a mediano y largo plazo, insoluble

en agua.

2- Sirven como amortiguadores biológicos, protegen o recubren ciertos órganos

internos.

3- Intervienen en procesos metabólicos, como síntesis de hormonas y sales biliares.

4- Sirven como reserva de energía en mayor cantidad.

5- Son utilizados en caso de inanición.

6- Protegen al organismo de la pérdida de calor, son aislantes térmicos, se acumulan

debajo de la piel en forma de adipositos.

7- Sirven como precursores de esteroides u hormonas sexuales.

8- Sirven como componente estructural importante de la membrana celular, como los

fosfolípidos y glicolípidos.

9- Algunos tienen funciones como mensajeros químicos.

10-Transportan vitaminas liposolubles y ayudan a su absorción.

11-Forman parte de la cubierta de tallos y hojas de las plantas.

Carbohidratos: Llamados también hidratos de carbono, glúcidos o azúcares.

Composición química

Es una sustancia ternaria, formada químicamente por CHO, en una proporción

de 1:2:1. Ejemplo C6H12O6

38

Son ejemplos de carbohidratos: El almidón, el glucógeno y la celulosa, entre

otros.

La división más común de los carbohidratos es: monosacáridos (fructosa),

disacáridos (lactosa), y polisacáridos (celulosa).

Funciones

1- Forman parte del exoesqueleto de insectos, artrópodos y crustáceos, como por

ejemplo la quitina.

2- Son componentes estructurales de plantas (pared celular), están presente en

cáscaras, raíces, pared celular y granos.

3- Principal azúcar transportado en las plantas.

4- Fuente importante de combustible o almacenamiento de energía inmediata (a corto

plazo) para las células.

5- Ejemplos de carbohidratos ribosa, desoxirribosa, glicógeno.

6- Almacenamiento de energía para las plantas (almidón) y animales (glucógeno)

7- Las plantas y algunas algas lo sintetizan durante la fotosíntesis.

ProteínasComposición química

Son macromoléculas o moléculas gigantes, formadas químicamente por

aminoácidos, los cuales contienen un grupo amino (NH2 -) y un grupo carboxilo

(COOH-).

Son sustancias cuaternarias, químicamente están formadas por CHON (carbono,

hidrógeno, oxígeno y nitrógeno), aunque pueden contener azufre u otros elementos

en menor cantidad.

Algunos ejemplos son; queratina, miosina, colágeno, hemoglobina, insulina,

albúmina, entre otras.

Funciones

1- Reconocer señales químicas.

2- Son componentes estructurales de la membrana celular (pelo, hueso, uñas), como el

colágeno.

39

3- Tienen función defensora o anticuerpo, contrarrestando la acción de sustancias

nocivas para el organismo, como las inmunoglobulinas.

4- Participan en el movimiento de músculos, como la miosina y la actina.

5- Sirven como reserva de sustancias para el desarrollo corporal, como en el caso de

los aminoácidos.

6- Presentan funciones específicas como catálisis, almacenamiento, transporte,

protección y estructuración

7- Algunas funcionan como hormonas, por ejemplo regulando el nivel de glucosa en la

sangre, como en el caso de la insulina.

8- Participan en el crecimiento corporal, recuperación de tejidos y mantenimiento

celular.

9- Sirven de transporte de oxígeno y de otras sustancias a la sangre y tejidos, como

por ejemplo la hemoglobina.

10-Forman parte de las organelas celulares.

11-Función de reserva, pueden almacenarse como fuente de nutrientes cuando se

necesite.

Enzimas (forman parte de las proteínas)

Reducen la cantidad de energía necesaria para empezar una reacción química.

Son catalíticas (biocatalizadoras) o sea aceleran la velocidad de descomposición de

alimentos mediante reacciones químicas.

Práctica1) Se tiene una disolución de 4 litros con 3 gramos de sal. ¿Cuál es el % m/v?

A) 25

B) 50

40

C) 75

D) 200

2) Un medicamento dice tener una composición de 0,0006 mL de fenilefrina por cada 5 ml

de disolución. ¿Cuál es el % v/v de esta medicina?

A) 3

B) 12

C) 0,012

D) 3 x 10–4

3) ¿Cuál es el % m/m de una disolución que se preparó disolviendo 10 gramos de azúcar

en 50 gramos de agua?

A) 5,00

B) 6,00

C) 16,67

D) 21,00

4) Si se disuelven 12,4 g de BaCl2 en 80,7 g de agua, ¿cuál es el % m/m?

A) 13,32%

B) 15,37%

C) 750,8%

D) 650,8%

5) ¿Cuantos gramos de cloruro de sodio son necesarios para preparar 200 g de disolución

al 40% m/m?

41

6) ¿Cuantos gramos de disolución al 10%m/m se preparan si se tienen 25 g de cloruro de

sodio?

7) Se disuelven 20 g de cloruro sódico en 120 mL de disolución. La densidad de la

disolución resultante es 1,2g por cm3. Calcular % m/v. R: 16,6 % m/v

8) Se disuelven 35 g de cloruro de magnesio (MgCl2) en 150 g de agua dando una solución

cuya densidad es de 1,12 g/cm 3. Expresar la concentración de la solución resultante en:

a) % m/m. R: 18,92 % m/m

9) ¿Cuántos gramos de soluto y disolvente se encuentran respectivamente, en 700 g de una

disolución al 32% m/m de sacarosa (C12H22O11)

R: a) soluto 224 g b) disolvente 476 g

10) Si el % m/m de una disolución es 2,54%, ¿cuántos gramos de soluto hay en una muestra

de 732 g de disolución? R: 18,59 g

11) Se preparan 50 mL de una disolución salina fisiológica (suero fisiológico) al 0,90%

masa en volumen de cloruro de sodio (NaCl) en agua. ¿cuál es la cantidad de soluto

disuelto? R: 0,45 g

12) La concentración molar de una disolución de glucosa (C6H12O6) en agua es 3,17 mol/L.

¿Cuántos g de glucosa hay en 5 litros de disolución? R: 2853 g

42

13) ¿Cuál será la concentración molar (molaridad) de una solución de fluoruro de calcio,

CaF2, que contiene 8 g del soluto en 250 mL de solución? R. 0,4 mol/L

14) Se prepararon 150 mL de solución conteniendo 5 g de (carbonato de calcio) Na2CO3,

¿qué concentración molar tiene dicha solución? R. 0,3 mol/L

15) Para un análisis clínico se prepararon con 30 g de NaCl 500 mL de disolución, ¿qué

concentración tiene la solución? R: 1 mol/L

16) ¿Cuál será la concentración que tiene una solución de 25 mL con 0.3 g de fosfato de

amonio (NH4)3PO4? R:0,08 mol/L

17) ¿Cuál será la molaridad y los gramos de una solución que contiene 2.5 moles de KI en 3

litros? R: a) 0,83 mol/L b) 415 g

18) ¿Cómo se preparan (molaridad) 50 mL de una solución con 0.2 moles de sulfuro de

magnesio (MgS)? R: 4 mol/L

43

19) ¿Cuántos gramos de sulfato cúprico, CuSO4, se requieren para preparar 100 mL de

solución con 2.5 moles? R: 400 g

20) ¿Qué cantidad de gramos de carbonato de potasio, K2CO3, se necesita para preparar 300

mL de una solución con 2 moles? R: 276 g

21) ¿Cuántos gramos de dicromato de litio (Li2Cr2O7), se deben disolver en un volumen

total de 60 mL de solución para preparar una solución con 1 mol? R: 230 g

22) Calcule la molaridad de una solución que contiene 49 gramos de (ácido fosfórico)

H3PO4 en 500 mL de solución. R:1 mol/L

23) Determine la molaridad de una disolución formada al disolver 12 g de hidróxido de

calcio (Ca(OH)2), en 10 L. R: 0,1 mol/L

24) Si se disuelven 12,0 g de sacarosa en agua para obtener 1,50 L de disolución, ¿cuál es la

concentración molar de sustancia de dicha disolución? R: 0,02 mol/L

Selección única

1- Lea la siguiente información.

Fórmula Grupo funcional

44

1.

a-ácido carboxílico

2.

b-cetona

3.

c-alcohol

4.

d-aldehído

¿Cuál es la forma correcta de relacionar la fórmula del compuesto orgánico, con el grupo

funcional respectivo?

A) 1a, 2b, 3c, 4d

B) 1b, 2a, 3c, 4d

C) 1c, 2d, 3a, 4b

D) 1c, 2b, 3d, 4a

2- Observe la fórmula siguiente:

45

El grupo funcional que identifica al compuesto representado se denomina

A) cetona.

B) alcohol.

C) aldehído.

D) carboxilo.

3- ¿Cuál de los siguientes compuestos presenta solamente el grupo funcional amina?

a)

b)

c)

d)

4- Observe las siguientes estructuras de compuestos:

46

1 2

De acuerdo con el grupo funcional, los anteriores compuestos se clasifican, en el orden

1 y 2, como

A) éster y alcohol.

B) cetona y amida.

C) aldehído y éster.

D) ácido carboxílico y cetona.

5- Observe la representación de la especie que aparece a continuación.

La sustancia representada corresponde al grupo de compuestos orgánicos denominado

A) éter.

B) éster.

C) cetona.

D) ácido carboxílico.

47

6- De acuerdo con los elementos constituyentes, ¿cuál es el grupo funcional de los

aldehidos?

a)

b)

c)

d)

7- ¿Cuál de los siguientes compuestos corresponde a un alcohol?

A) Propanol.

B) Acetileno.

C) Metilamina.

D) Acido acético.

8- Observe las siguientes fórmulas semidesarrolladas de compuestos químicos.

De acuerdo con su grupo funcional, los compuestos anteriores se clasifican en

A) 1 – amida y 2 – carbonilo.

B) 1 – amina y 2 – aldehído.

C) 1 – amina y 2 – éter.

D) 1 – amida y 2 – éter.

48

Nombre de sustancias

a)

1-etil-2-metilciclopentano

b)

__________________

c)

4-ciclopentiloctano

d)

4-METIL-2-HEXANOL

e).

Éter etílico

f)

______________

49

g)

2-pentanona

______________

Conteste el siguiente cuadro

Grupos funcionales Nombre (ejemplos) Ejemplos

Haluros: hidrocarburo + halógeno

(flúor, bromo, cloro, yodo, astato)

Clorobutano

2-yodohexano

4,5-diclorodecano

3-metil-4-flúornonano

Alcoholes. terminación ol

R-OH

Propanol

4-octanol

2-heptanol

Cetonas: terminación ona

O

R – C – R

Butanona

3-pentanona

2-heptanona

Aldehídos: terminación al

O

R – C – H

Etanal

Butanal

50

Octanal

Ácidos: ácido…oico

O

R – C – OH

ácido butanoico

ácido etanoico

ácido heptanoico

Sales: hidrocarburo+ato+metal

O

R – C – O – X

butanato de sodio

pentanato de aluminio

hexanato de litio

Aminas: hidrocarburo(radical)

+amina

R – NH2

Propilamina

Butilamina

Etilamina

Amidas: hidrocarburo + amida

O

R – C – NH2

Hexanoamida

Etanamida

Pentanamida

Éter: éter+radical+hidrocarburo

R – O – R

éter metiletílico

éter dietílico

éter metilbutílico

51

Éster: hidrocarburo+ato+alquilo

O

R – C – O – R

metanoato de metilo

etanoato de metilo

propanoato de metilo

Fórmulas para problemas de %

Para determinar %m/m

g soluto / total g disolución x 100 g disolución

Para determinar los gramos de soluto

Porcentaje de la sustancia / 100 g disolución x gramos de disolución

Para determinar los gramos de disolución

100 g disolución/porcentaje de la sustancia x g de soluto

Nota: en el caso del cálculo de % v/v y % m/v, se procede igual que en %m/m

3- Si se conoce la densidad de la disolución y la masa, se puede encontrar

% m/v, primero debo encontrar el volumen, con la fórmula de volumen

(V= m/d) y luego aplico la fórmula de % m/v.

52

Fórmulas para problemas de molaridad Cn (M)

Moles = 1 mol/masa molar x gramos de la sustancia

dada

M = mol/ L disolución

Gramos (masa)

Moles = mol/L dados x L

dados

Luego

Masa molar/1 mol x moles encontrados

Litros

Moles= 1 mol/masa molar X g dados

L= L/moles dados x moles encontrados