ANTOLOGÍA QUIMICA 11

QUÍMICA IIINTRODUCCIÓN GENERAL “ Los mayores inventos son aquellas interrogantes que tienden a incrementar el poder del hombre sobre la materia” (Benjamín Franklin). ¿ Alguna vez te has preguntado por qué el hielo se funde y el agua se evapora? ¿Por qué las hojas cambian de color en el otoño? y ¿Por qué el fierro se corroe cuando se deja en la lluvia? ¿Cómo se forma la lluvia ácida? y ¿Por qué es tan peligrosa para nuestro ambiente? ¿Cómo es que una batería genera electricidad? y ¿Por qué al conservar fríos los alimentos se retarda su descomposición? La química proporciona respuestas a estas preguntas y a muchas otras semejantes. Esta ciencia forma parte de nuestra vida, en muchas de nuestras actividades diarias, desde encender un cerillo hasta tópicos tan trascendentales como la sobrevivencia de nuestro planeta. Sin embargo la química tiene una imagen negativa. La gente desconfía de ella, por considerarla una ciencia compleja e incomprensible, debido a que existe una tradición de aprenderla de memoria en lugar de comprenderla. Para la mayoría de las personas no es conocida la relación que existe entre la química y el hecho de trasladarse de un lugar a otro de la ciudad en que vive, o de disponer de alimentos, de vestirse o de recuperar la salud cuando se ha perdido, de escuchar música del grupo que admira, de distraerse cómodamente sentado en una sala cinematográfica. El conocimiento de la química proporciona al hombre una gran responsabilidad all poder de transformar la materia. Esta antología te introduce a los hechos y a las teorías químicas, no como un final en sí mismas sino como una forma de ayudarle a comprender el mundo que te rodea. 7 QUÍMICA II QUIMICA II Propósitos de la asignatura. El alumno analizará y resolverá problemas relacionados con los procesos de transformación de la materia y reconocerá los fundamentos de la química del carbono, incorporando los avances científicos y tecnológicos de esta ciencia en el siglo XXI 8 QUÍMICA II PROGRAMA DE QÍMICA II Materia y energía Estequiometría Química del carbono Soluciones Balanceo de reacciones Nomenclatura y mecanismos de reacciones orgánicas pocentual Concentración Molaridad Molalidad Normalidad Nomenclatura de familias orgánicas Haluros Alcoholes Aldehídos Cetonas Ac. Carboxílicos Nomenclatura de hidrocarburos acíclicos Nomenclatura de hidrocarburos Nomenclatura de cíclicos hidrocarburos Nomenclatura de hidrocarburos Teorías ácido- base Éteres Aminas Concentración pH y pOH Neutralización y titulación Amidas 9 la ley de la conservación de la materia y la energía: En la naturaleza y en la vida diaria. Todo esto tiene algo en común. sólo se transforma). donde la materia y la energía son manifestaciones de una misma cosa por la cual la materia se puede convertir en energía y la energía en materia. pero afortunadamente la naturaleza está hecha de tal manera que de una rosa no se tenga una explosión atómica que puede acabar con nuestros sueños de obtener la perfección. En los fenómenos químicos. Energía proviene de dos raíces griegas En = dentro . reaccionando entre sí y originando una sustancia con características distintas. casi siempre con manifestación de energía. la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción ( “la materia ni se crea ni se destruye. sino. Ergos = trabajo Interrelación de la materia y la energía En 1905 Albert Einsten estableció que la materia y la energía no eran separadas. llamados. por ejemplo: al asolearnos absorbemos la luz solar. las sustancias sufren cambios o se transforman. 10 . Independientemente del compuesto formado. los automóviles en movimiento.QUÍMICA II GENERALIDADES La Química estudia todo lo que hay en el universo. Cualquier cambio físico o químico implica manifestación de energía. manifestaciones de un mismo origen y por lo tanto. al reaccionar las sustancias que los constituyen se deben aplicar las siguientes leyes: Ley de Lavoisier o de la conservación de la masa: Dice que en una reacción química. nos encontramos constantemente con fenómenos físicos y con fenómenos químicos. En la vida cotidiana podemos adquirir y emitir energía de diferentes formas. la materia se podía transformar en energía estableciéndose. al caminar. las aves al volar. es la energía. ese algo que nos hace capaces de ejecutar un trabajo. compuestos. generalmente. sin duda alguna. fierro. Toda reacción química es el paso de reactivos a productos. divorcios. pues los costos son muy altos y así se evitan pérdidas económicas. son algunos ejemplos de productos que se obtienen por procesos químicos. contribuye a ser más confortable nuestra vida. el avance tecnológico es enorme. dos o más elementos químicos se unen siempre en la misma proporción ponderal. La acumulación de industrias. La misma reacción de oxidación que logró dominar para tener luz y calor. de esta forma también en la química se llevan a cabo las reacciones. las pinturas. para cocinar alimentos y fabricar utensilios. ya que han originado la contaminación del ambiente que es incompatible con la salud humana y la sobre vivencia del ecosistema en que vivimos. vidrio.. Mediante el proceso para la obtención de cualquier producto. el máximo beneficio con el menor costo y esfuerzo. Algunos productos tales como la gasolina. tenemos la necesidad de evitar los desperdicios. observa la comunidad en donde vives y notarás que hay casamientos. Al conocer de qué está formada la materia y saber en qué se puede transformar. La formación de nuevos compuestos a través de reacciones químicas en algunas ocasiones han sido utilizadas de manera incorrecta ya que en nuestra sociedad actual. pero a un costo social enorme.QUÍMICA II Ley de Proust o de las proporciones constantes: Señala que para formar un determinado compuesto. se tiene que representar mediante una ecuación química que nos indican las cantidades en que los reactivos se requieren para formar un determinado producto al igual que una ecuación matemática y para esta representación se requiere de la siguiente simbología: R P Reactivos Productos Posiblemente la primera reacción química que el hombre aprovechó para destruir a su enemigo fue el fuego. en fin. y en la obtención de satisfactores se ha buscado. Por ejemplo: el átomo de oxígeno siempre requiere 2 átomos de hidrógeno para formar una molécula deagua. fue usada para dar muerte a sus congéneres y quemar sus habitaciones y cosechas. los recipientes de plástico. 11 . Con la fabricación de productos químicos se satisfacen muchas necesidades del hombre. automóviles y otras fuentes contaminantes han cumplido con aumentar la producción de bienes. papel etc. Hablando en serio ahora sí. para hacer su vida más placentera. Pero sabes una cosa no te quiebres la cabeza al estudiar reacciones químicas. los alimentos. que a alguien “le volaron” la novia o novio o hubo intercambio entre parejas. 2. Elabora un listado de las manifestaciones de energía que se presenten a tu alrededor. 7. 6. Comentarás con los integrantes de tu equipo tus respuestas y juntos integraran una exposición para darla a conocer al resto del grupo. 5. ¿Escribe la clasificación de la energía? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 3. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2. En media hoja de papel bond realiza una representación por medio de recortes de periódicos o revistas de la manifestación de energía que más llamo tu atención de los puntos 1 y 2 4.QUÍMICA II Te invitamos ha que a partir de esta asignatura tú estudiante del SAETA colabores a cambiar el mundo que te rodea y que luches por conservar nuestros ecosistemas. 3. 1. Define el concepto de energía. Define con tus propias palabras la Ley de la Conservación de la Materia y Energía. Realizaras una investigación bibliografica y contestaras las preguntas de la actividad de aprendizaje de tu guía didáctica que se presentan más adelante. A continuación realiza las siguientes actividades: 1. Elabora un listado de las manifestaciones de energía que se presenten en tu hogar diferentes a la de los ejemplos. dicha exposición debe contener los principales conceptos tratados en las actividades de aprendizaje. Para la exposición que realizaran pueden utilizar cuadros sinópticos o recortes tipo collage etc. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 12 . Durante tu asesoría expondrás tus láminas a los integrantes de tu equipo. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE. solo se transforman”: a) Ley de la materia b) Ley de la energía c) Ley de la materia y energía 13 . Subraya la respuesta correcta. Es la energía que tiene un cuerpo por la posición que ocupa: a) Energía calorífica b) Energía cinética c) Energía potencial 4. En los siguientes procesos energéticos. La luz. el calor y la electricidad son ejemplos de: a) Formas de materia b) Formas de energía c) Formas de cuerpos. Es aquello que hace capaz a un cuerpo de realizar un trabajo: a) Materia b) Energía c) Propiedades 2. Es la energía que tiene un cuerpo debido al movimiento interno de sus componentes: a) Energía calorífica b) Energía cinética c) Energía potencial 5. 3. Esta ley dice “La materia y la energía no se crean ni se destruyen.QUÍMICA II 4. EJEMPLO INICIO FINAL Colisión de dos automóviles Incendio forestal Tormenta tropical Proyección de una película Desgaste de una suela _________________ _________________ _________________ _________________ _________________ ___________ ____________ ____________ ____________ ____________ I. 1. indica el tipo de energía que se tenía al inicio y la que se tiene al final de la reacción. Es la energía debido al flujo de electrones a través de un conductor: a) Energía química b) Energía eléctrica c) Energía calorífica 6. Científico que predijo que la materia se podría transformar en energía y la energía en materia : a) Jhon Dalton b) Ernest Rutherford c) Albert Einsten 7. QUÍMICA II 8. 14 . Es la energía que tiene un cuerpo debido a su estructura molecular: a) Energía eléctrica b) Energía química c) Energía nuclear. Investiga en internet. Representa gráficamente tus respuestas ya sea con números. que porción en gramos tendrías que darles a cada uno para que coman 6. 2. Y a continuación lo comprobaras realizando las siguientes actividades. Escribe tus respuestas y razonamientos para comentarlos durante la asesoría con los integrantes de tu equipo. ESTEQUIOMETRIA ¡Qué palabra tan rara! Pero. dibujos etc.. Con un kilo de carne comen aproximadamente 4 personas. sin saberlo. encarta o cualquier libro de química inorgánica información sobre estequiometría y elabora un ensayo a doble espacio con la letra arial 14 cuyos títulos deben ir centrados y con negritas y entrégalo a tu facilitador. 4. 5. Te invitamos a que juntos veamos de qué se trata. en base a los miembros de tu familia ¿Cuántos litros de leche tendrás que comprar para que alcancen a tomarse un vaso cada uno. Cuando realices tus compras de la semana y sabiendo que el litro de leche rinde 4 vasos. 6. Ahora lee el contenido de tu antología sobre el tema y compara las actividades realizadas con la definición de estequiometría. El término estequiometría se deriva de dos vocablos griegos: Estequios que significa elementos o substancias y Metría que significa medida de substancias. y plasmalas en una cartulina para exponerlas ante el grupo. la crisis te ha convertido en un excelente practicante de la estequiometría?. 15 .. Un kilo de tortillas contiene aproximadamente 20 piezas ¿Cuántos kilos tendrás que comprar para alimentar 58 personas que invitaras a tu próximo festejo de cumpleaños si les dieras 3 tortillas. 1. 3. 4 o 5 a cada invitado.QUÍMICA II A continuación nos adentraremos en el interesante mundo de la estequiometría. ¿Sabes que a tí . literales. La Estequiometría: Es la rama de la química que se encarga de estudiar las relaciones cuantitativas o las cantidades de masa de las substancias que participan en una reacción. Posteriormente analiza la composición química del compuesto y escribe por separado los elementos atómicos que crees intervinieron para formar el producto final. etc. las partes que componen a esta ecuación son: Los reactivos y los productos. En algunas ocasiones se señalan también las condiciones de reacción. ecológico. NaCl + AgNO3 Reactivos 16 NaNO3 + AgCl productos . catalizadores. 5. Por lo general. no se deben talar más árboles que los que nacen y se desarrollan. precauciones a tomar y formula de elaboración. observa y lee detenidamente las instrucciones de empleo. la presión. Por eso te invitamos a que aprendamos este tema y desarrolles las siguientes actividades: 1. 6. 4. Las reacciones químicas se representan a través de una ecuación a la que llamamos ecuación química. Coloca signos de más para separar los productos que se unieron a tu criterio y signo de igual para separarlos del producto final. todo debe equilibrarse o balancearse. Lee detenidamente la información que sobre este tema te proporciona tu antología y puedas desarrollar las actividades de aprendizaje y autoevaluación que se incluyen al final.QUÍMICA II Para poder realizar cálculos estequimetricos es necesario primeramente saber balancear una ecuación química por esta razón te invitamos a que aprendas realizando las actividades que se te indican. Elabora un cuadro donde representes los que más comúnmente usas y los separes de los menos usados especificando su peligrosidad. El material que elaboraste lo pondrás a consideración con los integrantes de tu equipo y determinaras similitudes y diferencias encontradas en el desarrollo de todas las actividades con la de tus compañeros. y anótalas en una hoja. 3. tales como la temperatura. BALANCEO DE ECUACIONES ¿Sabes por qué estamos en crisis? Porque no hemos reconocido que todo debe estar en equilibrio ya sea lo económico. 2. De los productos químicos que usas comúnmente en tu casa. En todas las reacciones químicas podemos observar un principio fundamental: La conservación de la masa. No se debe gastar más de lo que se gana. 17 .450 Kg. Estos tres puntos los podemos ilustrar con la siguiente ecuación química y la explicación posterior: +2 . c) En ambos lados de la ecuación está presente el mismo número de átomos Reactivo Ba S O 1 1 4 Productos Ba S O 1 1 4 Si en ambos lados de la ecuación están presentes el mismo número de átomos y carga. 2.780 Kg. y posteriormente.QUÍMICA II Por lo general. Acude a tu tienda más cercana y escoge diversos productos. ya que se trata de la obtención de sulfato de bario a partir de óxido de bario y anhídrido sulfúrico.2 +6 -2 +2 +6 -2 BaO + SO3 BaSO4 a) Es un hecho experimental. Debe existir el mismo número de átomos en ambos lados de la ecuación. se puede decir que la ecuación está balanceada y. Actividades a realizar: 1. 2. calculando la carga neta para reactantes y productos.800 Kg 2.5 Kg 3. esto se puede demostrar anotando a cada elemento la carga eléctrica que corresponde. las ecuaciones químicas deben satisfacer las tres condiciones siguientes: a) Representar hechos experimentales. cumple con la ley de la conservación de la masa.700Kg. pesalos y anota su peso en tu cuaderno. Enseguida escoge a tu criterio y basándote en los pesos que anotaste de cada producto los que al unirlos pesaran: a) b) c) d) e) 1. b) La carga eléctrica neta en ambos lados de la ecuación es la misma. . b) La carga eléctrica neta de la reacción debe ser la misma en ambos lados de la ecuación c). por lo tanto. 3. 4. algebraico y ion-electrón. Ahora lee detenidamente el contenido de tu antología sobre balanceos quimicos. 4. Entre los métodos de balanceo más comunes se encuentran tanteo. óxido-reducción.QUÍMICA II 3. Las reglas para el balanceo por tanteo son las siguientes: 1. modificar sus presentaciones originales y las cantidades pueden variar. se procede a balancear los átomos de oxígeno. colocando coeficientes (números) en las fórmulas. Describe detalladamente los tipos de combinaciones que tuviste que realizar. Sugerencias: a) Balancear primeramente todos los elementos diferentes al hidrógeno y al oxígeno. 2. No podemos cambiar las fórmulas ya establecidas. b) c) Ejemplo: H2 + Hidrógeno O2 Oxígeno H2O Agua 2H2 + hidrógeno O2 Oxigeno O2 Zinc 2 H 2O Agua 2 ZnO Oxígeno A continuación los átomos de hidrógeno. y que tan fácil o difícil fue para presentarlo a tus compañeros durante la asesoría 5. Para lograr los pesos tienes la libertad de realizar las combinaciones que gustes. Por último. Los coeficientes se deben colocar antes de cada fórmula Todo coeficiente multiplica a los subíndices. Zn + O2 Zinc Oxígeno Óxido de Zinc ZnO 2 Zn + Óxido de zinc 18 . los siguientes: Balanceo Por Tanteo: Consiste en comparar los reactivos y productos hasta igualarlos. Está prohibido colocar coeficientes en medio de las fórmulas. Es un método sencillo utilizado para equilibrar reacciones simples. H2 + O2 H2O 2. Cl2 Balanceo por Óxido Reducción: Nuestra sociedad parece funcionar con las llamadas celdas eléctricas que encontramos en las calculadoras. automóviles. etc. Fe + 7. juguetes. C + 9. radios. C6H12O6 10. Al + CO O2 Fe + NO + CO2 H 2O + Cr2O3 O2 O2 C Fe2O3 + O2 + NaOH Al2O3 + Cr SO3 Fe2O3 Zn + CO2 Fe + CO2 CO2 + H2O NaClO + NaCl + H 2O 5. SO2 + 6. Veremos ahora si eres capaz de balacear ecuaciones más complicadas adelante: 1.QUÍMICA II Siguiendo el ejemplo anterior intenta balancear las siguientes ecuaciones químicas: Balancea: 1) N2 + O2 2) N2 + O2 3) Al2O3 + H2O 4) Pb(OH)4 5) KCl + O2 6) C + Fe2O3 7) I2O3 + CO 8) Al + Cr2O3 9) C4H10 + O2 10) Al + Ag NO3 NO N2O Al (OH)3 PbO2 + H2O KClO3 Fe + CO2 I2 + CO2 Al2 O3 + Cr CO2 + H2 Al (NO3)3 + Ag. Las prendas se blanquean. 3. NH3 4. termostatos. Fe2O3 + 3. las fotografías se revelan en soluciones. Todo lo anterior se lleva a cabo a través de reacciones químicas que implican transferencias de electrones entre las sustancias que participan en este proceso al que se le conoce con el nombre de Oxidación-Reducción Realiza alas siguientes actividades para entender mejor este tema: 19 . ZnO + 8. televisores y en muchas cosas más. QUÍMICA II Si el dólar en el mercado cambiario esta a $11.55 y tu compras 100 a 11.45 responde: ¿Ganaste o perdiste?_______________________ ¿Cuánto ganaste o perdiste?_________________ Si en cambio tu compraste el día de ayer 100 dólares $11.60 y el día de hoy esta en el banco a la compra a $11.55 contesta: ¿Ganaste o perdiste?_______________________ ¿Cuánto ganaste o perdiste?_________________ El balanceo de ecuaciones por el método óxido-reducción está basado en el número de electrones perdidos o ganados en una reacción química, las cuales deberán ser iguales en número. Se proporcionan algunas definiciones importantes: Oxidación: pérdida de electrones aumento del número de oxidación Reducción: ganancia de electrones disminución del número de oxidación. Oxidación 7- 6- 5- 4- 3- 2- 1 0 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ Reducción Número de oxidación. Es un número convencional que expresa la carga positiva o negativa asignada a cada átomo o ion en un compuesto, de acuerdo con las siguientes reglas: • El número de oxidación de una sustancia simple es cero (Na, Ca, Cl2, Sr). • El número de oxidación del H es +1, excepto en los hidruros metálicos que es de -1 • El número de oxidación del O es -2, excepto en los peróxidos, que tienen una carga aparente de -1 • La suma de cargas eléctricas en un compuesto es igual a cero. El procedimiento general para balancear una ecuación por el método oxidación y reducción es el siguiente: 20 QUÍMICA II 1. Determinar el número de oxidación de los elementos que intervienen en la reacción. Ejemplo: Cu0 + H+1N+5 O-32 (+1) + (+5) + (-6) +6 –6 =0 Cu+2 (N+5 O3-2 )2 (+2 ) + (+10 ) + (-12) +12 - 12 = 0 + N+2 O-2 + (+2) + (–2) =0 H2+1 O-2 ( +2) + (–2) =0 2. Identificar a los elementos que cambian su número de oxidación en la reacción. Cu0 Cu+2 se oxida –2 e- -6 -5 -4 -3 -2 N+2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 N+5 se reduce + 3 e- 3. Se establecen las semireacciones de oxidación y reducción. Cu0 - 2e N+5 + 3e Cu+2 ( se oxida ) N+3 ( se reduce) 4. Se iguala el número de electrones perdidos con el número de electrones ganados y viceversa. 3 ( Cu0 - 2e 2 ( N+5 + 3e Cu+2) N+3 ) 3 Cu0 - 6e 2 N+5 +6e 3 Cu+2 2 N+3 5. Escribir los coeficientes obtenidos por oxidación y reducción en la ecuación inicial 3Cu + 2H+1N+5 O3-2 3 Cu (NO3)2 + 2NO+ H2O a) Colocar un tres donde el cobre tiene número de oxidación igual a cero. b) Colocar un dos donde el nitrógeno tiene número de oxidación igual a más cinco. c) Colocar un tres donde el cobre tiene número de oxidación igual a más dos. d) Colocar un dos donde el nitrógeno tiene número de oxidación igual a más dos. 21 QUÍMICA II 6. Completar el balanceo por tanteo siguiendo con los elementos diferentes del hidrógeno, seguir con el hidrógeno y comprobar con el oxígeno. 3Cu + 8 HNO3 3 Cu (NO3)2 + 2N O+ 4H2O Utilizando los pasos anteriores, encuentra los números de oxidación de las siguientes ecuaciones y determina cuál se oxida y cuál se reduce. 1) KCl + 2) Ca + 3) Al + 4) SO2 + 5) Fe + 6) ZnO + 7) C + 8) Li + 9) I2O5 + 10) N2O5 O2 H3PO4 Cr2O3 O2 O2 C Fe2O3 N2 CO KClO3 Ca3 (PO4)2 + PO + H2O Al2O3 + Cr SO3 Fe2O3 Zn + CO2 Fe + CO2 Li3N I2 + CO2 NO2 + O2 Ahora balance con todos los pasos las siguientes ecuaciones: 1) I2O5 + CO 2) Al + Cr2O3 3) C + Fe2O3 4) KCl + O2 5) Ca + O2 6)K2Cr2O7 + KI + HCl 7)KClO3 9) H2SO4 + KMnO4 + KCl I2 + CO2 Al2O3 + Cr Fe + CO2 KClO3 CaO KCl + CrCl3 + I2 + H2O KCl + O2 K2SO4 + MnSO4 + H2O + Cl2 ACTIVIDADES DE AUTOAPRENDIZAJE a) -.Balancea por el método de redox las ecuaciones siguientes: 22 QUÍMICA II 1) H N O3 + Fe ==> Fe ( N O3 ) 2 + N O + H2 O 2) Asigna los números de oxidación a cada elemento: H N O3 + Fe ==> Fe ( N O3 ) 2 + N O + H2 O 3)¿Qué elementos se oxida y cuál se reduce? reduce X ======> gana _#X____ eY oxida ======> pierde _#Y___ e- 4) intercambia los electrones que se ganan con los que se pierden.Balancea por el método de redox las ecuaciones siguientes: 6)K2Cr2O7 + KI + HCl KCl + CrCl3 + I2 + H2O 23 . sin alterar los coeficientes ya encontrados. _#__ H N O3 + #___ Fe ==> #__ Fe ( N O3 ) 2 +# __ # N O + #__ H2 O 6) Continuar con el balanceo con el método de tanteo. b) -. _#__ H N O3 + #___ Fe ==> #__ Fe ( N O3 ) 2 +# __ # N O + #__ H2 O 7) Comprobar la cantidad de átomos en los reactantes y en los productos de esta reacción. se anotan como coeficientes en la ecuación en los compuestos que contienen a los elementos que sufrieron cambios. # Y # X reduce ======> oxida ======> gana _____ epierde ____ e- 5) el número de electrones que se pierden y se ganan. #__K2 Cr2 O7 + #__ K I + #__H Cl ==> #___ K Cl + #__Cr Cl3 +#__I2 +#__ H2 O 7) Comprobar la cantidad de átomos en los reactantes y en los productos de esta reacción. se anotan como coeficientes en la ecuación en los compuestos que contienen a los elementos que sufrieron cambios. # Y # X reduce ======> oxida ======> gana _____ epierde ____ e- 5) el número de electrones que se pierden y se ganan.QUÍMICA II 2) Asigna los números de oxidación a cada elemento: K2 Cr2 O7 + K I + H Cl ==> K Cl + Cr Cl3 + I2 + H2 O 3)¿Qué elementos se oxida(Y) y cuál se reduce (X)? reduce X ======> gana _#X____ eY oxida ======> pierde _#Y___ e- 4) intercambia los electrones que se ganan con los que se pierden. sin alterar los coeficientes ya encontrados. Por medio de este balanceo tendrás la oportunidad de poner en práctica algunos temas que aprendiste el semestre anterior en la signatura de matemáticas suerte. Balanceo Algebraico: consiste en establecer una serie de ecuaciones a partir de cada sustancia que participa en la reacción que se va a balancear. #__K2 Cr2 O7 + #__ K I + #__H Cl ==> #___ K Cl + #__Cr Cl3 +#__I2 +#__ H2 O 6) Continuar con el balanceo con el método de tanteo. Balancea la siguiente ecuación: 24 . Finalmente queda: 4 Fe + 3 O2 Continúa ahora resolviendo las siguiente 2 Fe2O3 Balancea las ecuaciones por el método algebraico: 1) MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O 2) N2 + H2 NH3 3) C8H18 + O2 CO2 + H2O 4) Al2O3 + H2O Al (OH)3 25 . se calculan las nuevas ecuaciones.QUÍMICA II Fe + O2 Fe2O3 Se procede de acuerdo con las siguientes etapas: • A cada sustancia se le asigna una letra. sustituyendo en la ecuación uno quedaría: 2b = 3c 2b = 3(5) 2b = 15 b = 15 En la ecuación química original se sustituyen las letras por los valores obtenidos. por ejemplo a = 10 Si a = 10. Por ejemplo para el oxígeno sería: 2b = 3c • Se da un valor arbitrario a una de la literales. sustituyendo en la ecuación dos quedaría: a = 2c 10 = 2c 10/2 = c c=5 Si c = 5. que corresponde al coeficiente desconocido: a Fe + b O2 c Fe2O3 • La ecuación para el Fe queda de la siguiente manera: a = 2c • Con estos coeficientes. quedando: 10Fe + 15O2 5Fe2O3 Para obtener coeficientes enteros multiplicamos ambos miembros de la ecuación por dos y sacamos quinta. cada hijo de Juan tiene una cotorra. para protegerse. con un perro y un rifle cada uno.QUÍMICA II 5) I2O5 + CO I2 + CO2 Como compararías las actividades realizadas al inicio de este tema con lo que acabas de aprender. y cada hijo de Juan con una paloma. entonces sabes balancear reacciones químicas. aunque un número par de palomas sale volando y escapa. cada uno. regresan a casa en parejas. el balanceo de reacciones tiene una estructura matemática idéntica a la de una adivinanza. Descríbelo en una hoja hecha en computadora para que la presentes al grupo en el momento de tu asesoría. ¿Cuál es el número mínimo de cazadores y bandidos que pudo intervenir en esta historia? Si puedes resolver estos problemas. ¡No es nada fuera de este mundo! 26 Cu(CN)2 + Na2SO4 H2 + Na3AlO3 + Al . como se tratara de una reacción química? En efecto. en la primera? ¿Puedes escribir ambas adivinanzas con tus propios símbolos. Resuelve estos problemas a partir de la información que se te da: Problema 1 • Los hijos de Luis tienen. una paloma. • ¿Es verdad que Luis tiene el doble de hijos que Juan? • ¿Es verdad que Luis tiene. • Al hacer intercambio de mascotas entre ellos. cada dos hijos de Luis se quedan con una cotorra. • A su vez. cuatro hijos? Problema 2 • • • • Varios cazadores. por lo menos. son asaltados por unos bandidos Cada bandido obtiene 3 perros y tres rifles Los cazadores. pues están diseñados a partir de las siguientes reacciones no balanceadas: NaCN + CuSO4 NaOH Preguntas ¿Quién hace el papel del aluminio en la segunda adivinanza? ¿Y el del cianuro (CN). Si bien el proceso químico es algo complejo y todavía no está bien aclarado. estos ácidos se disuelven en el agua atmosférica o en los cristales de hielo y regresan a la tierra como precipitación ácida.QUÍMICA II PARA SABER MAS Los procesos de oxidación-reducción y la lluvia ácida El dióxido de azufre. no iones hidróxido. favorece la corrosión de equipos de acero y erosiona los edificios y las obras de mampostería. un átomo posee un electrón sin compartir. Uno de los radicales más importantes que se hallan presentes en la atmósfera es el radical hidroxilo. En la superficie de la tierra la lluvia ácida puede dañar las plantas y la vida animal. el óxido de nitrógeno y dióxido de nitrógeno. los científicos creen que estos procesos de oxidación se ven favorecidos por especies reactivas presentes en la atmósfera que se conocen como radicales. el cual hace a la especie inestable y muy reactiva. Después. Pero. (Precaución: observe que éstos son radicales hidroxilo. se liberan en la atmósfera donde se convierten en dos materiales fuertemente corrosivos: ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3). OH-.) Los radicales hidroxilo se forman en la tropósfera en pequeñas concentraciones mediante el siguiente proceso: O3(g) + luz ultravioleta O(g) + O2(g) . O(g) + H2O(g) 2. Una vez que se lleva a cabo esta conversión en la atmósfera. OH-. Los radicales reaccionan con moléculas estables en un intento por ganar un electrón adicional y llenar sus octetos. Los agentes acidificantes pueden regresar a la tierra como ”depositación seca” (gotitas) o 27 . el óxido de nitrógeno y el dióxido de nitrógeno en ácido sulfúrico y ácido nítrico? Un cálculo rápido de los números de oxidación indica que el responsable debe ser un proceso de oxidaciónreducción .. puesto que el azufre y el nitrógeno tienen diferentes números de oxidación en los gases de desecho y en los ácidos que resultan. OH(g) Se cree que el hidroxilo y otros radicales favorecen la oxidación del dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno (NO y NO2) a ácido nítrico. todo lo que queda son materiales ácidos que de alguna manera regresan a la tierra. Más bien. productos de desecho de las actividades humanas. Los radicales son fragmentos de moléculas que no tienen octetos de electrones estables alrededor de cada átomo. ¿cómo se transforma el dióxido de azufre. en cambio el átomo que gana electrones. ♦ Material y Sustancias • • • • • • • • • ♦ Diez tubos de ensayo de 13 x 100 Una gradilla Un frasco de gotero Nitrato de zinc Nitrato de plomo Nitrato de cobre Granalla de zinc Municiones de plomo Municiones de cobre Procedimiento 1. 4 y 7. 6 y 9. debido a que se verifica una transferencia de electrones entre las sustancias participantes. se REDUCE. Para el átomo que pierde electrones. Para concluir el tema de balanceo de reacciones. en el laboratorio de tu escuela o en algún otro al que tengas acceso realiza la siguiente práctica.QUÍMICA II pueden disolverse en la humedad atmosférica y regresar en precipitación (lluvia. 1 OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN Objetivo El alumno Investigará algunas reacciones de oxidación en metales. Coloca una pieza de zinc en los tubos 2. Coloca cobre en los tubos 3. con el consiguiente aumento de su número de oxidación. 5 y 8. 3. Añade 3 gotas de: 28 . 4. disminuyendo su número de oxidación. nieve o neblina). 2. Puede ser en equipo Práctica no. Coloca una pieza de plomo en los tubos 1. INTRODUCCIÓN El nombre asignado comúnmente a estas reacciones es el de REDOX. se OXIDA. observa cada metal y los cambios que se efectúen. 8 y 9 5. 5 y 6 • Nitrato de cobre en los tubos 7. 29 . Una vez elaborada la práctica escribe en una cuartilla tus conclusiones principales para presentarlas ante el grupo durante tu asesoría y entregarla tu facilitador. Tubo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Metal Plomo Zinc Cobre Plomo Zinc Cobre Plomo Zinc Cobre Solución Nitrato de zinc Nitrato de zinc Nitrato de zinc Nitrato de plomo Nitrato de plomo Nitrato de plomo Nitrato de cobre Nitrato de cobre Nitrato de cobre Observación Cuadro tomado de técnicas para el laboratorio de química en microescala. Espera alrededor de un minuto. Nota: Escribe las reacciones químicas originadas de la tabla anterior. CÁLCULOS ESTEQUIOMETRICOS En nuestras vidas diarias necesitamos realizar diferentes cálculos matemáticos para saber comprar.QUÍMICA II • Nitrato de zinc en los tubos 1. 2 y 3 • Nitrato de plomo en los tubos 4. 5 se forma el número entero inmediato inferior. de un compuesto o una molécula.QUÍMICA II Para cocinar un pastel necesitas saber cada uno de los elementos que intervienen en el proceso. Si la fracción decimal es menor del 0.994 se redondea a 1 se redondea a 16 ¿Cuál es el peso molecular del óxido de aluminio Al2O3? 30 . Por conveniencia y para facilitar las operaciones se utilizan los pesos atómicos de los elementos en números enteros.00797 p. Nota Importante. Compárala con la de tus compañeros y analiza las coincidencias y diferencias. Describe brevemente los procedimientos efectuados para realizar la operación anterior. Si la fracción decimal es mayor del 0. de capirotada 2. Escribe el nombre de los ingredientes así como las cantidades exactas que ocuparías para elaborar: a) Un pastel de zanahoria b) Un litro de sopa de verduras c) 1 Kg. es la suma de los pesos atómicos de los átomos que intervienen en una fórmula. Ejemplo: H O p. te invitamos a que aprendas a realizar dichos cálculos a través de este tema. Para entender el tema de concentración es necesario que conozcas algunos conceptos que a continuación se te presentan. ! Adelante! Realiza las siguientes actividades 1. así mismo las cantidades. En equpo explica los motivos de las diferencias y coincidencias. Masa molar. = 15. masa molecular o peso molecular.a. En química podemos predecir las reacciones de manera cualitativa y cuantitativamente. = 1. 3.5 se forma el número entero inmediato superior.a. 4. Ya definido el concepto de mol.a. Reafírmalo con: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I.QUÍMICA II Elemento Al O Peso atómico 27 16 x X X No. de átomos 2 3 = = 54 48 102 u. Conversiones de gramos a moles y de moles a gramos 31 . H2O Elemento H O Masa atómica 1 16 X No. de átomos X 2 X 1 = 2 = 16 .a.a. en gramos y en litros.M. El Peso Molar del Al2O3= 102 u. litro.a. Peso Molar = 18 u. (Unidades de Masa Atómica) 1mol = 18 g La materia la podemos expresar en moles. (Unidades de Masa Atómica) Una mol Es el peso molar de una sustancia expresada en gramos. ahora es necesario buscar la forma de convertir esta unidad (mol) a las otras que mencionamos como el gramo.m. 18 u. moles.m.m. Manejaremos las siguientes: 1.m. número de átomos y moléculas que son las que más empleamos en nuestro quehacer diario. Calcula el P. de los siguientes compuestos: a) b) c) d) e) f) g) HCl Al (NO3)3 Pb (OH)4 Cr2 (SO4)3 K2Cr2O7 Ca3(PO3)2 MnSO3 Conversiones entre distintas unidades. 58 g 58 g de NaCl 250 g de NaCl Na = 23 Cl = 35 como 1 mol de NaCl equivale a X X = (1 mol de NaCl) ( 250 g de NaCl) = 4. 46 u. Conversiones de gramos a moles.QUÍMICA II 2.2 moles de alcohol etílico (etanol) contenidos? CH3 . Conversiones de litros a gramos y de gramos a litros. ¿Cuántas (NaCl)? moles se encuentran contenidos en 250 gramos de sal común x x 1 = 23 1 = 35.a.CH2 . 1.312 moles de NaCl Ejemplo 2.m. 12 X 2 1 X 6 16 X 1 32 . Conversiones de mol a número de moléculas o átomos y viceversa. n= g PM n = número de moles g = gramos de soluto PM = Peso Molecular Molar o Masa Para convertir moles a gramos o viceversa. Ejemplo 1.312 moles de NaCl 58g de NaCl Respuesta: 250 gr.OH C H O = = = ¿Cuántos gramos se encuentran = 24 = 6 = 16 . En 3. es necesario calcular primero la masa molar de los compuestos en cuestión. 3. de NaCl equivalen a 4. 2 mol de etanol 46 g de etanol X X = 3.023 X 10 moléculas por cada mol.2 mol x 46 g = 147. Ley de avogadro: " Volúmenes iguales de diferentes gases temperatura y presión contienen el mismo número de moléculas " a la misma He Cl2 O2 Una vez conocida la Ley de Avogadro. es necesario encontrar cuál es el número de moléculas. a) b) c) d) e) f) Calcule el número de moles de aluminio contenidos en 3. ¿Cuántos g de Na3PO4 se encuentran contenidos en 1. Fue hasta principios de siglo cuando se demostró que el valor del Número de 23 Avogadro es aproximadamente de 6.QUÍMICA II como 1 mol de etanol equivale a 3.2 moles de etanol equivalen a 147.3 moles de azúcar? 2. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I.2 g de etanol Construye una mole de conocimientos con.00250 moles del sulfato? ¿Cuántos gramos de azúcar (C12H22O11) existen en 1.6 g de Al2O3 .125 kg del mencionado ácido? Determina la cantidad de moles que hay en 55 g de AgCl. ¿Cuántas moles de ácido sulfúrico H2 SO4 hay en 0.2 g 1 mol Respuesta: 3. Ejemplo: ¿Cuántas moléculas se encuentran contenidas en 33 50g de Oxígeno? . Conversiones de moles a número de moléculas o átomos. es necesario conocer las confirmaciones experimentales de Avogadro. Resuelve los siguientes problemas. Para realizar conversiones de gramos y moles a litros o viceversa.5 moles de esta sustancia? ¿Cuántos miligramos de K2SO4 hay en 0. QUÍMICA II Se determina el peso molar: O2 O = 16X2 = 32 g como 1 mol de O2 equivale a X 32 g O2 50 g O2 X = 1 mol de O2 x 50 g O2 = 1.82x1023 moléculas? 7.41 x 10 3 moléculas de O2 1 mol de O2 Juega con Avogadro y resuelve la siguiente: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1.022 X 10 1. bajo las mismas condiciones de presión y temperatura.10 moles de Hidrógeno gaseoso (H2)? 3. ¿Cuántos gramos de CaBr2 están contenidos en 15. 34 . Conversiones de litros a gramos. Si una mol de un gas contiene el mismo número de moléculas que otra.56 mol de O2 32 g de O2 como 1 mol de O2 equivale a 6. ¿Cuántas moléculas están contenidas en 3.5 moles de HBr? 3. ¿Cuántas moles hay en 65x1023 moléculas de NaOH? 5. Calcula el número de moléculas que se encuentran contenidas en 3. Obtén el número de moléculas que se encuentran contenidas en 68 gramos de oxígeno? 2. condiciones estándar o a TPN.8 gramos de Helio? 8. entonces una mol de un gas ocupará el mismo volumen que cualquier otro gas. se debe convertir primero a moles.023 X 10 moléculas de O2 = 9.56 mol de O2 23 23 moléculas de O2 X 2 X = 1. Para convertir de gramos a número de moléculas.56 mol de O2 X 6. ¿Cuántas moléculas están contenidas en 1. Calcula el número de moléculas que se encuentran contenidas en 62 gramos de carbono? 6. Determina el número de moléculas que se encuentran contenidas en 50 gramos de nitrógeno? 4. 4 litros.4 lt de CO2 X 44 g de CO2 equivale 75 g de CO2 X = 75 g de CO2 x 22.8 lt 2 mol + + + + O2 32 g 22.4 litros de CO2 22. ¿Cuántos litros ocupan 75 g de Anhídrido carbónico (CO2)? Se determina el peso molecular: CO2 C O si y entonces 12 X 1 = 12 16 X 2 = 32 44 g 1 mol de CO2 = 44 g de CO2 1 mol de CO2 = 22.QUÍMICA II De lo anterior se deduce que: El volumen molar o volumen molecular: Es el volumen ocupado por una mol de un gas bajo condiciones normales de presión (1atm.65 moles de CO2 a TPN? } Los cálculos estequiométricos aplicados en una ecuación química quedan de la siguiente manera: 2 H2 4g 44.4lt 1 mol 35 2H2O 36 g H2O 2moles o 36 grs de H2O 2 mol H2O .) y temperatura (0°C) teniendo un valor de 22.18 lt de CO2 44 g de CO2 Eleva tu volumen realizando: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Determina lo que a continuación se te pide: a) Volumen en litros que ocupan 66g de N2O5 a TPN b) ¿A cuántos litros equivalen 72g de CO a TPN? c) ¿Qué volumen en litros está contenido en 85g de N2 en condiciones normales? d) ¿Cantidad de moles contenidas en 69 lt de Cl2O a TPN? e) ¿Cuántos litros ocupan 1.4 lt de CO2 = 38. 8 lt + 22. De O2 • ¿Cuántos moles de H2 reaccionarán con 6 moles de oxígeno para obtener agua? Considerando que: 2 H2 + O2 2 mol + 1 mol 2H2O 2 mol 1 Mol O2 6 moles O2 tenemos que: 2 moles H2 reaccionan con X 2 moles H2 x 6 moles O2 = 12 moles H2 1 mol O2 • ¿Cuántos litros de oxígeno se requieren para reaccionar con 200 litros de hidrógeno y obtener H2O? De acuerdo a: tenemos que 2 H2 + O2 44.875 g de H2O tenemos que 32 g O2 producen 7 g O2 7 g O2 x 36 g H2O 32 g.4 lt 44.QUÍMICA II Con la anterior ecuación química balanceada es posible realizar cálculos estequiométricos: a) GRAMOS b) MOLES c) LITROS Observa los siguientes ejemplos: • ¿Cuántos gramos de H2O se obtienen a partir de 7 gramos de oxígeno utilizando la ecuación anterior? Basándonos en 2H2 + O2 4 g + 32 g 2 H2O 36 g 36 g H2O X = 7.8 lt H2 reaccionan 200 L H2 36 2H2O 2 moles 22.4 lt O2 X . 8 lt 2 moles H2O X 500 lt H2 x 2 moles H2O 44. H2 + Cl2 HCl Moles 37 .4 lt tenemos que : 44.8 lt H2 • Con 25 moles de O2 ¿Cuántos gramos de H2O se obtienen? Según la ecuación 2 H2 4g 2 mol tenemos que: + O2 + 32 g + 1 mol 1 mol O2 produce 25 moles O2 = 900 g H2O 2H2O 36 g 2 mol 36 g H2O X 25 moles O2 x 36 g H2O 25 moles O2 • Con 500 lt de H2 ¿Cuántos moles de H2O se obtienen? En la siguiente ecuación: 2 H2 + O2 2 mol + 1 mol 44. moles y litros de cada una de las sustancias.QUÍMICA II 200 lt H2 X 22.8 lt + 22.3 moles H2O 2H2O 2 mol 44.4lt O2 = 100 lt de O2 44.8 lt H2 producen 500 lt H2 = 22. determina gramos.8 lt H2 Demuestra que has aprendido y continúa resolviendo las ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Balancea la ecuación por alguno de los métodos que ya conoces. 5 a) ¿Cuántos gramos de HCl se obtiene a partir de 10g de Cloro? b) ¿Cuántas moles de H2 reaccionan con 12 moles de Cloro para formar HCl? c) ¿Cuántos litros de Cloro se requieren para reaccionar con 50 litros de Hidrógeno y obtener ácido clorhídrico? d) Con 12 moles de Cloro ¿Cuántos gramos de HCl se obtienen? e) ¿Cuántos gramos de Cl2 necesitan reaccionar con 23 moles de H2 para formar HCl? Composición centesimal o porcentual. para: H = 2 x 100 = 38 100% X 2. A = Componente considerado expresando sus partes en masa o volumen. Litros Pesos atómicos.QUÍMICA II Grs.04 % . Determina la masa molar (PM): H= 1 X 2= 2g S = 32 X 1 = 32 g O = 16 X 4 = 64 g 98 g/mol 2. H=1 Cl = 35. % = A X 100 B % = Porcentaje del componente en cuestión. B = Masa Molar ( o masa molecular ) Analiza el siguiente caso: Calcula el porcentaje en peso de los elementos que intervienen en el H2SO4 Pasos: 1. Determinar el porcentaje de cada elemento. utilizando la siguiente regla de tres simple: PM compuesto Cantidad de elemento en la fórmulaTenemos que. 32. independientemente de la muestra que se tome para su análisis. 8894 % de O. Como se puede observar. por ejemplo: en el caso del agua ( H 2O).QUÍMICA II 98 S = 32 98 O = 64 98 x 100 = x 100 = total Lo anterior se cumple en el volumen "X" de H2SO4 La composición porcentual de un compuesto es la misma. en una gota. en un litro o mil litros.65% 65. La masa atómica de los elementos que la componen.31 % 100% Comprueba tu porcentaje de aprovechamiento con: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Determina las composiciones porcentuales (%). para los siguientes compuestos: a) H l b) Au (NO3)3 c) Pb (OH)2 d) FeSO4 e) Na2Cr2O7 f) Ca3 (PO 4)2 39 . se puede calcular si se conoce: a) b) La fórmula del compuesto.11% de H relación y 88. la composición centesimal de un compuesto. la relación centesimal (%) es exactamente igual a 11. cuya masa molar es 18. .... de este elemento en cada litro de agua de mar.................. Determina las moles contenidas en: a) b) c) d) e) 115g de HNO3 50g de MgSO4 0... un campesino tiene las siguientes 3 opciones: Nitrato de amonio.............NH4NO3 Nitrato de sodio...........4 X 1021 litros..NaNO3 Amoniaco.... ¿cuál le recomendarías? 3..............................NH3 Si te olvidaras de otros parámetros económicos o técnicas y pensaras que el mejor fertilizante es el que posee mayor porcentaje en peso de nitrógeno....9g de Na2CO3 40 ......7g de Al(OH)3 210g de BaCl2 12.............. Si el volumen de los océanos es de 1.. para fertilizar la tierra...... Imagina que...QUÍMICA II Problemas 1..... b) Indica a cuántos átomos corresponde 2... El elemento más abundante en el mar (sin contar hidrógeno y oxígeno) es el cloro: hay 19g.. a) Calcula la masa de cloro en el mar............................. Calcula el porcentaje de humedad del Cloruro de sodio pentahidratado (NaCl 5 H2O) ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN 1.. 2g de H2 0. Con la siguiente ecuación balanceada calcula los primeros 5 ejercicios: 3Cu + 8HNO3 a.5 mol de K I 6. Determina cuantas moléculas se encuentran contenidas en: a) b) c) d) 6g de N2 3.8 mol de Zn O 75 mol de C O2 0. 3Cu (NO3 )2 + 2NO + 4H2O ¿Cuántos moles de cobre reaccionan con 13 moles de HNO3 ? ¿Cuántos gramos de HNO3 son necesarios para producir 15 moles de Cu(NO3)2? c.7 mol de H2 S 0. ¿Cuántos moles de nitrógeno reaccionarán con 4 moles de hidrógeno para obtener amoniaco? c.1 mol de Cl2 O7 3. ¿Cuántos gramos de amoniaco se obtienen a partir de 5g de Hidrógeno? b.8g de O2 15g de Cl2 4.QUÍMICA II 2. Con la siguiente ecuación química: N2 + H2 A) Realiza: a) b) c) d) Balanceo por tanteo Determinación de gramos Determinación de moles Determinación de litros NH3 B) Resuelve a. Calcula los gramos contenidos en: a) b) c) d) e) 1. b. ¿Cuántos gramos de cobre son necesarios para producir 84 litros del gas NO? 41 . ¿Cuántos litros de hidrógeno se requieren para reaccionar con 175 litros de nitrógeno y obtener amoniaco? d. ¿Cuántos gramos de amoniaco se obtienen con 18 moles de hidrógeno? 5. aquella mezcla homogénea de dos o más sustancias una de estas sustancias se llama solvente y la otra soluto. ¿Cuántos moles de H2O se alcanzan a producir si se produjeron 52 litros del gas NO? d. 3H2O) ? SOLUCIONES La mayoría de los procesos químicos en la naturaleza se llevan a cabo en solución.76 g de O2 ? ¿ Cuál es el porcentaje de humedad en una molécula de sulfato cúprico trihidratado ( Cu SO4 .99 g de Al que se combinan con 1. Entiéndase como solución. de un compuesto que arrojó lo siguientes datos: 1. ¿ Cuál es la Fm.QUÍMICA II ¿Cuántos litros de NO se alcanzan a producir si reaccionan 120 gramos de HNO3 con suficiente cobre ? e. Calcula el porciento de nitrógeno en la urea. 6. O ll C CO (NH2)2 NH2 NH2 C17H19NO3 7. también los medicamentos que se administran por vía intravenosa. Determina la composición porcentual de la morfina 8. 42 . así tenemos que los nutrientes que absorben las plantas son transportados en soluciones acuosas. observa el siguiente cuadro: Solución Aire Gas natural Aleación H2O.CH3 Cu y Zn Estado Gaseoso Gaseoso Sólido MATERIA Las soluciones pueden ser empíricas y valoradas. Para entender el tema de concentración de una manera mejor te invito a que desarrolles las siguientes actividades: 1. 2. 4.QUÍMICA II Soluto. O2 . 3. como lo muestra el siguiente esquema: SUSTANCIAS MEZCLAS PURAS ELEMENTOS COMPUESTOS 43 HOMOGÉNEAS HETEROGÉNEAS METALES NO METALES SOLUCIONES SUSPENSIONES COLOIDALES EMPÍRICAS VALORADAS . De las soluciones que escogiste describe cual es el soluto y cual es el solvente. NaCl y otras sales Agua de mar H2O y CH3COOH Vinagre Líquido Líquido Componentes N2 . Solvente. Por ejemplo Las soluciones existen en estado líquido. Aquél que existe en mayor cantidad y es lo que disuelve. Componente que se encuentra en menor cantidad y es lo que se disuelve. Ahora lee detenidamente la información que a continuación se te presenta en esta antología. Lleva tus conclusiones a tu asesoría para intercambiar dicha información con la de tus compañeros de equipo. sólido y gaseoso. En tu hogar utilizas una serie de soluciones anótalas. H2 y CO2 CH4 y CH3 . alcohol. hay sustancias 44 ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ . El agua es considerado el disolvente universal. cetona. ya que estos se disuelven en solventes orgánicos tales como: gasolina.QUÍMICA II Tipos de Soluciones: Tipo de solución Sólido Líquida Gaseosa Sólido Líquido Gas Sólido Líquido Gas Sólido Líquido Gas Soluto Solvente Sólido Sólido Sólido Líquido Líquido Líquido Gas Gas Gas Las propiedades de las soluciones: Deben ser homogéneas en toda su extensión. Factores que afectan la solubilidad en las soluciones Naturaleza del soluto y solvente: "Lo semejante disuelve a lo semejante". No son sedimentables. éter. No se pueden filtrar Si es colorida no debe perder su homogeneidad. al aumentar la temperatura. etc. y muy poco a los compuestos orgánicos. 9 ⇒ Sus partículas son inferiores a 1 nm= 0.m. sin embargo. pero sólo disuelve a los compuestos inorgánicos. 000 000 001 m =1x10. Temperatura: En la mayoría de las sustancias sólidas. aumenta la solubilidad como el azúcar. QUÍMICA II que reaccionan al revés. Estos términos nos dan una idea de la mayor o menor cantidad de soluto. saturada y sobresaturada. Soluciones empíricas Las soluciones empíricas: Son aquellas en las cuales no se conoce la cantidad de soluto ni de solvente. éstas son: CaCr2O7. Soluciones diluidas: Cuando la cantidad de soluto disuelta en el solvente es muy pequeña. concentradas. Ejemplo: 300g de azúcar disuelto en 1 lt de H2O. se dice que en estas condiciones se encuentra en equilibrio dinámico. CaSO4. Ejemplo: 5 g de NaCl disueltos en 5 lt. o sea que su solubilidad disminuye al aumentar la temperatura. Ahora por equipo en el laboratorio del plantel ó en cualquier otro espacio realiza las siguientes prácticas: Practica 2 SOLUCIONES DILUIDAS 45 . En este caso. Soluciones concentradas: Cuando hay muchas partículas de soluto disueltas en el solvente. y se definen mediante términos como: concentrada. Si se duplica la presión del gas en contacto con el líquido. diluida. Ca(OH)2. ni calentando la solución podemos disolver el exceso de soluto. Saturadas o sobresaturadas. de H2O. como diluidas. Lo anterior lo observamos al destapar una botella de champaña. Coméntenlo en equipo y lleguen a una conclusión para exponerla frente al grupo. Solución saturada: Son las que tienen la cantidad exacta de soluto que un solvente puede disolver. De los ejemplos de tu hogar que describiste en cual crees tú que se encuentran. la solubilidad del gas también se duplica. Solución sobresaturada: Son aquellas que contienen mayor cantidad de soluto del que normalmente pueden disolver. Presión: Aparentemente los cambios de presión no afectan la solubilidad de las sustancias. en este tipo de soluciones se rompe el equilibrio de disolución y el soluto se precipita al fondo. esto es cuando un gas se disuelve en un líquido y que la solubilidad del gas es directamente proporcional a la presión y a la temperatura. de pinol. Haz el paso anterior con azúcar.QUÍMICA II Objetivo El estudiante interpretará el concepto de soluciones diluidas. En el primer vaso agrega una pequeña cantidad de sal y observa las propiedades físicas del proceso. Una probeta graduada Una espátula Una balanza granataria Papel filtro Sal común Azúcar Pinol (limpiador de pisos) Polvo para preparar bebida refrescante sabor uva agua ♦ Procedimiento 1. 46 . ♦ Material y Sustancias • • • • • • • • • • 6 vasos de precipitado de 250 ml. En el tercer vaso agrega 2 ml. Repite una vez más. de pinol. INTRODUCCIÓN La solución diluida es la que contiene una mayor proporción de solvente que de soluto. más. posteriormente agrega otra cantidad. Agrega otra pequeña cantidad de sal y observa. posteriormente otros 3 ml. 2. Agrega una pequeña cantidad de polvo para preparar bebidas. 5. 4. 7. Mide 10 ml. 3. y observa. en esta solución no se guarda un equilibrio. de pinol y por último 5 ml. haciendo la observación de la sustancia cada vez que se agregue el pinol. a cada vaso. Agrega 10 ml. 6. Práctica 3 SOLUCIONES SATURADAS Objetivo El estudiante aprenderá a preparar soluciones saturadas y sobresaturadas. Pesa 3 gramos de sal y 5 gramos de azúcar. a) b) c) d) Porcentual Molalidad Molaridad Normalidad 47 . 2. Una vez realizadas las prácticas elabora en una cuartilla tus conclusiones para exponerlas ante el grupo y entregarlas a tu facilitador. Una probeta graduada de 100 ml. o sea una concentración exacta. es decir. Soluciones valoradas Las soluciones valoradas son aquellas cuyas cantidades de soluto y solvente tienen un valor determinado exacto. de agua.QUÍMICA II INTRODUCCIÓN Soluciones saturadas son aquellas en que a una determinada temperatura un solvente no puede disolver mayor cantidad de soluto es decir. determina la cantidad de sal que se disolvió. Enfría y observa. Solución sobresaturada-. con soluto no disuelto. contiene soluto disuelto en equilibrio. Calienta la solución del paso número 3 y agrega pequeñas cantidades de sal hasta que ya no se disuelva. 4. Es aquella que a determinada temperatura contiene mayor cantidad de soluto que el solvente puede disolver. Repite el paso anterior pero con azúcar. Pesa 15 gramos de sal y 20 gramos de azúcar. Agrega al primer vaso pequeñas cantidades de sal hasta que ésta no se disuelva en el agua y por diferencia de masas. 3. ♦ Material y Sustancias • • • • • • • • Cuatro vasos de precipitado de 250 ml. 5. Una espátula Una balanza granataria Papel filtro Sal común Azúcar Agua ♦ Procedimiento Toma dos vasos de precipitados y agrega a cada uno de ellos 10 ml. 1. 0% La fórmula para determinar el porciento en peso surge (regla de tres): El peso de la solución (solvente + soluto) El peso del soluto Porciento en peso (%p) = Peso del soluto peso del soluto + peso del solvente 100% X X 100 Valora tus conocimientos elaborando las: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE a) Determina el porciento en peso de una solución preparada con 20g KCl en 200g H2O. 48 . Problema: ¿ Cuál es el % en peso de una solución que se ha preparado disolviendo 15 g. (La densidad del agua = 1g/ml).QUÍMICA II a) Porcentual Existen varias formas para expresar la concentración de las soluciones: a) % en peso c) % en volumen d) Partes por millón El porciento en peso se refiere al peso del soluto por cada 100 gramos de solución.09 x 100 % en peso = 9. Porciento en peso (%p) = Peso del soluto peso del soluto + peso del solvente X 100 Ejemplo: Una solución al 5% de NaCl (5 g de Na Cl y 95 g de H2O). de NaCl en 150 g de H2O? % en peso = 15 g x 100 15 g + 150 g % en peso = 15 g x 100 165 g % en peso = 0. Deseamos preparar 600g de solución con una concentración del 5%.09 20 ml 20 ml.QUÍMICA II b) ¿Cuántos gramos de solución (solvente + soluto) al 5% en peso (soluto) de Li2SO4 (Sulfato de Litio).2g de Li2SO4 en solución?. del solvente X 100 Ejemplo: ¿Cuál es el porciento en volumen de una solución formada por 20 ml. + 200 ml. c) d) Si se desea preparar 100g de solución de NaOH al 19. 20 220 x 100 9.7% en peso. de H2O? % en volumen = % en volumen = % en volumen = % en volumen = 0. El porciento en volumen expresa el volumen del soluto con respecto al volumen total de la solución. del soluto + vol. se necesitan para tener 3.0% x 100 x 100 Toma un respiro y con nuevos bríos y realiza lo siguiente: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE a) Determina el % en volumen de una solución formada por 35 ml de metanol (CH3OH) en 300ml de H2O. 49 . de etanol (CH3CH2OH) en 200 ml. ¿Cuántos gramos de NaOH se necesitan? calcula qué cantidad de soluto necesita. Porciento en volumen (%v) = volumen del soluto vol. 2%. A esta unidad de concentración se le asignan las letras ppm. de ión fluoruro. c) ¿Cuántos ml de H2S se necesitan para preparar 150ml de solución al 3%?.40 ppm de ion fluoruro. c )Partes por millón.5 lt ppm = 4.40 mg / Litros La solución tiene 4.20 mg. 50 .5 litros de solución.2 mg 0.QUÍMICA II b) Si una solución está formada por 35ml de soluto y tiene una concentración del 1.2 mg Volumen = 500 ml = 0. d) Una solución está formada por 45ml de HClO en 0. determina el % en volumen.5 lt ppm = ¿ Fórmula mg lt ppm = 2. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Resuelve los siguientes problemas. Esta unidad se usa para expresar concentración de soluciones diluidas. ppm = ____mg de soluto_____ Kilogramo de solución Para soluciones acuosas.¿Cuál es la concentración de ion fluoruro en partes por millón? Datos ppm = Soluto = 2. un kilogramo de solución es aproximadamente igual a un litro de solución. de una solución acuosa que contiene 2. Se refiere al número de miligramos de soluto disuelto por cada kilogramo de solución. ¿Cuántos ml de solución tenemos?. entonces se puede usar la siguiente relación: ppm = mg de soluto Litro de solución Ejemplo: En una mezcla de 500 ml. QUÍMICA II 1. b) La Molalidad.150 Kg n soluto = 20/32 Sustitución: m = n = 0.25 litros de una muestra de agua que contiene 4 ppm de ion fluoruro. Calcule las partes por millón de ion fluoruro en la muestra. Calcule el número de mg de iones sodio en 1500 ml de una muestra de agua que contiene 285 ppm de ion sodio. Calcule los mg de soluto disueltos en 9. 3.8 litros de agua del océano que contiene 65 ppm de iones bromuro. 2.167 molal CH3OH Con muchas ganas harán las siguientes: ACTIVIDADES APRENDIZAJE 51 .167 mol/Kg La solución es 4.625 moles = 4. Es un método gravimétrico para determinar la concentración de las soluciones. Una muestra de 825 ml de agua contiene 3. Ejemplo: Encuentra la molalidad de una solución formada por 20 g de CH3OH y 150 g de H2O. La Molalidad expresa el número de moles de soluto por kilogramo de solvente. Calcule las partes por millón de 2. 4. La Molalidad es importante al estudiar las propiedades coligativas de las soluciones como son el punto de ebullición o el punto de congelación.7x10-3 mg de oro en 450 ml de agua del océano.150 = 0.625 Kg 0. 5. ya que tanto el soluto como el solvente se expresan en unidades de peso. Se representa por m y su fórmula es: m = molalidad n = No.5 mg de iones fluoruro. de moles Kg = kilogramo de solvente m = _n___ Kg. PM CH3OH = 32 g/mol Soluto = 20 g de CH3OH Solvente = 150 g de H2O = 0. Calcule los mg de ion fluoruro en 1. 5 lt. c) Se prepara una solución con 125g de metanol (CH3OH) disueltos en 2.. Convertir 30 g de NaOH a moles : 1. Calcula su molalidad. Su fórmula es: M = Molaridad M=n donde: n = g n = moles de soluto v PM v = volumen de solución (Litros) g = gramos de soluto Por lo tanto M= g PM X V PM = Peso molecular o Masa Molar Ejemplo: Encontrar la molaridad de una solución que contiene 30 g de NaOH disueltos en agua.Sustituir moles en fórmula 4.3% en peso.-Convertir gramos a moles 3. Desarrollo: g de NaOH = 30 Volumen de solución (v) = 2.QUÍMICA II a) Calcula la molalidad de una solución de HNO3 del 32.Realizar operaciones M=? 52 PM: . Expresa el número de moles de soluto por unidad de volumen de solución.. b) Encuentra la molalidad de una solución que esta formada por 10g de CH3CH2OH y 120g de agua.5 Litros de solución. d) ¿Cuál es la molalidad de una solución que está formada por 20 moles de alcohol propílico (CH3CH2CH2OH) disueltos en 3Kg de agua? c) La molaridad es un método volumétrico para expresar la concentración de las soluciones.700 ml de agua. formando 2.-Determinar PM 2. QUÍMICA II g = 30 g NaOH PM V = 2.5 lt P.M: Na = 23 O = 16 H = 1 40 M = 30g = PM xV Na = 26 O = 16 H = 1 . 40 M= 30 g 40g/mol x 2.5 lt M = 0.33 Moles/lt Ejemplo: Se prepararon 380 ml. de una solución en la que se disolvieron 0.85 moles de KOH. ¿ Cuál es la molaridad de dicha solución? Soluto = 0.85 moles Volumen = 380 ml Volumen = 380 1000 Volumen = 0.38 ml M = n v M = 0.85 Moles 0.38 Litros M= 2.23 moles litros La solución de KOH es 2.23 molar Valora tus soluciones con: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE a) ¿Cuál es la molaridad de una solución que contiene 16g de CH3 – OH en 200 ml de solución? b) ¿Cuántas moles se necesitan para preparar 1.25 litros de solución 0.10 molar de yoduro de sodio NaI. c) ¿Cuántos gramos se requieren para preparar 200 ml de una solución de Mg(OH)2 0.5 molar? 53 QUÍMICA II d) ¿Qué volumen de solución 0.9 molar se puede preparar disolviendo 3.6 moles de KOH? e) ¿Cuántos litros de solución 0.75 molar se preparan disolviendo 125 g de CaBr2? f) Obtén la molaridad de 300 mL de solución que contiene 250g de NaCl disueltos en agua. c) La normalidad es otro método volumétrico para expresar la concentración de las soluciones. Expresa el número de Equivalentes-gramo de soluto contenidos en un litro de solución, y se representa N Su fórmula es: N= Donde Eq-g de soluto (E) Litros de solución (V) N Eq-g V PM o N= E V = Normalidad = equivalente-gramo. = Volumen de solución (en Litros) = Peso molecular Eq-g = PM cargas Para entender la Normalidad es necesario tener en cuenta una unidad química diferente al mol, este es el Peso Equivalente (Eq-g) a) Peso equivalente para un ácido. Peso Eq-g = b) Peso equivalente para una base, Peso Eq-g = PM No, H+ PM No. (OH)c) Peso equivalente para una sal. Peso Eq-g = PM No. cargas Cargas es igual al número de cargas positivas o negativas de la formula. Ejemplos: Calcula el peso equivalente para: 54 QUÍMICA II a) El ácido sulfuroso H2SO3 Eq-g = 82 = 41 2 b) Hidróxido de Bario Ba(HO)2 Eq-g = 171 = 85.5 2 Eq-g = No.(OH) PM 2 PM = H =1 x 2 = 2 S = 32 x 1 = 32 O = 16 x 3 = 48 82 Ba = 137 x 1 = 137 H = 1x2= 2 O = 16 x 2 = 32 1 71 = 85.5 = 171 c) Sulfato de potasio K2SO4 Eq-g = 174 = 87 2 Eq-g = PM = No. Cargas 174 2 = 87 K = 39 x 2 = 78 S = 32 x 1 = 32 O = 16 x 4 = 64 174 Nota: Para determinar el Número de cargas, se multiplica el subíndice de cada ión. Ejemplos de Normalidad: Si se prepararon 530 ml. de solución de KOH, en la cual se disolvieron 0.35 equivalentes de KOH. ¿ Cuál es la normalidad de la solución? Datos Volumen = 530 ml Volumen = 530 1000 Soluto = 0.35 Eq-g Volumen = 0.53 lt Fórmula N = No. de Eq-g V N = 0.35 Eq-g 0.53 lt N = 0.66 Eq-g /litros Normalidad = ? La solución de KOH tiene una concentración 0.66 N. 55 QUÍMICA II ¿Cuál es la normalidad de una solución, si tiene su volumen de 2500 mL y contiene disueltos 40 gramos de H3PO4? PM H3PO4 P = 31 X 1 = O = 16 X 4 = H = 1 X 3= 31 64 3 98 Datos Volumen = 2500 ml Volumen = 2500 1000 Volumen = 2.5 ml. Soluto = 40g Fórmula E V 1 mol Eq-g de H3PO4 ________ X X = 40g X 1 = 1,22E 32.66 N = 1.22 E 2.5 lt N= 0.48 Eq-g/lt. N = 32.66 g 40g Peq ácido = PM = 98 = 32.66g/ Eq-g 3 3 Normalidad = ? La solución es 0.48 normal de H3PO4 Seguro que harás perfectamente las: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE a) Calcula la normalidad de una solución de ácido fosfórico (H3PO4) que contiene 12.5 g disueltos en 400ml de solución. b) Una solución de H2SO3 utilizó 10mL de dicho ácido para neutralizar 25 ml de una solución 0.05N de KOH, ¿Cuál es la normalidad del ácido?. c) Calcula la normalidad de una solución que tiene una concentración de 8g de HNO3 por litro de solución. d ) Calcula la normalidad de una solución que tiene una concentración de 26.5 g de Na2CO3 por litro de solución. 56 miscible e inmiscible e. en el fluido que rodea las membranas mucosas. no saturadas y sobresaturadas Describa con sus propias palabras el proceso de purificación de un sólido mediante la cristalización. solubilidad y velocidad de disolución b. partículas dispersas y medio dispersante Tipos de soluciones Clasifique las siguientes soluciones de acuerdo con los estados físicos del soluto y del disolvente. solución sobresaturada k. solución saturada y solución sobresaturada d. solución no saturada y solución saturada c. glucosa (un azúcar) en la sangre f. coloide u. un contaminante. ley de Henry g. partes por millón n. ¿Cuántos gramos de H2SO4 se necesitan? ACTIVIDADES DE EVALUACION Defina o explique los siguientes términos: a. dióxido de azufre. azúcar en agua Soluciones saturadas. solución no saturada j. oxígeno disuelto en agua i. cristalización Diga cuál es la diferencia entre: a.QUÍMICA II e) Prepara una solución 1 N de ácido sulfúrico. cloro agregado al agua para purificarla h. soluto c. porcentaje referido a la masa m. partículas dispersas . concentración h. como en su nariz y garganta. equivalente de un ácido q. solvente d. molaridad s. alcohol en agua g. a. (V=1lt). normalidad p. 57 l. solución saturada i. sal en agua b. molaridad o. anticongelante agregado al sistema de enfriamiento de su auto e. solución b. j. equivalente de una base r. café instantáneo en agua caliente d. amoniaco en agua c. propiedades coligativas t. líquidos miscibles f. oro en agua c. 4. 275 g de agua para preparar una solución acuosa de nitrato de potasio al 10. que es agua salada. ¿Cuál de los dos sólidos.0 g de cloruro de sodio en suficiente agua para hacer 110 g de solución b.7 g de agua c. Calcule los gramos de agua que deben añadirse a: a) 16.QUÍMICA II ¿Cómo determinaría si una solución está saturada. Coloides y suspensiones Clasifique los siguientes coloides de acuerdo con los tipos posibles.2 g de carbonato de potasio en 100. b).0 g de solución b.0 g de agua Calcule el porcentaje de soluto en cada uno de las siguientes soluciones: a. 25 g de cloruro de sodio en 95. dándole nombre al coloide: a.155 g de fenol (C6 H6 O) en 15. se formó el delta de un río en el lugar donde ahora está localizada la ciudad de Nueva Orleáns. A o B. la trayectoria de la luz es visible. g de agua para preparar una solución de cloruro de sodio al 12. no saturada o sobresaturada? Explique. Se hace pasar un estrecho haz de luz a través de A en el medio acuoso y no se observa una línea visible de luz. 350 g de agua para preparar una solución de sulfato de potasio al 15.4 g de cloruro de bario en 80.88 g de cloruro de calcio en 90. 15. g de yoduro de potasio para preparar una solución de yoduro de potasio al 1. g de glicerol Calcule los gramos de soluto que deben disolverse en: a. 0. Explique por qué el cieno del río se depositó en el punto donde éste desemboca en el Golfo de México. g de azúcar ( C12 H22 O11) para preparar una solución de azúcar al 20 %. Este delta es un conjunto de depósitos de cieno que inicialmente se encontraban en dispersión coloidal en el río Missisippi.% c. forma un coloide y cuál una solución? Hace aproximadamente mil años. espuma de jabón b. nubes d. 3. 12.% b. A y B. mayonesa Se dispersan en agua dos sólidos. 25. 13.9 % 58 .%.0 g de agua c. 7. Problemas Porcentaje referido a la masa Calcule el porcentaje de soluto en cada una de las siguientes soluciones acuosas: a. pero a través de B en el medio acuoso. 0 x 10-4 ppm de plata (Ag) Molaridad Calcule la molaridad de cada una de las siguientes soluciones acuosas: a.65 g de cloruro de sodio en 40.) a. calcule también la molaridad de ion bromuro 59 .2 g de carbonato ácido de sodio a partir de una solución acuosa de carbonato ácido de sodio al 6 % c. (sugerencias: la concentración del aluminio es independiente de los demás iones presentes en el agua. 9. calcule la molaridad del Ion cloruro c.5 % Calcule la cantidad de gramos de solución que se necesitan para tener: a. 20.8 g de azúcar (C12H22O11) en 275 ml de solución Calcule la molaridad de cada una de las siguientes soluciones acuosas: a.5 litros de agua del océano. (Suponga que la densidad de la muestra muy diluida de agua es 1 g/ml ) a. 68.5 mg de potasio (K+) en 50 ml de una muestra de agua c. (Suponga que la densidad de una muestra muy diluida es 1.) Calcule las partes por millón del soluto en cada una de las siguientes soluciones acuosas.0 ml de solución. 172 mg de iones potasio (K+) en 850 ml de una muestra de agua c.00 g/ml.1. g de bromuro de sodio en 850 ml de solución .50 lt. % Partes por millón Calcule las partes por millón de un soluto en cada una de las siguientes soluciones acuosas. también. de agua del océano que tiene 65 ppm de iones bromuro (Br) c. 225 mg de cloruro de sodio (NaCl) en 300 ml de una muestra de agua b.5 g de alcohol etílico (C2H6O) en 450 ml de solución b. 82. 5. 15 lt.3 g de cloruro de sodio a partir de una solución acuosa de cloruro de sodio al 15 % b.QUÍMICA II c) 6.7 x10-3 ml de oro (Au) en 450 ml de agua del océano Calcule los miligramos de soluto disuelto en las siguientes soluciones acuosas.80 lt. 2. g de nitrato de potasio para preparar una solución acuosa de nitrato de potasio al 7. (suponga que la densidad de la muestra de agua muy diluida es 1 g/ml) a. de una muestra de agua que tiene 15 ppm de iones estroncio (Sr2+) b. 5 g de nitrato de potasio a partir de una solución acuosa de nitrato de potasio al 10. 27.5 mg de iones aluminio (Al3+) en 1. 128 mg de iones sodio (Na+) en 550 ml de una muestra de agua b. de agua del océano que tiene 3.2. 2. 6. 9.40 M c. Explique cómo se debe preparar cada solución. 210 g de hidróxido de bario en 500 ml de solución que se utiliza en reacciones en donde se reemplazan ambos iones hidróxido c.110 M de hidróxido de sodio b.65 g de cloruro de calcio a partir de una solución 1. g de cloruro de calcio en 640 ml de solución.2 g de ácido sulfúrico en 750 ml de solución que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplaza ambos iones de hidróxido 60 .8 M Normalidad Calcule la normalidad de cada una de las siguientes soluciones acuosas: a. 65. 15 g de bromuro de bario en 1150 ml de solución.50 g de bromuro de sodio a partir de una solución 0. ml de ácido sulfúrico 17. 5. 7. 18. 45.220 M de cloruro de calcio c. 250 ml de una solución 0.4 M de ácido nítrico que se necesita para preparar las siguientes soluciones diluidas de ácido nítrico. M de ácido nítrico b. 25. 100 ml de una solución 0. Explique como se preparan las soluciones diluidas. a. 10. litro de una solución 8 M de ácido nítrico c.50 g de hidróxido de sodio en 450 ml de solución b. ml de ácido sulfúrico 17. 1. 1.QUÍMICA II b. ml de ácido sulfúrico 17.8 M b. a. M Calcule el número de mililitros de una solución patrón 15.5 g de ácido fosfórico en 250 ml de solución que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplazan los 3 iones hidrógeno Calcule la normalidad de cada una de las soluciones acuosas a.4 M b.8 M c.20 mol de ácido sulfúrico a partir de una solución 6. 12. 1. también calcule la molaridad del ion bromuro Calcule los gramos de soluto que se necesitan para preparar las siguientes soluciones acuosas. litro de una solución 6.155 M de sulfato de sodio Calcule los mililitros de solución acuosa que se requieran para tener los siguientes compuestos : a. 500 ml de una solución 3 M de ácido nítrico Calcule la molaridad de 500 mL de una solución de ácido sulfúrico que se prepara a partir de las siguientes soluciones patrón de ácido sulfúrico: a. 450 ml de una solución 0. calcule también la molaridad del ión cloruro c. 14.85 g de hidróxido de bario a partir de una solución 0.800 N de ácido fosfórico que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplaza los tres iones hidrógeno c.035 N que se en reacciones en las que se reemplaza ambos iones hidróxido Calcule la normalidad de las siguientes soluciones: a. 250 ml de una solución 0. c.0200 N de hidróxido de calcio que se utiliza en reacciones en las que se reemplazan ambos iones hidróxido Calcule los mililitros de solución acuosa que se requieren para tener los siguientes compuestos. una solución 1. 0. b.QUÍMICA II b.900 g de hidróxido de calcio en 830 ml de solución que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplazan ambos iones hidróxido.00 N que se utiliza en reacciones en las que se reemplaza ambos iones hidrógeno b.5 M de ácido sulfúrico que se utiliza en reacciones en las que se reemplaza ambos iones hidrógeno. . 350 ml de una solución 0. 145 ml de una solución 0. 0. Calcule los gramos de soluto que se necesitan para preparar las siguientes Soluciones acuosas: a. 75. 61 .1 g de hidróxido de potasio en 625 ml de solución c. 1.0 g de ácido sulfúrico (H2 SO4) a partir de una solución 4.0400 N que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplaza ambos iones hidróxido.0100 N de ácido sulfúrico que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplazan ambos iones hidrógeno.500 g de hidróxido de calcio a partir de una solución 0. a. se expresan como: concentrada. 6. o sea una ________________________ exacta. Se refiere al número de miligramos de soluto por cada kilogramo de solución. etc. diluida. Método volumétrico que expresa el número de equivalentes – gramo de soluto contenidos en un litro de solución. 10. 5. 7.QUÍMICA II Identifica los siguientes conceptos en la sopa de letras. Expresa el número de moles de soluto por unidad de volumen de solución. Estas soluciones tienen la cantidad exacta de soluto que un solvente puede disolver. 4. En las soluciones valoradas las cantidades de soluto y solvente tienen un valor determinado exacto. 9. 62 . 3. Es una propiedad física que tienen las sustancias. Forma parte de una solución y se encuentra generalmente en menor cantidad. Estas soluciones contienen mayor cantidad de soluto del que se pueda disolver. 1. 2. 8. La cantidad de soluto disuelta en el solvente es muy pequeña. 11. Forma parte de una solución y se encuentra generalmente en mayor cantidad. En estas soluciones no se conoce la cantidad de soluto ni de solvente. QUÍMICA II SOPA DE LETRAS A Z A V U A A Q R S C C N U V M D C M D A Z A V U A A Q R S C C N U V M D C M D B Z A X U B A Q O B C O C U V M A C O D B Z A X U B A Q O B C O C U V M A C O D S Y A Y Q B A L R B R C D T W M D B L E S Y A Y Q B A L R B R C D T W M D B L E O X B O Q C U P R M D B D T W N I B A E O X B O Q C U P R M D B D T W N I B A E L X B Z R C B P A A D B D E W N L A R F L X B Z R C B P A A D B D E W N L A R F V V C Y I C B L S A E B D M W Ñ I A I F V V C Y I C B L S A E B D M W Ñ I A I F E V C O R D I O S S E A E P X Ñ B A D G E V C O R D I O S S E A E P X Ñ B A D G N U N Y R D C O S O E A E I X O U B A G N U N Y R D C O S O E A E I X O U B A G T T E X A E C N T B F A E R X O L B D H T T E X A E C N T B F A E R X O L B D H E T D D S E C N W R F Z F I Y O O B I J E T D D S E C N W R F Z F I Y O O B I J C T E X S F D N W E G Z F C Y P S C J K C T E X S F D N W E G Z F C Y P S C J K D S F V Q F D M U S H Y F A Z P L C K L D S F V Q F D M U S H Y F A Z P L C K L D R G V Q F D M U A H Y F S Z Q L C L C D R G V Q F D M U A H Y F S Z Q L C L C 63 E R G U U G E M U T I X G R Y Q L D O L E R G U U G E M U T I X G R Y Q L D O L F D I L U I D A V U I X G Q Y Q K N M N F D I L U I D A V U I X G Q Y Q K N M N G Q H T P G E L V R J X H Q X R C D M N G Q H T P G E L V R J X H Q X R C D M N H P I S P H E L V A J W I Q X E K D O P H P I S P H E L V A J W I Q X E K D O P J O J S O H F S W D K W J P N R I E O P J O J S O H F S W D K W J P N R I E O P P O K R O I A K W A K W J T W S I E Q R P O K R O I A K W A K W J T W S I E Q R P N L R M T F K W Z K V R P W S I E Q R P N L R M T F K W Z K V R P W S I E Q R M N M Q U I G J X Z R A K O V S H F S T M N M Q U I G J X Z R A K O V S H F S T I M N R M J G J X Z C U K O V T H F S T I M N R M J G J X Z C U K O V T H F S T J L A Q N J G J X I R U L N U T H F U V J L A Q N J G J X I R U L N U T H F U V K D N P L K H I O X S T M N S O L U T O K D N P L K H I O X S T M N S O L U T O A L O P L L I N Y Y S T N M U T G G W X A L O P L L I N Y Y S T N M U T G G W X . Cuatro vasos de precipitado de 250 ml. Prepara un litro de cloruro de sodio con una concentración de 0. de una solución de azúcar con una concentración de 0. ♦ Material y Sustancias • • • • • Dos matraces aforados de 1 litro. 5. 3. 2. se expresan en unidades químicas ya sea en mol y equivalentes gramo (Eq. g). es necesario especificar qué concentración presentan los solutos. Puedes hacerla en equipo Practica 4 SOLUCIONES VALORADAS Objetivo El alumno preparará soluciones valoradas de concentraciones molares y normales. Registra las observaciones de cada uno de los pasos. INTRODUCCIÓN Como en las soluciones las cantidades de soluto y solvente varían. Cloruro de sodio Azúcar ♦ Procedimiento 1. para Una vez realizada la práctica elabora tus conclusiones en una cuartilla exponerla ante el grupo y entregarla tu facilitador 64 . de solución de cloruro de sodio con una concentración de 0.QUÍMICA II Para poner en práctica lo aprendido realiza la siguiente práctica en el laboratorio de tu escuela o en cualquier otro. mientras que las soluciones porcentuales se expresan en unidades físicas.03 N. las de molaridad y normalidad. Prepara 1 litro de solución de azúcar con una concentración de 0. En una solución molar siempre se encuentra presente un mol de soluto por litro de solución. Prepara 500 mL.3 M. Dos matraces aforados de 500 ml. Prepara 500 ml.01 N. 4.1 M. La palabra álcali proviene del árabe AL-QALY. las aspirinas también contienen ácido acetilsalicílico. que significa “cenizas de plantas” Desarrolla las siguientes actividades 1. 2. (d) Una mancha de aceite. (c) también una gota de agua suspendida en aceite es estabilizada por el jabón. mientras que la otra es repelente al agua (hidrofóbica. olor o sabor. como los limpiadores con amonio o la sosa cáustica utilizada para destapar caños y eliminar sarro. “fobia” significa odio). estos últimos los que puedan ser olidos o probados. Ahora lee detenidamente la información que sobre este tema contiene tu antología y contesta las actividades de aprendizaje. Una vez elaborada la lista describe las características que presentan cada una en cuanto a color. De las diversas sustancias que tienes en tu hogar y en base a las definiciones que acabas de leer elabora una lista de las que creas que son ácidas y las que son bases o alcalinas. Presenta tus respuestas durante la asesoría a tus compañeros de equipo y compáralas. aunque la mayoría de los productos de limpieza utilizados en nuestras casas son bases. Realiza una investigación bibliografica sobre los beneficios y usos de las compuestos ácidos y los compuestos alcalinos en computadora y preséntala a tu facilitador no mínimo de dos hojas. (b) El jabón estabiliza las gotitas de aceite ya que las rodea con un conjunto de porciones hidrofílicas que no permiten el acercamiento de otra gotita.QUÍMICA II TEORIAS DE ÁCIDOS Y BASES ¿Cómo limpia un jabón? (a) Una molécula de jabón o de detergente consta de dos porciones bien diferenciadas: una de ellas muestra afinidad por el agua (hidrofílica: “filos” significa amor). Por otra parte la palabra base o alcali es tan común. puede ser desprendida de la tela gracias a la acción del jabón. 65 . esto se debe a que algunas frutas como los cítricos tienen sabor agrio. Los chiles en escabeche son ácidos por el vinagre que contienen (ácido acético). estado físico. con un poco de trabajo mecánico. La mayoría de las personas conoce el término ácido. Para la producción de jabón se utilizan ácidos y bases. pero afín a las grasas. 3. etc. 4. La palabra ácido proviene del latín acidus que significa agrio. 5. Los siguientes ejemplos señalan cómo la naturaleza realiza su trabajo: El pH de la saliva es de 7. sulfatos.) + Cl. Disociación: Es la separación de los iones existentes en una sustancia iónica cuando se encuentran en solución acuosa. cervecerías. Algunos medicamentos como el ácido ascórbico y la penicilina se desarrollan en medios ácidos. Muchos procesos industriales dependen en gran medida del control de pH. El pH del sudor es de 7. necesitan conocer el comportamiento de los ácidos y las bases.4 aproximadamente.) NaOH-------en H2O----------. debido a que hay ciertas plantas que requieren de un medio ácido para crecer. así tenemos que: • • • • • • • Los agricultores entienden que es de suma importancia conocer la acidez o la alcalinidad de los suelos.QUÍMICA II Importancia de los ácidos y las bases Tanto los ácidos como las bases son de gran importancia en las actividades cotidianas. etc. alimentos. telas. Especialistas en refinería de azúcar. La presentan sólo las sustancias que están unidas mediante el enlace iónico. fábricas de papel. Ejemplo: Disociación de NaCl y Na OH en H2O 1 1 NaCl--------en H2O------------> Na+ (ac.(ac. fundidos o en estado líquido. nitratos de amonio y de potasio son utilizadas en la elaboración de fertilizantes indispensables en el desarrollo de plantas necesarias en nuestra alimentación. El pH de la sangre es de 7. La acidez y la alcalinidad de los suelos desempeñan un papel muy importante en ciertos sistemas químicos..> Na+ 66 1 (ac. geológicos y biológicos. El pH del jugo gástrico es de 2. El PH de la orina es de 7 (ionización y disociación) Para conocer más sobre los ácidos y las bases es necesario conocer algunos procesos como: La disociación y la ionización.(ac. Ciertas sales como fosfatos. En los procesos vitales resulta crítico la regulación del pH.) + OH.) 1 . Ejemplo: HCN (H2O) H+1 + Ácido 67 (CN)-1 base . Ejemplo: En ácidos HCl ac H+1 ac + Cl-1 ac En bases: NaOH ac Na+1 ac + (OH)-1 ac Teoría ácido-base de Bronsted-Lowry: Ácido.Es toda sustancia que al estar en solución acuosa libera iones hidrógeno H+ o bien iones hidronio (H3O)+.QUÍMICA II Los signos de los iones indican: (+ ) deficiencia de electrones (. Es toda sustancia que al estar en solución acuosa libera iones hidróxido u oxhidrilo (OH) -1.Es una sustancia capaz de donar un protón H+. ésta la presentan sustancias con enlace covalente.base En esta parte nos ocuparemos bases como son: • • • Teoría ácido-base de Arrhenius: Ácido... Base. Base.Es una sustancia capaz de aceptar un protón H+. Ejemplo: Ionización de H2SO4 y HNO3.) exceso de electrones Ionización: Es la formación de iones a partir de átomos o moléculas mediante la transferencia de electrones.. H2 SO4 + H2O HNO3 + H2O Ionización del H2O 2H2O (H3O)+1 + ( OH)-1 de estudiar algunas de la teorías de los ácidosArrhenius Bronsted-lowry Lewis (H3O) +1 ac + (HSO4)-1ac (H3O)+1 ac +( NO3)-1 ac Teorías ácido . en las que se ve claramente que son aceptores de protones. moléculas orgánicas con enlaces C=C. moléculas orgánicas con enlaces C=C 1 1 −2 Bases..OH.Es cualquier especie capaz de aceptar un par de electrones.Alcoholes. Cl... Pb+ ..QUÍMICA II En los ácidos como el clorhídrico y el cianhídrico nos permite identificar a ciertos aniones como bases. Base.. Mg+ .. SO4 .. Fe+ Neutros. Aniones. Teoría ácido-base de Lewis: Ácido. Ag+ . cuando la reacción se efectúa de derecha a izquierda (reacciones reversibles).Metales.. Neutros. Cu+ . Ácidos: Cationes. NO3-1.Es cualquier especie capaz de donar un par de electrones. Comprueba lo sencilo de este tema realizando la siguiente: 1 1 1 2 2 2 ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE Base Ca(OH)2 NaOH Ba-(OH)2 Fe(OH) 2 NH4 OH AgOH Al(OH) 3 KOH + + + + + + + + + Ácido Sal + + + + + + + + + Agua 68 .H+ . Son términos utilizados para determinar la concentración de iones (H) +1 y (OH)-1 en una solución ácida o básica. (H3 O)+1 o bién pH= Log. pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio en la solución.pH Ejemplo: y Básica (OH)-1 o bién pOH = Log 1 . H+1 1 . pOH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidróxido de la solución. (OH)-1 Escala para determinar pH. pH = -Log. pH               0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ácida (H)+1 NEUTRO De las fórmulas anteriores de pH y pOH se obtiene: pH + pOH = 14 y también podemos calcular pH y pOH utilizando el despeje de la fórmula: pH = 14 – pOH pOH = 14 . pOH = -Log.QUÍMICA II CONCEPTOS DE pH y pOH Potencial de hidrógeno (pH) y potencial de hidróxido (pOH). (O H)-1 69 . pOH pOH=3 pH = 14 .04 M. Si una solución acuosa de HNO3 tiene una concentración de 0. Una solución Determina: a) pH c) pOH. tiene una concentración −4 de ion hidrógeno de 8 X 10 mol/l Calcula su pH y pOH. Se midió el pH de la orina de Memo Clinton Russo.QUÍMICA II Una solución alcalina tiene una concentración de iones hidróxido de 0.001 Determinar su pH y pOH. estudiante del 2do. acuosa tiene una concentración de 0. una bebida popular para calmar la sed. éste fue de 5.001) pOH = Log (1000) pH + pOH = 14 pH = 14 . es fácil realizar las siguientes: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.4. Semestre de la Especialidad de Técnico en Informática Agropecuaria del CBTa 197. Determina la concentración de iones hidrógeno de la orina. 4. Datos Fórmula pOH = Log 1 [ OH ]-1 pOH = -Log 1 (0. ¿Cuál será su pH.001 2.? 3.003 M de HCl. pH = 11 Resultados pOH=3 [ OH ]-1 = 0. 70 .3 pH = 11 Con seguridad para ti. El "Gatorade". Para la determinación de pH de una solución se pueden utilizar ciertas sustancias. se pueden emplear varios métodos. Dos vasos de 600 ml. para determinar con exactitud el pH y pOH se utiliza el pH-metro (potenciometro). Para determinar un pH en el laboratorio se debe seleccionar un indicador adecuado. Práctica 5 INDICADORES DE pH OBTENIDOS DE FLORES Y HORTALIZAS. ♦ Material y Sustancias • • • • • • • • • • Una espátula Un vidrio de reloj Un matraz aforado de 250 ml. puede ser por equipo. INTRODUCCIÓN Para que la acidez o alcalinidad de una sustancia sea establecida correctamente. Pipeta graduada de 10 ml. el más rápido y cómodo es empleando un indicador universal comercial. aunque no son del todo exactos. generalmente orgánicas. Agitador magnético Diez tubos de ensayo Una gradilla 71 . ya que éste tiene un vire o cambio de coloración únicamente en cierto rango de pH. Dos matraces aforados de 50 ml. Dos vasos de 50 ml. estas sustancias son conocidas como indicadores. que responden a los medios ácidos o básicos con cambio de color. Objetivo El alumno aprenderá a obtener indicadores de pH de flores y hortalizas. con el fin de introducirlas como una tira de papel tornasol e inmediatamente ver sus resultados en forma de cambios de color según sea el grado de acidez o alcalinidad. Estas sustancias son ácidos o bases débiles en las cuales la forma molecular tiene un color diferente al de la forma iónica.QUÍMICA II Indicadores. Para que pongas en práctica y reafirmes lo aprendido realiza la siguiente práctica en el laboratorio de tu escuela o en cualquier otro. Durante la acción. de alginato de sodio al 3% 500 ml de cloruro de calcio al 1% 50 ml de ácido clorhídrico al 0. de una solución de cloruro de calcio al 1%. guarda la mezcla en el refrigerador durante 24 horas. 2.1 molar y observa. 7. 6.1 molar y observar el color. mantén la agitación. de extracto y mézclalos con 20 ml. 72 . Observa las perlas e introdúce en un tubo de ensayo que contenga una solución de ácido clorhídrico al 0. 8. de agua destilada. 3. Toma estas mismas perlas y colócalas en otro tubo de ensayo que contenga una solución de hidróxido de Sodio al 0. 4. las perlas formadas están listas para ser usadas como indicadores de pH. lávalas y hierve en 400 ml. Adiciona la mezcla gota a gota a 10 ml. En una cuartilla elabora tus conclusiones preséntalas al grupo y a tu facilitador. 5.1 molar Agua destilada Betabel Bugambilia roja Flor de cempoatl Flor amarilla de tulipán ♦ Procedimiento 1. Pesa 100 g. Toma un volumen de 30 ml.1 molar 50 ml de hidróxido de sodio al 0. Al término de ésta. de plantas. filtra el extracto y enfria a temperatura ambiente.QUÍMICA II • • • • • • • • • • • Una balanza de granataria Una parrilla eléctrica 100 ml. de una solución de alginato de sodio al 3%. Después de este tiempo. QUÍMICA II NEUTRALIZACIÓN Y TITULACIÓN. Es el proceso de transferir un protón de un ácido a una base. Durante este proceso se produce un ácido nuevo y la sustancia que pierde el protón se convierte en una nueva base. HCl + NH3 ácido 1 base 1 NH4+1 ácido 2 + Cl-1 base 2 En la reacción se observa que el HCl es un ácido porque cede protones y el NH3 es una base porque acepta protones. El residuo que queda es el ion Cl-1 y es una base conjugada porque es un aceptor. Se le llama base conjugada (a la base 2) porque proviene del ácido 1. El ion (NH4)+1 es un ácido porque es un donador de protones y se le llama ácido conjugado (al ácido 2) porque proviene de la base 1. Al poner en contacto un ácido y una base se produce una reacción de neutralización y el producto es una sal más agua Ecuación General: H X + MOH ácido base MX + sal H2O agua Frecuentemente, estas reacciones de neutralización se efectúan mediante un proceso llamado titulación. Este procedimiento se emplea para conocer la concentración de una solución (solución problema) y consiste en utilizar un ácido o una base de concentración conocida (solución patrón) que se le va adicionando a la solución problema, hasta alcanzar el punto de neutralización (equilibrio), el cual se determina utilizando un indicador, que puede ser fenolftaleína, o anaranjado de metilo, rojo neutro, etc. ¡Concéntrate ! y realiza ... ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1) Enuncia la Teoría Acido-Base de Arrhenius. 2) ¿En qué consiste la Teoría Acido-Base de Bronsted-Lowry?. 3) ¿Cuándo se forma un ácido y una base conjugadas? 4) Escribe nombres y fórmulas de algunos electrolitos ácidos fuertes. 73 QUÍMICA II 5) Enseguida escribe nombres y fórmulas de algunos electrolitos ácidos débiles. 6) Anota la ecuación de ionización del agua. 7) ¿Cómo defines los términos pH y pOH? 8) ¿Qué valores de pH y pOH tienen las soluciones ácidas? 9) ¿Qué valores de pH y pOH tienen las soluciones básicas? 10)¿Qué es un indicador? 11)¿Qué desventajas presenta medir el pH con indicadores? 12)¿Qué otros métodos se utilizan para medir el pH de las sustancias? 13)¿Qué importancia tiene conocer el pH de las sustancias en la vida diaria? 14) Calcula el pH de las siguientes muestras: a) b) c) De un suelo con una concentración de H+1 = 0.002 De orina con una concentración de H+1 = 9x10-7 De sangre con una concentración de H+1 = 7x10-8 Para saber mas El ácido de los cielos Hacia el año 1850, los científicos de Inglaterra observaron la presencia de compuestos fuertemente ácidos en el agua de la lluvia. El término lluvia ácida apareció por primera vez en 1872, en un libro titulado Air and Rain; The Beginning of Chemical Climatology (Aire y lluvia) el inicio de la climatología química). Sin embargo, su análisis sistemático no empezó antes de 1950 en el norte y occidente de Europa. A mediados de los sesenta, era evidente que la precipitación ácida estaba afectando los bosques de muchos países del norte y que el problema se estaba extendiendo. Luego, en los setenta, los estudios indicaron que la precipitación ácida también estaba cayendo sobre el norte de Estados Unidos y Canadá. En la actualidad, muchos científicos prefieren hablar de depositación ácida, en lugar de lluvía ácida; creen que el término “depositación ácida” describe mejor la distribución de los materiales ácidos sobre vastas áreas geográficas mediante los procesos naturales de vientos y precipitación. Independientemente del nombre, la raíz del problema radica en los materiales ácidos que generan los humanos por su forma de vida cotidiana. Estos materiales ácidos pueden estar dispersos como 74 QUÍMICA II sólidos que lleva el viento o como soluciones en precipitación (lluvia, nieve y neblina). Para el propósito de este análisis, nos referimos a su dispersión mediante la lluvia. La lluvia ácida se define por lo regular como agua de lluvia que tiene un pH menor que 5.65 ¿Por qué 5.65?. Porque, normalmente, el agua pura que se ha expuesto a un aire que contiene dióxido de carbono (CO2) tiene pH cercano a 5.65. Este nivel de pH se debe al CO2 que se disuelve en el agua para producir una pequeña cantidad de ácido carbónico H2CO3: CO2 (g) + H2O(g) H2CO3 (ac) Este ácido carbónico es un ácido débil y se disocia para producir una pequeña, pero importante cantidad de iones hidrógeno en solución acuosa: H2CO3 (ac) H+(aq) + H2CO3 -(ac) Observe que ambas ecuaciones representan las condiciones de equilibrio donde sólo están presentes pequeñas cantidades de los productos. Entonces, cualquier lluvia que tenga un pH menor que 5.65, debe contener materiales más ácidos que el ácido carbónico contenido en el agua pura que se expone a la atmósfera. En casos extremos, la lluvia ácida puede tener un pH tan bajo como 3.0 o 4.0 Pero el pH promedio de la lluvia en el este de Estados Unidos se encuentra por lo común a niveles de 4.1 a 4.5. Como puede imaginarse, la escala de pH es logarítmica, lo cual significa que la lluvia con un pH de 4.65 es 10 veces más ácida que la lluvia normal (pH de 5.65). El análisis de la lluvia indica que el ácido sulfúrico (H 2SO4) y el ácido nítrico (HNO3) representan casi el 94% de la acidez de la lluvia ácida con pH bajo. Estos ácidos son los productos finales de los procesos químicos que convierten al dióxido de azufre, el óxido de nitrógeno y el dióxido de nitrógeno atmosféricos en ácido sulfúrico y ácido nítrico respectivamente. El SO2 forma finalmente H2SO4. El NO ó NO2 forma finalmente HNO3 Cuando estos ácidos regresan a la tierra en la lluvia ácida, pueden afectar el ambiente de diversas maneras. La acidificación de los lagos y los arroyos pone en peligro la vida acuática, en la que se incluyen las plantas acuáticas, los peces y los animales que se alimentan de ellos. La acidificación de los suelos puede afectar el crecimiento de árboles en los bosques. La lluvia ácida puede lixiviar los cationes (especialmente Al+3) del suelo, incrementado así la concentración de estos cationes en los depósitos de agua. 75 utilizando cantidades equivalentes.QUÍMICA II Estos cationes. ♦ Material y Sustancias • • • Un matraz erlenmeyer de 500 ml. Por ejemplo. Grecia. Pude ser por equipo. Un agitador Una bureta de 100 ml. éstas al reaccionar químicamente producen o dan lugar a una sal y agua. con un costo considerable. Por ejemplo. los ácidos y las bases. al hecho de poner en contacto a un ácido con una base. siendo más evidente en el norte de Estados Unidos. perdiendo las propiedades originales. a su vez. los efectos de la lluvia ácida no siempre son visibles donde se genera la contaminación. además. los problemas de la lluvia ácida implican aspectos tanto políticos como sociales y será difícil solucionarlos. se le ha acreditado a la lluvia ácida la casi total destrucción de los frisos de mármol en el acrópolis en Atenas. para reducir sus emisiones de manera importante. INTRODUCCIÓN Dos importantes grupos de sustancias. cada una por su lado. Canadá y áreas del norte de Europa. Las fuentes de los gases ofensivos están profundamente arraigadas en la sociedad moderna. a diferencia del efecto invernadero y de la disminución del ozono. Se conoce como neutralización. producen al tacto dolor. No será fácil acabar con la lluvia ácida. Por último. mediante la filtración y el cálculo estequiométrico. Pote en acción inmediatamente y en el laboratorio de tu escuela o en otro lugar al que tengas acceso realiza la siguiente práctica. Diversas industrias tendrían que modificar sus operaciones de manera radical. ya que reaccionan con el agua del cuerpo humano produciendo iones ya sea por disociación o ionización y estos lastiman en altas concentraciones a los tejidos. Por desgracia. 76 . los efectos de la depositación ácida tienden a ser regionales. Al igual que el efecto invernadero y la disminución del ozono. Canadá y Nueva Inglaterra sufren a causa de las emisiones que se originan en las zonas industriales de los estados centrales de Estados Unidos. la precipitación ácida puede deteriorar los edificios y monumentos antiguos. pueden despojar a las plantas de los agentes deseables o concentrar materiales nocivos en lagos y arroyos. Práctica 6 NEUTRALIZACIÓN Objetivo El estudiante identificará al ácido ascórbico en una pastilla de vitamina C. Anota las observaciones de cada paso.1 M ♦ Procedimiento 1. Añade el hidróxido de sodio lentamente al matraz con agitación continua. Adiciona 2 o 3 gotas de fenolftaleína. 4. En una bureta coloca el NaOH 0. 77 . 6. Una vez realizada la práctica ya sea individual o por equipo elaboren en una cuartilla las conclusiones principales para compararlas con los demás en la asesoría presencial. 3. Coloca la pastilla de vitamina C en el matraz erlenmeyer 2. hasta la aparición de un color rosa permanente.1 M.QUÍMICA II • • • • • • Un soporte universal Pinzas para bureta Agua destilada Fenolftaleína Pastilla de vitamina C de 500 mg Hidróxido de sodio 0. de agua destilada agitándola para desbaratar la pastilla. 5. entregando una copia al facilitador. Agrega 10 ml. e insolubles en todos los disolventes a temperaturas ordinarias.QUÍMICA II II QUIMICA DEL CARBONO Te invitamos a que te adentres en el interesante mundo del estudio del carbono y de los compuestos que de él se derivan. El carbono amorfo se caracteriza por un grado de cristalización muy bajo. Carbono. Estructura quimica La química de los compuestos del carbono se denomina química orgánica. pero en la actualidad se reconocen como compuestos orgánicos. 3. Concentrate detenidamente y trata de recordar todo lo que sabes sobre el elemento llamado carbono. de símbolo C. grafito y carbono amorfo) son sólidos con puntos de fusión extremadamente altos. Su número atómico es 6.01115. El dióxido de carbono es un componente importante de la atmósfera y la principal fuente de carbono que se incorpora a la materia viva. y que tiene muchas aplicaciones industriales importantes. 2. es un elemento crucial para la existencia de los organismos vivos. El término “orgánica” significa que pertenece a organismos vegetales o animales. A continuación lee detenidamente lasiguienteología que se te presenta. cada átomo está unido a otros cuatro en una estructura tridimensional. aunque sólo constituye un 0. 4. que posteriormente son consumidos por otros organismos. los vegetales convierten el dióxido de carbono en compuestos orgánicos de carbono.025% de la corteza terrestre. donde existe principalmente en forma de carbonatos. el material más duro que se conoce. mientras que el grafito consiste en láminas débilmente unidas de átomos dispuestos en hexágonos. y pertenece al grupo 14 (o IVA) del sistema periódico. Por medio de la fotosíntesis. En el diamante. Las tres formas de carbono elemental existentes en la naturaleza (diamante. Las propiedades físicas de las tres formas difieren considerablemente a causa de las diferencias en su estructura cristalina. La masa atómica del carbono es 12. 1. 78 . El carbono es un elemento ampliamente distribuido en la naturaleza. Puede obtenerse en estado puro calentando azúcar purificada a 900 °C en ausencia de aire. Una vez que recordaste anotalo en forma de resumen en una hoja de cuaderno. Elabora en media hoja de papel bond y por medio de recortes de revistas o periodicos las ideas principapales de tu resumén. todos aquellos que contengan carbono a excepción de los compuestos carbonatados y el bióxido de carbono estudiados dentro de la química inorgánica o mineral. El grafito está formado por capas de carbono compuestas por anillos hexagonales de átomos. se obtiene quemando hidrocarburos líquidos como el queroseno. Sólo ahora se están empezando a descubrir las propiedades de los fullerenos debidas a su inusual estructura. el coque. el negro de carbono y el negro de humo. los átomos constituyen una red tridimensional que se extiende a lo largo de todo un cristal. En los fullerenos. El fullereno C60 está compuesto por 60 átomos de carbono que forman un ‘globo’ constituido por 20 hexágonos y 12 pentágonos. pero ha sido sustituido por el negro de carbono. con una cantidad de aire insuficiente. Las capas se pueden deslizar una sobre otra. el carbón. Esta disposición hace que el diamante sea la sustancia más dura que existe en la naturaleza. los átomos se unen para formar superficies esféricas o cilíndricas. se obtiene por la combustión incompleta del gas natural y se utiliza sobre todo como agente de relleno y de refuerzo en el caucho o hule. En el diamante. 79 . El negro de humo.QUÍMICA II El carbono amorfo se encuentra con distintos grados de pureza en el carbón de leña. produciendo una llama humeante. que está compuesto por partículas más finas. llamado también negro de gas. al que a veces se denomina de forma incorrecta negro de carbono. Durante mucho tiempo se utilizó el negro de humo como pigmento negro en tintas y pinturas. Ejemplos de la estructura átomica de los diferentes tipos de carbono: Los átomos de carbono pueden unirse entre sí de diferentes maneras y formar sustancias con propiedades muy distintas. El humo u hollín se recoge en una cámara separada. El negro de carbono. por lo que el grafito puede incluso utilizarse como lubricante. 1. En el caso del átomo de carbono. escribe las diferencias y elabora un resúmen en la computadora no minimo de tres hojas a doble espacio con letra times New Roman número 12 para entregar a tu facilitador.QUÍMICA II Una de las preocupaciones de los químicos de la actualidad es el de conocer las formas geométricas que tienen los átomos y las moléculas. energía y distancia entre los mismos. por que estableciendo su estructura geométrica es posible explicar su comportamiento químico. se recurre a describirlos en términos de orbitales híbridos. y otros elementos. Tienen gran tendencia o afinidad para unirse entre sí y formar cadenas con ramificaciones ó esqueletos. 1. Propiedades químicas más importantes del átomo de carbono Losl átomos de carbono son tetravalentes. p. 1 2s + 3 sp 3 4 2p Fig. 80 . así como la dirección. de esta manera es como analizaremos el átomo de carbono. Ahora después de esta lectura compara los conocimientos que tu tenías con los que acabas de leer.Esto significa que un átomo de carbono tiene cuatro electrones en su último nivel ó capa de valencia. Para poder explicar la formación de enlaces del carbono. que son aquellos que resultan de la combinación de propiedades de orbitales s. se considera que todas sus uniones pueden ser explicadas por la formación de orbitales híbridos sp3 (un orbital s con tres orbitales p). Tienen gran afinidad para unirse con otros elementos. d y f.. Fig. sp2 (un s con dos p) y sp (un orbital s mezclado con un p). Representación esquemática de formación de 4 orbitales híbridos sp3. utilizando la representación gráfica de la configuración electrónica del carbono. 6 C (estado híbridado) 1s 2 2 (sp 3 1 ) 2 (sp 3 1 ) 2 (sp 3 1 ) 2 (sp3)1 6 C (estado excitado) 1s2 2s 1 2p 1 x 2p 1 y 2p 1 z De esta manera. queda explicado. porque el átomo de carbono puede formar 4 enlaces sencillos iguales. también se explica que queden orientados hacia los vértices de un tetraedro regular. Fig. resulta mas sencilla. formando ángulos de 109 0 28’ entre ellos. que da por resultado la formación de 4 orbitales idénticos sp3. 81 . sufre un pequeño salto de un electrón 2s al orbital 2pz que está libre. 2. Además. Este átomo en estado basal (menor energía) al ser excitado. como cada orbital tiende a estar lo mas separado posible de los demás.QUÍMICA II Esto puede parecer difícil pero la explicación acerca de la formación de estos orbitales híbridos. quedando: En estado basal BAbasal: 6 C 1s 2 2s2 2px 1 2py 1 2pz 0 Finalmente viene un reacomodo energético. que al unirse. esto mismo podría anotarse así: H H H C H Sin embargo una explicación más completa de estas uniones. la Fig. El carbono pues. En cambio. muestra todas las características ideales para unirse por medio de enlaces covalentes con otros elementos y con otros átomos de carbono enlazados entre sí. así como del carácter doble o triple que presenta el carbono. no se une por enlaces iónicos. 2. se comparten entre los dos átomos. que resultaría imposible demostrar la formación de enlaces iónicos con este elemento. que pueden ser desde unos cuantos. Por su especial estructura atómica mostrada por su configuración electrónica estudiada en párrafos anteriores. Como cada covalencia puede representarse por una linea. formando así una pareja de electrones compartidos. causantes de la unión (covalente sencilla). es aquel que se establece entre dos átomos. Utilizando el sistema de Lewis. hasta miles orbitales híbridos permite explicar también. participando cada uno de ellos con un electrón. Esto sp3. afinidad electrónica y energía de ionización tales. que cada electrón del carbono (recuerde que tiene 4 en su último nivel) (puntos) establece una covalencia al unirse a un electrón del Hidrógeno (cruces) formando cuatro covalencias sencillas. el carbono presenta valores de electronegatividad. existencia de alrededor de 2 millones de compuestos orgánicos.QUÍMICA II Acabas de conocer la estructura del carbono ahora te invitamos a que juntos veamos como están enlazados los compuestos orgánicos. Adelante. 82 H . Recordemos que un enlace covalente. H H C H Esto significa. Formación de de ellos. la unión de un átomo de carbono con cuatro hidrógenos para formar el metano (CH4) quedaría de la siguiente manera. El carbono también forma enlaces dobles con otros elementos y sobre todo con átomos de él mismo. Sin embargo. 83 . 5. se explican los enlaces del carbono. sobre cada uno de los orbitales sp3 del carbono que también poseen un solo electrón. sin hibridar con un electrón. Quedonde se muestra el enlace sigma entre 2 orbitales sp2 y el enlace ¶ entre 2 orbitales p. De esta manera se entiende que el metano tendrá una forma tetraédrica con un átomo de H en cada vértice y un ángulo entre ellos de 1090 28’ como se explicó en la formación de orbitales híbridos sp3 (Fig. Este enlace firme que se establece por la superposición de un orbital de un átomo sobre otro orbital de otro átomo. se denomina enlace sigma (σ). 5) ya que se establecen entre orbitales híbridos sp2 y s del Hidrógeno. de una molécula de metano CH4. Fig. La explicación con el modelo de Lewis sería: H H C H H C Fig. Representación plana y en el espacio. diciendo que existe un enlace sigma C-C y dos más de cada carbono con los Hidrógenos. Como este último enlace se establece entre orbitales paralelos Fig. forma un enlace más debil y no superpuestos. La estructura del metano. 4. estos enlaces presentarán ángulos de 1200 entre sí (Fig. se conoce como molécula ¶ (pi). Esto significa que entre un carbono y otro del etileno (CH 2 = CH2) se encuentra un enlace doble covalente. Representación de una enlace de etileno. Sin embargo. por lo que éste será encargado de la otra unión entre carbono y carbono. Utilizando el concepto de orbitales híbridos sp2. Esto mismo ocurrirá en cada ocasión que el carbono establezca enlaces sencillos con otros elementos o con él mismo. 5. 4). recordemos que en la hibridación sp2. ya que una se rompe fácilmente y la otra no.QUÍMICA II se logra a partir de los orbitales híbridos estudiados en el punto anterior. corresponde a la superposición de un orbital 1s del H con su electrón. el comportamiento químico de este compuesto revela que las uniones no son iguales en energía. queda un orbital p. El gran número de compuestos de carbono se explica por dos características de los átomos de carbono: 1. como son los enlaces ¶. En consecuencia.tienen también cuatro electrones de valencia. Unión de los átomos de carbono entre sí. 2. Por ejemplo. de compuestos conocidos que no contienen carbono. La geometría molecular también se verá favorecida en su esclarecimiento. Esto significa que los átomos de carbono son capaces de formar anillos y cadenas y disponer todavía de electrones de valencia que pueden utilizarse para formar enlaces con átomos de otros elementos. los enlaces triples covalentes quedarían explicados como formados por un enlace sigma (σ) (establecido entre orbitales híbridos sp del carbono) y dos enlaces pi (¶) ocasionados por los dos orbitales p no hibridados restantes. sus electrones de capa exterior están situados progresivamente más alejados del núcleo al crecer el número atómico y se mantienen unidos con menos fuerza. si tomamos en cuenta los ángulos tan especiales que se forman cuando las uniones son entre orbitales híbridos sp3 o sp2 o bien sp. representación de una molécula de acetileno. El número de compuestos orgánicos ha sido formación de enlaces σ y ¶. Sin embargo. compartiendo uno o más pares de electrones para formar cadenas o moléculas anulares. germanio. 6. 6. estos elementos son más metálicos que el carbono y es menos probable que formen moléculas en cadena o anulares por medio de enlaces covalentes. El silicio. donde se nota la Número de compuestos orgánicos. forma compuestos en los que los átomos de silicio se unen en cadenas. En capítulos posteriores. así como su forma número es muy superior al estimado recientemente como superior al millón. (Tetraédricas. Practica No. en el etino o acetileno (H-C = C-H) quedarían representados de acuerdo a la Fig. triangulares planas o lineales respectivamente). Estelineal. estaño y plomo. Los otros elementos del grupo IV A – silicio. pero estas cadenas no son ni muy largas ni muy estables. se descubrirá la importancia del tipo de enlace en la explicación de ciertas reacciones químicas que se efectúan gracias a la existencia de uniones débiles. Fig. próximo al carbono en la familia. 7 84 . Los átomos de carbono con cuatro electrones de valencia pueden formar cuatro enlaces covalentes. Para poner en práctica lo aprendido sobre el atomo de carbono realiza la siguiente práctica por equipo.QUÍMICA II Finalmente. una de las grandes y seis ovoides de poliestireno. La esfera pequeña que está pintada de rojo representa el Kernel ( núcleo y reempes internas completas). se obtiene cuatro semiesferas de manera que al juntar dos de ellas se pueden incluir. en su centro. lo que se logra fácilmente mediante una navaja de afeitar. Realizada la operación anterior. A continuación. Con las operaciones realizadas anteriormente. Ejemplos: 85 . al concepto de regiones espacio-energética de manifestación probabilística electrónica (reempes). las esferas grandes a través de su diámetro.QUÍMICA II MODELOS ATÓMICOS OBJETIVO: Que a través de la práctica y en el laboratorio los estudiantes aprendan de manera visual la estructura del átomo de carbono así como de algunos compuestos orgánicos. por lo tanto. La misma cantidad de esferas y ovoides se dejará de color natural. Cuando una esfera o par de ovoides de poli estireno están pintados de amarillo significará una reempe que está ocupada por dos electrones. se procederá a partir en dos. quiere decir que la reempe está ocupada por un solo electrón. por último se pintará una esfera pequeña de color rojo. se pueden proceder a la construcción del modelo de un átomo a partir de los elementos de tipo representativo. una de las esferas pequeñas. MATERIAL Y REACTIVOS 3 varillas de aluminio de 30 cm de largo 3 esferas de poli estireno de aproximadamente 2 cm de diámetro 2 esferas de poli estireno de aproximadamente 4 cm de diámetro 12 ovoides de poli estireno de aproximadamente 6 cm de diámetro en su dimensión mayor y 5 cm en su dimensión menor pinturas de agua roja y amarilla pinceles. según la clasificación cúantica de los elementos. una de las esferas pequeñas. pero cuando la esfera o par de ovoides sean de color natural. El modelo de un átomo debe de basarse en la teoría de DIRAC y. Base de madera de aproximadamente 10 x 10 cm Navaja de afeitar PROCEDIMIENTO: Primero es conveniente pintar de amarillo. la presentación visual que nos propone el modelo construido deberá apegarse lo más posible. está ocupada por dos electrones. Y y Z . de acuerdo con su imaginación ingenio y creatividad. Lo llevará a la asesoría y explicará a sus compañeros todo lo referente a su estructura atomica NOMENCLATURA HIDROCARBUROS Y MECANISMOS 86 DE REACCIONES DE . la esfera pequeña ( que representa la reempe 1S 1). las tres varillas de aluminio. su distribución electrónica es 1S2 se ocuparán las mismas partes que en las del modelo de hidrógeno. que representan los ejes cartesianos X. Helio: en el caso del helio.QUÍMICA II Hidrógeno: puesto que la distribución electrónica del átomo de hidrógeno es 1S 1. base de soporte.energética de manifestación probabilística electrónica (1S2). La esfera blanca representara la región espacio-energética de manifestación probabilística electrónica (1S1) que esta ocupada por un solo electron. de color blanco (ocupada por un solo electrón ). para la construcción de su modelo se debe utilizar las siguientes piezas. Cada equipo realizará un modelo de un átomo diferente. sólo que la esfera deberá ser amarilla para indicar que la región espacio. En la esfera pequeña podemos insertar las tres varillas de manera perpendicular entre sí para representar el núcleo del átomo. QUÍMICA II Los seres humanos nos distinguimos unos de otros por el nombre y apellido..C .C . Clasificación de las cadenas de los compuestos orgánicos Los esqueletos de hidrocarburos se clasifican tanto en su forma de encadenarse los carbonos.Al encadenarse intercambian una sola valencia los carbonos entre sí. Aprendámoslo juntos.C – C/ \ -C C\ / -C .C| | | -C – | -C | | C| C| Saturados.. como en la saturación. 87 . homogeneidad y la arborescencia de la estructura.C – | | | | | | | Cadena cerrada.. TIPOS DE ESQUELETO DE HIDROCARBUROS Cadena abierta ESQUELETO Saturada No saturada Homogéneas Sencillos y Arborescentes Saturados No saturados Cadena cerrada Heterogéneas Cadena abierta.encadenados linealmente | | | | | -C .C . así mismo los compuestos orgánicos difieren por el nombre que se les dá de acuerdo a los átomos de los elementos que intervienen en sus compuestos y los tipos de enlace que presenten. | | | S -C–C–O–C– / \ / | | | .con ramificaciones | | | | -C–C–C–C| | | | -C| Homogéneas..C C| | .Cuando en la cadena hay 1 ó más átomos que no son de carbono..Sin ramificaciones | | | | -C–C–C–C– | | | | Arborescentes.Cuando un par de carbonos vecinos intercambian 2 ó 3 electrones | | -C–C= C–C– | | | | | | .C ≡ C | | Sencillos..Cuando la cadena sólo tiene átomos de carbono | | | -C–C–C| | | Heterogéneos.QUÍMICA II | | | -C–C–C| | | No saturados..C C| | Enlazate con el carbono y realiza lo siguiente ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 88 .C ..C . 3. No saturada homogénea y arborescente. | . ¿Qué es la Química Orgánica? Cuáles son las características de los compuestos orgánicos. No saturada. 2. homogénea y arborescente.QUÍMICA II I. ¿Cuáles son las diferencias entre compuestos orgánicos e inorgánicos? Explica las propiedades más importantes del átomo de carbono.C/ \ -C C\ // -C . Clasifica los siguientes hidrocarburos siguiendo el ejemplo: El Ejemplo: | | | -C–C–C–C≡ C| | | -C| Cadena abierta. Contesta lo que se te pide: 1. 4. __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ 89 | | | | -C–C–C -C= C–C– | | | | | | | | -C – C– . 2.C | | | | | | | -C–C–C–C–C| | | | | Cadena cerrada.C .C| | . C __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ NOMENCLATURA DE HIDROCARBUROS 90 .C / \ | C C.C | | | | | C – C – C | | | -C C\ / S / C .QUÍMICA II | | -C .C\ / | C . En tu casa. así como en la Industria de los plásticos. la terlenka. cerámicas. Los primeros se subdividen en familias: ALCANOS. el cual tiene múltiples aplicaciones: Observa detenidamente a tú alrededor. ladrillos. Además en Industria de los medicamentos. de cualquier forma y color. hidrógeno y carbono. en los vidrios. en tu país y describe: • • • • Procesos donde creas es utilizado algún hidrocarburo Articulos que tu creas se utilizó hidrocarburos para su elaboración Realiza un ensayo de la importancia que creas tienen los hidrocarburos en la actualidad. en la industria de los agroquímicos esta presente en la producción de vegetales con fertilizantes e insecticidas. las telas con las que nos vestimos y decoramos la casa. etc. Partiendo de su estructura. limpiadores. asimismo en la quimiocromía (la química del color). como el nylon. en la metalurgia. se dividen en dos clases principales: Aciclicos o alifáticos y Ciclicos. por lo que se conocen como HIDROCARBUROS. elásticos o rígidos.. lisos o rugosos. en la industria textil. en los alimentos. etc. Elabora un ensayo y comparalo con el que elaboraste inicialmente. Los hidrocarburos se usan principalemente como combustible. 91 . Clasificación de los hidrocarburos. Lee detenidamente la información que al respecto contiene tu antología. jabones. diesel. gasavión.QUÍMICA II Ciertos compuestos orgánicos sólo contienen dos elementos. en productos caseros como pegamentos. se hacen en gran medida con fibras sintéticas producidas en reacciones químicas con los hidrocarburos. brillantes o mates. concretos. en tu ciudad. cerillos. en gasolinas. ALQUENOS. ya que se producen transparentes y opacos. ALQUINOS y los ciclicos en : carbociclicos y heterociclicos La principal fuente de hidrocarburos es el petróleo. Ahora consulta en Intenet o alguna enciclopedia interactiva lo más interesante sobre los hidrocarburos. en tu calle. Por ejemplo. los cuatro enlaces carbono-hidrógeno en el metano. En lugar de esto. FÓRMULA GENERAL: Cn H2n + 2 n = número de átomos de carbono Su primer representante es el metano (CH4 ) llamado también gas de los pantanos. es decir que poseen todos sus enlaces sencillos. formando ángulos de 1090 28’. propiedades químicas y Físicas más importantes así como sus principales usos y aplicaciones. Una propiedad sorprendente de los enlaces de los hidrocarburos de la serie de los alcanos es su equivalencia. su nomenclatura. Es difícil explicar estas características en función de los orbitales de valencia del estado más estable de un átomo de carbono aislado. . Los alcanos son compuestos orgánicos que se definen como hidrocarburos saturados. se cree que en la 92 . las fuerzas de valencia están dirigidas uniformemente desde el átomo de carbono hacia los vértices de un tetraedro imaginario. son idénticos en reactividad y estabilidad. . Estructura de las moléculas de los alcanos. . Además. . . Su grupo funcional R-H.QUÍMICA II Saturados . un estado en el que se cree que dos de los cuatro electrones de valencia ocupan el orbital 2s como electrones apareados y que cada uno de los dos restantes ocupan orbitales 2p separados. Bencénico ó eténicos (doble enlace ) Alquinos o acetilenos (triple enlace) Aciclicos Ahora te invitamos a que juntos conozcamos la estructura átomica de los hidrocarburos. . . en su clasificación por estructura pueden ser de cadena abierta (acíclicos) y de cadena cerrada (cíclicos). . CH4. Cicloparafinas Cíclicos No saturados . parafinas ó alcanos (Enlace sencillo) Aciclicos Alquenos olefinas No saturados (doble y triple enlace ) Hidrocarburos Saturados . . . hepta. con la terminación ANO. respectivamente.QUÍMICA II formación de un alcano. buta. Las propiedades de los alcanos demuestran que eso es correcto. Sin embargo. hexa. con la nube de electrones ligeramente desplazada hacia el carbono. los orbitales. con los cuatro núcleos de hidrógeno en los cuatro vértices y el núcleo de carbono en el centro. eta. se les denomina sp3. Como el carbono y el hidrógeno tienen una electronegatividad de 2. Por ser el resultado de la mezcla o hibridación de un orbital s y tres orbitales p. no son polares. podría esperarse que el enlace carbono-hidrógeno tuviese una cierta polaridad. En el proceso. otras son líquidas como el benceno y gases como el metano y el acetileno. Se piensa que en la formación del metano. Ejemplos: Nombre Metano Etano Propano Butano Pentano fórmula molecular CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5 H12 fórmula semidesarrollada CH4 CH3 – CH3 CH3 – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 Formula molecular 93 Nombre . Se cree también que la energía necesaria para promover un electrón s a un orbital p está mas que compensada por la energía liberada en la formación de cuatro orbitales de enlace equivalentes en la molécula de alcano resultante. esto es. para nombrarlos se indica el número de átomos de carbono mediante los prefijos meta.5 y 2. resultantes son idénticos en todos los aspectos y se dirigen hacia fuera del núcleo con ángulos de 1090 28’. uno de los electrones 2s es elevado a un orbital vacante 2p de mayor energía para proporcionar cuatro orbitales con cuatro electrones no apareados. penta.. la conformación simétrica de la mayor parte de las moléculas de los alcanos tienen el efecto de equilibrar las cargas parciales de forma que las moléculas. cada átomo de hidrógeno se une con el carbono por un enlace sigma que envuelve a un orbital s del hidrógeno y un orbital híbrido sp3 del carbono. Son sustancias combustibles que cuando arden se combinan con el oxígeno del aire produciendo CO2 y H2O. octa. globalmente. propa. Son compuestos de cadena lineal. Algunas son sólidas como la parafina. cada orbital sp3 penetra en el orbital s de un átomo de hidrógeno. etc. Hidrocarburos saturados acíclicos ó alcanos no ramificados.1. Esto da lugar a una molécula de forma tetraédrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C9H20 . . . . . . . . . . . . C3H8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C20H42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C2H6 . . . . . . . . . . . . . . dan lugar a grupos monovalentes llamados “Radicales Alquilo” y cuyo nombre se forma del nombre del hidrocarburo del cuál proviene. . . . . . C10H22 . . . .) – CH3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Son compuestos de cadena ramificada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . Metano Etano Propano Butano Pentano Nonano Decano Penta decano Eicosano Radicales alquilo. . . . . . . .Cuando se le quita un hidrógeno a un hidrocarburo saturado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . ALCANO (R-R) Metano Etano CH4 CH3 – CH3 Metilo o metil Etilo o etil ALQUILO (R . . .QUÍMICA II CH4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C15H32 . . . . pero remplazando la terminación ano por il o ilo. . C5H12 . . . . . C4H10 . . .CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH2- Propano CH3 – CH2 – CH3 Propilo o propil | Isopropilo o isopropil CH3 – CH – CH3 Butano CH3 – CH2 – CH2 – CH3 Butilo o butil CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – Secbutilo CH3 | Isobutano CH3 – CH – CH3 CH3 – CH – CH2 – CH3 | CH3 | Terbutilo o terbutil CH3 – C – | CH3 Isobutilo o isobutil CH3 – CH – CH2 | CH3 Hidrocarburos saturados aciclicos ó alcanos ramificados. . para nombrarlos se siguen las siguientes reglas: 94 . . . . . . . . . Se enumera esta cadena. 2. penta. todo lo que no forme parte de esa cadena serán arborescencias ( radicales alquilo).QUÍMICA II Nomenclatura IUPAC ( Internacional Unión of Pure and applied Chemistry ) Unión internacional de la Química Pura y Aplicada. tri. Se van nombrando las arborescencias en orden de complejidad. se indica con los prefijos di. y mediante números las posiciones. 4. tetra. indicando con un número la posición que ocupa cada una de ellas en la cadena principal. Si la misma arborescencia esta presente 2 ó más veces en la molécula. Se elige la cadena continua más larga posible de átomos de carbono a la que llamaremos cadena principal o patrón.3. etc.3 – etilpentano 5. NOTA: Los números se separan de los nombres por guiones y los números se separan unos de otros por comas.CH 7CH2 95 . Se escribe el nombre de la cadena principal con un solo nombre al final. 1. Ejemplo 5 4 3 2 1 CH3 – CH2 – CH – CH – CH3 | | CH2 CH3 | CH3 CH3 1 2 3 4 5| 6 CH3 – CH2 – CH – CH – CH – CH – CH3 | | | CH2 CH2 7 CH2 | | | CH3 CH2 8 CH3 | CH3 9CH3 | 2 – metil .etil 4 – propiloctano CH3 8CH2 | | CH3 CH3 – CH2.6 – Dimetil . colocando el número 1 al carbono que tenga una ramificación más próxima al extremo de la cadena principal. 3. pero con diferente forma de agrupar sus átomos y diferentes propiedades.5.QUÍMICA II | | 5| | C – CH – CH3 6 CH3 – 1 CH2 – C – CH – 2 3| 4 CH3 – CH CH2 | | CH3 CH3 CH3 3. Isómero.5 – secbutil Nonano Isomería Fenómeno por el cuál 2 ó más compuestos presentan igual fórmula molecular.4 – etil. Compuesto con igual número de carbono e hidrógeno (fórmula molecular ) pero con diferente arreglo estructural y por lo tanto distintas propiedades.6 – Trimetil . 3 – isopropil . De tal manera que: 96 CH3 – CH2 – CH2 – CH3 C4 H10 n-butano pentano normal CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 C5H12 n . Butano normal Isómeros del butano CH3 | CH3 – CH – CH3 C4 H10 Isobutano isómero del pentano CH3 | CH3 – CH – CH2 – CH3 C5 H12 Isopentano CH3 | CH3 – C – CH3 | CH3 C5H12 Neopentano Ahora comprendemos porqué en la química orgánica es necesario emplear fórmulas estructurales o semidesarrolladas para nombrar a sus compuestos ejemplo: En el caso del pentano si escribimos su fórmula condensada C 5H12 no sabemos a cuál de sus isómeros nos referimos (ejemplo anterior).pentano . R Carbono terciario.C -H | | H H El número de isómeros crece al aumentar el número de carbonos. terciarios y cuaternarios.C1 .Son aquellos que se unen a 3 átomos de hidrógeno y a un grupo monovalente. Carbonos primarios.C1 . Existen 4 tipos de carbonos y son: carbonos primarios. Fórmula semidesarrollada H H | | H–C .CH3 ó R .H | | | H H H CH3 – CH2 .C2 ..C . Tipos de carbonos.C . Se une a un hidrógeno y a 3 grupos monovalentes. Son aquellos que se unen a 2 átomos de hidrógeno y a 2 grupos monovalentes H H H | | | H . Al fenómeno de isomería se debe que existan tantos compuestos orgánicos en relación con los compuestos inórganicos.CH 2 . secundarios.QUÍMICA II Fórmula condensada Fórmula desarrollada H H | | C2 H6 CH3 – CH3 H -C .H | | H H CH3 – CH3 ó CH3 .H | H | H | 97 CH3 | R | .R Carbono secundario. H | H . C . Se une a 4 grupos monovalentes H | H H.CH3 ó | | | | H H -C. En el siguiente esqueleto de carbonos identifica el tipo indicando con un número. ahora siguientes actividades.H H CH3 | | | | H – C – 4C C .R El carbono 3 es terciario Carbono cuaternario.QUÍMICA II H– C – | H 3 C – | H C | H H CH3 – CH .H H CH3 | H El carbono 4 es cuaternario R | R -C-R | R Haz finalizado el primer tema. práctica lo aprendido elaborando las ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1. C 98 al que pertenece C . Suerte.H CH3 – C .CH3 ó R .CH . 3. R. Elemento que se detecta colocando un tapón de lana de vidrio que contiene Sulfato de cobre anhidro que es una sal blanca a un tubo de ensaye con una muestra seca que al calentarse el gas que se desprende hidrata adquiriendo un color azul. 1. Investiga lo siguiente en libros de química o en enciclopedias. Análisis al que se recurre para saber cuales son los elementos que constituyen a un compuesto orgánico. ____________________ 3. R. R. Elemento que se detecta cuando al calentar en un tubo de ensaye una pequeña muestra con Oxido de cobre (III) se desprende un gas que al hacerlo burbujear en agua de cal. ______________________.C | C | C | C - | C | C | C C C | C | C – C C Carbonos primarios (1) Carbonos secundarios (2) Carbonos tercearios (3) Carbonos cuaternarios (4) 2. _________________________. Teoría que explica la R___________________ presencia de moléculas como el CH 4.QUÍMICA II C – C – C - C - C | C | C | C – C | C - C C | C | . esta se enturbia. 4. 2.C . Las respuestas que obtuvistes encuéntralas en la siguiente sopa de letras O N B H G N N B J F O N B J D B M C K S R M C E A A L X K A C L X U Q A K Z L Q B J Z E W B J Z K W C I X K H 99 D I C Ñ E D H C Ñ E E H V Ñ R W H V M R H G V M R O G B N T L G B N T E F B N T R F C U A . para nombrarlos se siguen las reglas ya conocidas anteponiendo la palabra ciclo antes del nombre. Ejemplos: 100 . saturados cíclicos ó cicloalcanos no ramificados y Son compuestos que se encuentran dentro de un ciclo o de cadena cerrada. La cadena se númera siguiendo la orientación de las manecillas del reloj.QUÍMICA II J H C R H N T G B N K O L B E J H D F Y R F V O E D W S X Q J G E V M Q A I Z W S E D C R K G S T M F C V T G B Y H N U K F X G J A J M I A K O L P C L F X B D O L I Z K U J M U Y L F W I J T G U G B R F A V E P D R Y U R F F G G B L Y H N P B Z H U R U J M I I K O N P I D A N E O L P P T O L U I J O S Q U K T G B A Y T O G T B O S P J K Q A T S X N E D R C O S O M I R I F V E T G B O Y I A I I I V H U G M I K O G N I A U K O L P O L I U J M E N U Q Y O L Q R A A Z W S X N E U Q T L L D R T G B Y H N O U Y Q R P I J M I K O L P O L I Y W E H P U J M Y H N T G R F N T I T A T I V O V E D W S X Hidrocarburos ramificados. Dimetil.QUÍMICA II CH2 Ciclopropano CH2 CH2 CH3 CH CH2 CH2 CH CH2 CH3 1. CH4 + Cl2 CH4 + 2Cl2 CH4 + 3Cl2 cloroformo CH4 + 4Cl2 HCl + CH3 – Cl Cloruro de metilo 2HCl + CH2 . punto de fusión. Es una de sus reacciones principales de los alcanos. • El punto de ebullición.Cl2 Dicloruro de metileno 3HCl + CH-Cl3 Tricloruro de metil o 4HCl + C Cl4 Tetracloruro de carbono Por lo anterior observamos que la sustitución puede ser total o parcial. • Son incoloros. sustituyendo un hidrógeno por un halógeno. • Del C16H34 (n-hexadecano) en adelante son sólidos. Propiedades químicas Los alcanos arden en el aire con llama no muy luminosa. generalmente aumenta conforme aumenta el peso molecular. • Del término C5H12 (n-pentano) al C15H32 (n-pentadecano) son líquidos. Orden de actividad de los halógenos: F > Cl2 > Br2 101 . la viscosidad y la densidad.2. generalmente sin olor. la cual consiste en introducir un átomo de un halógeno en la molécula de un alcano.ciclopentano Propiedades físicas de los alcanos: • Los 4 primeros términos de la serie son gases ( del metano al n-butano). produciendo agua y anhídrido carbónico. son prácticamente insolubles en agua. Reacciones de sustitución. También se le conoce como gas de los pantanos. El gas en cilindros usado en nuestra economía es principalmente una mezcla de propano y butano y algo de metano y etano. Ni R ..dimetilbutano 2NaX + R–R Usos.. En general: 2R – X + 2Na En particular: c). Ni CH2 . En general las parafinas se emplean como fuentes de energía (calorífica. En las minas de carbón suele formar mezclas explosivas con el aire y se le da el nombre de gas grisú. Método de Wurtz.Cl + 2Na | CH3 Cloruro de isopropil → 2Na Br + CH3 .CH3 | | CH3 CH3 2. ) como disolventes y en numerosas síntesis.CH .3 .QUÍMICA II Obtenciones de alcanos o parafinas a). Pd. El peligro del gas grisú no solo se debe a los efectos mecánicos y térmicos de la explosión. Consiste en tratar un derivado halogenado de parafina con sodio metálico a 200 – 300ºC y se forman alcanos simétricos. sino también al enrarecimiento del aire por escasez de oxígeno (asfixia) y además.Por hidrogenación de alquenos: En lo general: R = R + H2 En lo particular: CH2 = CH2 + Pt.CH .CH3 Etano 2NaCl + CH3 .2 CH3 – Br + 2Na Brumuro de metilo d).CH .R H | | H H2 Pt.CH2   H H b). mecánica. por la formación del monóxido de carbono (CO) que es altamente tóxico.2CH3 . etc. 102 .. Alcanos más importantes Metano. Pd. Su formación en los pantanos se debe a la acción del agua. también se ha encontrado en la sangre de estos animales.2 – dipropil.3. Algunos de los siguientes nombres son incorrectos.2. 4. 5.QUÍMICA II El gas natural posee más del 95% de metano.3 – metil butano 3. fibras de madera y sustancias similares ( en putrefacción) ( C6H10 O5 ) n + nH2O Celulosa La descomposición de la celulosa en la panza del ganado vacuno es una fermentación metánica.4 – dietil pentano 103 .3 y 5 respectivamente d) Coloca el número de hidrógenos necesarios y elabore la formula semidesarrollada o condensada del hidrocarburo resultante. escribe una fórmula estructural para cada compuesto y dá el nombre correcto: a) b) c) d) e) 2 – dimetil propano 2.4 – dimetil pentano 2. ¿Cuáles son los principales usos de los alcanos 2. y por ello. el aire expirado por estos animales que comen pajas tienen metano.5 – dimetil heptano 2. H | 3n CO2 + 3n CH4 H:C:H | H Modelo tridimensional del metano Tetrahedro regular ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1. Construye una cadena siguiendo los siguientes pasos: a) Dibuja el esqueleto del octano y numeralo b) Coloca dos grupos etilo en el carbono numero 4 de la cadena c) Coloca tres grupos metil en las posiciones 2.dietil. sobre la celulosa de hojas. e) Escribe el nombre científico del hidrocarburo 3.. Material y equipo: Sustancias 104 . Es el principal constituyente del gas natural. por ejemplo éteres y alcoholes. INTRODUCCIÓN.A los compuestos orgánicos que en sus moléculas sólo contienen dos elementos (Carbono e hidrógeno) se les conoce como hidrocarburos. El primer miembro de la familia de los alcanos es el metano. En estado gaseoso es más ligero que el aire y difícil de licuar (volverlo líquido). propano y butano. El metano es un gas incoloro y. El metano se utiliza como combustible.-El estudiante obtendrá metano y además ensayará su reactividad como miembro representativo de la familia de los alcanos. además es materia prima para la obtención de hidrógeno. Estos compuestos son saturados porque en su estructura entre carbono y carbono contienen enlace simple. 8 OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DE UN ALCANO OBJETIVO. La fuente principal de los alcanos es el petróleo y el gas natural. y el calor de combustión es de 213 kcal/mol. se dividen en dos grupos principales: alifáticos y ciclicos. alquenos. acetileno. llamado gas de los pantanos .. además es poco soluble en ésta. metanol y otros productos. Es muy soluble en disolventes de naturaleza orgánica. en estado líquido.QUÍMICA II f) 3 – etil. 4-metil pentano g) 3-etil. Se produce en las minas de carbón y su mezcla con el aire en determinadas proporciones se llama gas grisú . Los alcanos. que es explosivo. de la fórmula molecular CH4 . es menos denso que el agua. 4 – metil 5 – propil hexano Realiza las siguientes prácticas en el laboratorio de tu escuela o en cualquier otro al que tengas acceso para que conozcas algunas características propias de los alcanos. y en menor proporción se encuentran en él otros componentes como etano. por ser poco reactivos. reciben el nombre de parafinas. Práctica No. Dependiendo de su estructura. alquinos y los cíclicos (cicloalcanos cicloalquenos y cicloalquinos). Los hidrocarburos alifáticos a su vez se clasifican en alcanos. La sal anhidra debe quedar de color gris. Calienta el tubo de ensayo con la mezcla sólida. Acetato de sodio anhidro Cal sodada Solución de Ba(OH)2 Solución diluida de KMnO4 al 1%. Solución diluida agua de bromo al 1% Solución de yodo Gasolina Eter de petróleo Parafina Eter de petróleo Parafina Vaselina sólida 2. Observa como la sal se funde. Anota tus observaciones. En una balanza granataria y sobre un papel encerado pese 10 g de acetato de sodio y vierte esta masa en un crisol de porcelana. Con ayuda de un papel encerado coloca la mezcla en un tubo de ensayo grande y. 3. primero suavemente en los lados y después intensificando el calentamiento en la parte inferior del tubo. Prepara 6 tubos de ensayo pequeños llenos de agua para colectar gas. Introduce el tubo de desprendimiento en el interior de cada uno de los tubos de ensayo y colecte el gas por desplazamiento de agua. tritura finamente 4 g de acetato de sodio anhidro y 4 g de cal sodada. Huele el gas contenido en estos tubos. 4. Para eliminar la humedad de la sal. conéctalo con un tubo de desprendimiento. 5. 7.. Descarta los dos primeros tubos porque contienen una mezcla de aire y gas (el metano forma mezclas explosivas con el aire). sino se cumple esta condición vuelva a deshidratar el sólido.Obtención del metano: 1. que se obtendrá por desplazamiento de agua en la cuba hidroneumática. proceda a su calentamiento.QUÍMICA II Mechero de Bunsen Tela de alambre de asbesto Pinzas para tubo de ensayo Probeta graduada de 25 ml Tubo de ensayo grande Crisol de porcelana Soporte con anillo Papel encerado Tubos de ensayo pequeños Tubo de desprendimiento Varilla de vidrio Mortero de porcelana con pistillo Pipeta Balanza granataria Tripié Tapones de hule Gotero Espátula de porcelana. mediante un tapón de hule monohoradado. PROCEDIMIENTO I. agita ésta con una varilla de vidrio. 6. 105 . caliente durante 3 minutos más y deja enfriar. En un mortero provisto de su pistilo. __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Escribe la fórmula del metano. Practica No. ¿Cuáles son los principales elementos que forman los hidrocarburos?. 3. __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ ¿ Cuáles son las principales características del metano? __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ 2. 106 .QUÍMICA II _______________________________________________________ _______________________________________________________ CUESTIONARIO: 1. 9 OXIDACIÓN DE LOS ALCANOS OBJETIVO: Que a través de la práctica los estudiantes aprendan a identificar algunas de las propiedades químicas de los alcanos. tápalo con un vidrio de reloj y espera a que se apague la vela y se asiente el humo. MATERIAL Matraz Erlenmeyer de 250 ml. saca la vela.QUÍMICA II Los alcanos tienen muy baja actividad química es decir poca afinidad. Paso 3. agrega 10 ml de agua de cal y con un tubo de vidrio sopla vigorosamente. que al reaccionar con el agua de cal Ca (OH)2. Al expirar expulsamos __________________. Vaso de precipitado de 125 ml. agrega 10 ml de agua cal y con un tubo de vidrio sopla burbujeando hasta que tome aspecto lechoso. Sin embargo. razón por la cual se les ha llamado parafinas. En base a lo observado completa lo que se te pide. forma un precipitado blanco de carbonato de calcio o sea: CO2/O2/N2 SUSTANCIAS Velas de parafina Hidroxido de calcio Ca (OH)2 + CO2 _____________ ALQUENOS Fórmula general CnH2n Son hidrocarburos similares a los alcanos que entre 2 átomos de carbono vecinos poseen una doble ligadura. En un vaso de precipitados. H C=C 107 H H | H | H | H H | | . reacciona rápidamente con el oxígeno en una reacción de combustión. Destápalo. Paso 2. Vidrio de reloj Pipetas graduadas de 10 ml. Tubo de vidrio PROCEDIMIENTO Paso 1: En un matraz de Erlenmeyer introduce una vela prendida. hepteno | CH3 CH3 5 4| 3 2 1 CH3 – CH – CH – CH = CH2 | CH2 4 . “trieno” cuando hay tres dobles ligaduras.QUÍMICA II H H H–C– C–C=C–C-H | | | H H H Nomenclatura. propeno. tiene preferencia esta última.3 . Ejemplos: CH3 5 4| 3 2 1 CH3 – C = CH – CH = CH2 | CH2 4 metil – 3 – etil – 1.metil – 3 – etil – 1 . buteno etc.5 .Dimetil – 4 – etil – 2 . “tetraeno” cuando hay cuatro dobles ligaduras. pero se indica el lugar de la doble ligadura.penteno | CH3 Cuando en la cadena principal se encuentren más de una doble ligadura se utilizan las terminaciones: “dieno” cuando hay dos dobles ligaduras.pentadieno | 108 . En igualdad de condiciones una arborescencia y una doble ligadura. pero con la correspondiente terminación ENO para indicar la presencia de la doble ligadura: Eteno.penteno En los alquenos arborescentes también se siguen las reglas de los alcanos. H H H H H H H C=C | | | | | H H H–C– C–C=C–C-H | | | Eteno H H H 2 . etc. Es la misma expuesta para los alcanos. Ejemplos: 5 4 CH3 – CH – | 6CH2 | 7CH3 CH3 3 | 2 1 CH – C = CH – CH3 | CH2 3. compuesto extraordinariamente resistente a las acciones químicas.1.Nonatrieno. HBr oHI CH3 –CH = CH-CH2-CH3 + HBr CH3 –CH2. Alquenos mas importantes Eteno o Etileno ( CH2 = CH2 ). El Etileno exhibe propiedades semejantes a los de las hormonas acelerando el crecimiento de algunos tubérculos como la papa.7 . Cuando el etileno es sometido al proceso de polimerización produce el polietileno.QUÍMICA II CH3 CH3 7 6 5 I 4 3 2 1 CH3 – CH – CH2 – C = CH – CH = C = CH2 | 8CH2 5. en la maduración de frutas como la manzana. (Etanol.CH-CH2-CH3 ó CH3 –CH – CH2-CH2-CH3 109 . Grandes cantidades de etileno sirven para obtener dicloruro de metil. limones. Se le conoce como gas oleificante. | 9CH3 Propiedades físicas • • • • Son insolubles en agua Solubles en solventes orgánicos Menos densos que el agua Hasta el carbono 4 estan en estado gaseoso • Del carbono 5 al carbono 18 son líquidos. plátanos etc.2.4 . Se emplea mucho en la industria como la principal materia prima de compuestos alifáticos. ) Se usa como anestésico en cirugía. Etilenglicol etc.dimetil . Propiedades químicas Los alquenos se convierten en un halogenuro de alquilo al adicionarseles HCl. Comercialmente se obtiene por la pirólisis del propano en las refinerías de petróleo y de gas natural. QUÍMICA II 2 .penteno Br Br 3.Bromopentano 2.propanodiol Obtenciones de alquenos a) Por deshidratación de alcoholes: R – CH .2 . En lo general: R – CH2 – CH2 – x + KOH En lo particular: CH3 – CH2 – CH2 – Cl + KOH Cloropropano Alquenos cíclicos 110 solución alcohólica solución alcohólica KX + H2O + R – CH = CH2 KCl + H2 O + CH3 – CH = CH2 propeno . CH3 .CH2   H OH CH3 – CH2 .Bromopentano *Nota: Recuerde que esta reacción sigue la regla de Markownikov.OH Etanol H 2SO4 R – CH = CH2 + H2O CH2 = CH2 + H2O eteno b) Tratando un derivado monohalogenado con solución alcohólica de potasa cáustica. CH3 – CH = CH2 + HCl CH3 – CH – CH3  Cl 2 – cloropropano propeno Reacción general de oxidación con permanganato dilúido. la cual dice: “El elemento más electronegativo (halógeno) se une al carbono más pobre en hidrógeno de los dos que comparten la doble ligadura. Se puede emplear KOH sea en polvo o fundida.CH = CH2 + 2KMnO4 + H2O Propeno CH3 – CH –CH2 + MnO2 + 2KOH  OH OH 1. 5.QUÍMICA II Se siguen las mismas reglas que los alquenos para nombrarlos: Ejemplos: CH Ciclo propeno CH2 CH CH3 CH3 C 1. Estos compuestos se caracterizan por tener tres dobles enlaces alternados llamado anillo de Kekule en honor al cientifico que o descubri Ejemplo: CH3 C 2H 5 C3H7 111 .1.ciclo pentadieno Dentro de los alquenos existe un gupo llamado aromaticos o bencenicosque se estudian de manera independiente por la importancia economica que representan.2 .Dimetil. La práctica puede ser por equipo. Practica No 10 OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DE LOS ALQUENOS Objetivo: Obtener un alqueno y conocer sus propiedades 112 . Elabora un ensayo con las principales conclusiones del experimento que llevaste a cabo y exponlas ante el grupo.QUÍMICA II CH3 Dimetil benceno Etil benceno Propill benceno A continuación lleva a cabo la siguiente práctica en el laboratorio de tu escuela o en cualquier otro al que tengas acceso. En el primer tubo donde se obtiene eteno está impurificado. En los tubos de ensayo llenos de agua agrega el eteno por desplazamiento del agua. que tu asesor te indicará como montar. agregándole gota a gota y agitando. Probeta de 100 ml. Experimento 3. después agrega en el matraz que contiene el alcohol 75 ml de ácido sulfúrico concentrado (H 2SO4). que es la temperatura a la que se obtiene el eteno. Retiramos el tubo de desprendimiento de la cuba hidroneumática y también retiramos el mechero del matraz de destilación. Llenamos sucesivamente los 4 tubos de ensaye de eteno manteniéndolos boca abajo. Posteriormente agrega 5 g de sulfato de cobre II (CuSO4) en polvo y arma el equipo de destilación. Termómetro Mechero Tubo de látex Cuba hidrolítica Tubos de ensayo Tripié Soporte universal Malla con asbesto Tapón de hule horadado Experimento No. agrega 25 ml de etanol. Experimento 2. Calienta sobre la tela de asbesto hasta 160°C. Aproxima rápidamente uno de los tubos llenos de eteno a la llama del mechero y observa si arde o no.QUÍMICA II MATERIAL Matraz de destilación de 500 ml. 1 SUSTANCIAS Etanol Ácido sulfúrico Sulfato de cobre Agua de bromo Reactivo de Bayer En un matraz de destilación de 500 ml . se deshecha y se vuelve a llenar de agua. Nota: esta operación es altamente exotérmica por lo tanto. 113 . efectúa esta mezcla con mucho cuidado. en donde se comparten tres pares de electrones. Se debe tener precaución al trabajar con bromo. ALQUINOS Estos compuestos orgánicos pertenece al grupo de los Alifáticos. El triple enlace – C ≡ C. agita y observa lo que pasa procurando no se te escape el gas.QUÍMICA II A un segundo tubo agrega un ml de agua de Bromo (1:1). Experimento. un ml. agita y observa lo que pasa procurando que no se escape el gas. 114 . NaOH y H2O). 4 A un tercer tubo agrega 1. contienen dos átomos de Hidrógeno menos que los alquenos con el mismo numero de átomos de Carbono.es la característica en la estructura de los alquinos. de reactivo de Bayer ( KMnO4 . Experimento 5 En el último tubo de ensayo observa el estado físico del eteno color y olor. 5-Hexatriíno tiene dos triples enlaces y en el Si hay radicales o sustituyentes en la cadena. sólo que la terminación “eno” cambia por “ino”.3-Butadiíno Lo cual significa que en el primer ejemplo segundo tirene 3 triples enalces. Nomenclatura. o HC≡ CH. y se enumera de tal forma que los números más bajos le correspondan al triple enlace. Ejemplo: CH3 CH3-C≡ C-CH-CH3 CH3 4-Metil-2.3. se le da prioridad al triple enlace.3-Dimetil-1-Butino Alquinos ciclicos C Ciclo propino CH2 C 115 .Pentino HC≡ C-C-CH3 CH3 3. HC≡ C-C≡ C-C≡ CH 1. Las reglas son las mismas que se utilizan para nombrar los Alquenos. cuya formula es: C2H2. o H:C:::C:H.QUÍMICA II Su formula general es: Cn H2n-2 El primero de la serie y mas importante es el Etino o Acetileno. se emplean las terminaciones “diíno” y “triíno”. Ejemplo: HC≡ C-CH2-CH3 1-Butino CH3–C≡ C-CH3 2-Butino Si hay más de un triple enlace. Ejemplo: HC≡ C-C≡ CH 1. Reacciones importantes: 1.4.. pero bastante solubles en solventes orgánicos como: éter. Propiedades químicas El triple enlace es menos reactivo que el doble enlace. etc. es similar a la de los alquenos. la halogenación. Pd H–C . CCl4.1-ciclopetino Propiedades físicas • Son similares a las de los alcanos • Son insolubles en agua. La adición de hidrógeno.C–H H H Alcano . sus puntos de ebullición aumentan conforme aumente el número de carbonos. • Son menos densos que el agua. excepto que en este caso pueden consumirse dos moléculas del reactivo por cada triple enlace. y la adición de haluros de hidrógeno. benceno.Adición de Hidrógeno: Pd H + H2 Ni H H–C≡ C–H Alquino H–C=C–H Catalizadores Alqueno H H–C≡ C–H Alquino 116 H + 2H2 Ni.QUÍMICA II CH3 CH C || | C CH CH3 CH2 3.Dimetil. .Adición de Haluros de Hidrógeno o Halogenuros de Hidrógeno: Esta reacción sigue la regla de Markownikov: El Hidrógeno del Haluro se une al Carbono que inicialmente ya tiene un numero mayor de Hidrógenos”.2-Dibromopropeno Br Br 1.2.QUÍMICA II H Pd H CH3 – C ≡ C – CH3 + H2 2-Butino Ni CH3 – C = C – CH3 2-Buteno H H Pd CH3 – C ≡ C – CH3 + 2H2 2-Butino CH3 – C . Adición de Halógenos: Reacción general: X2 R–C≡ C–R Alquino + X2 R–C=C–R X X Derivado dihalogenado Br Br I CH3 – C = CH R–C– C–R X X derivado tetrahalogenado Br Br2 X X Ejemplo: CH3 – C ≡ CH Propino + Br2 Br I CH3 – C – CH I 1.1. Reacción general: R–C≡ C–R alquino + HX Haluro de hidrógeno H X H X HX R–C=C–R derivado monohalogenado R– C–C–R H X derivado dihalogenado 117 .C – CH3 Ni H H Butano 2.2-Tetrabromopropano 3. produce Acrilonitrilo: CuCl HC ≡ CH Acetileno + HCN > 70ºC H2C = CH – CN Acrilonitrilo (80%) El acrilonitrilo se puede polimerizar dando fibras sintéticas de Acrilán y Orlón.1.QUÍMICA II Ejemplo: Cl CH3 – C ≡ CH + Propino HCl CH3 – C = CH2 2-Cloropropeno HI Cl H CH3 – C – CH I H 2-Cloro-2-Yodopropano Alquinos importantes: La adición de Ácido Cianhídrico (HCN) al Acetileno. Se pueden obtener a través de la deshalogenación de tetrahalogenuros: Reacción general: X X + 2Zn R .C.2.R X X Tetrahalogenuro Ejemplo: Br Br CH3 – C – CH + 2 Zn CH3 – C ≡ CH + 2 Zn Br2 Propino 118 Br Br 1.C ≡ C . Reacciones de obtención.2-Tetrabromopropano .C .R + 2ZnX2 Alquino R . o para dar tintes sintéticos. 9 – disecbutil – 1.5-Octatriíno g). Walter Reppe. Haga la estructura de los siguientes compuestos: a) 2-Buteno b) 1. 2 . 4. trabajó en Alemania a principios de 1940.4 – dietil-5-isobutil – 1.metil – 5 – isopropil. a partir del Acetileno se pueden hacer tapones de hule sintético que se utilizan en el laboratorio.1.QUÍMICA II Deshidrohalogenación de Halogenuros. 7 -octadiíno k). 2-Butino h). 3. 3.3-Butadiíno c) 4-Metil.decatrieno l). 2-hexino d). Acetileno i). 7.3.undecadiíno 3. Se flexible como el hule y realiza: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1. Da el nombre correcto a las siguientes estructuras de acuerdo al sistema iupac CH2 – CH3  CH ≡ C – C – CH2 – CH . 1. 2.y desarrolló una serie de reacciones. 3. Se deben utilizar dihalogenuros vecinales.heptino m).3-Dimetil Decano j). 5. 6 . Se utiliza mucho el Acetileno (HC≡ CH) para consumo como combustible en el soplete Oxiacetilénico. 2 .C ≡ CH   CH2 CH3 119 . 2.7.CH2 + 2KOH ALCOHOL CH3 – C ≡ CH + 2KBr + 2H2O Br Br Usos.2 -propil – 1. 1. quien desarrolló técnicas para el manejo de Acetileno. 3 pentadieno n). CH3 – CH .nonino ñ). 4 –dimetil . 5 – dimetil – 3 – butil – 5. Escriba las fórmulas de los nueve isómeros estructurales de cadena abierta de fórmula C5H8. que a diferencia del hule natural tienen mas resistencia al hinchamiento por la acción de los solventes (de ahí su importancia). 5 – dimetil – 3 – isopropil.4. 4-Etil -3-Octeno f).Ciclo Pentadiíno e). a presión en condiciones de seguridad. y nómbrelos de acuerdo con la IUPAC. C = CH2   CH3 CH3 En el laboratorio de tu escuela o en cualquier otro lleva a cabo la siguiente práctica Práctica No.CH3  || CH3 C – CH2 – CH3  CH3 CH3 CH= CH2   CH3 . 11 OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DE LOS ALQUINOS Objetivo: Obtener un alquino y conocer sus propiedadaes 120 .CH2 .C – CH2 – C – CH2 – CH  II  CH3 CH CH3  CH = CH –CH = CH –CH3 CH2 – CH3  CH2 = CH – C – CH2 – CH2 .QUÍMICA II  CH3 CH3  CH3 CH – CH3   CH ≡ C – CH – C ≡ C – C – CH2 – CH3  C ≡ CH CH3 CH2 – CH3   CH2– C ≡ C – C .CH2 – C . de agua de bromo. de alcohol y tapa el recipiente. A un segundo tubo agrega 1 ml. En el embudo de separación abre la llave para que vaya cayendo de gota a gota el agua. Llenamos sucesivamente de etino los 4 tubos de ensaye manteniéndolos boca abajo. agrega 15 g. El agua reacciona muy rápidamente con el acetiluro de calcio. Aproxima rápidamente uno de los tubos llenos de etino a la llama del mechero y observa si arde o no. En un matraz de destilación de 500 ml. agita y observa lo que pasa procurando no se te escape el gas. de acetiluro de calcio C Ca C Agrega 20 ml. Probeta de 100 ml.QUÍMICA II MATERIAL Matraz de destilación de 500 ml. Embudo de separación Tapón de hule horadado Tubo de látex Tubos de ensaye Cuba hidrolítica SUSTANCIAS Carburo de calcio Alcohol etílico Agua de bromo Reactivo de Bayer PROCEDIMIENTO Experimento 1. Experimento 2. El primer tubo donde se obtiene el etino está contaminado se desecha y se vuelve a llenar de agua. Experimento 3. 121 . Por lo tanto ten preparado el equipo. cuando el compuesto presenta radicales diferentes da origen a lo que conocemos como familias orgánicas . Experimento 5.QUÍMICA II Experimento 4. A un tercer tubo de ensaye agrega 1 ml. de reactivo de Bayer (KMnO4 NaOH H2O) agita y observa lo que pasa procurando que no se te escape el gas. color y olor. 122 . En el último tubo de ensaye observa el estado físico del etino. NOMENCLATURA DE FAMILIAS ORGÁNICAS Cada carbono tiene cuatro posibles ligaduras y cada ligadura puede ocuparse con sustituyentes que en general se simbolizan con la letra “R” (radical) los cuales pueden ser iguales o diferentes. C H CARACTERÍSTICAS Enlace sencillo Enlace doble Enlace triple X = halógenos (F. Es un grupo de átomos unidos de manera característica. responsable del comportamiento químico y físico de un compuesto. I) Derivados del agua por sustitución de 1 ó ambos H por grupos orgánicos ( H – O – H) Cetonas Aldehídos Grupos carbonilo C= O Grupo carbonilo con un hidrogeno Acido carboxílico O // R – C .Cl.R R . 123 .2. Adelante. Br.OH Grupo carboxílico Esteres Aminas El H del grupo carboxílico se sustituye por O un grupo orgánico // R–C–O–R R – NH2 R – NH – R R–N–R | Derivados del amoniaco. sustituyendo 1. Familias orgánicas.C = C.R R–X R – OH R–O–R O // R–C–R O // R . FAMILIA Alcanos Alquenos Alquinos Derivados halogenados Alcoholes Eteres Familia orgánica R–H R .C ≡ C.QUÍMICA II Te invitamos a que juntos aprendamos a distinguir cada uno de estas familias. ó 3 H por grupos orgánicos. Ejemplos CH3 CH3 – C – CH3 Cl Cloruro de terbutil Cl CH3 . en donde R es cualquier grupo alquilo simple o sustituido por un halógeno.CHF. 6 Difluoroctano Cl Cl CH3-– CH = CH2 .CH2 .CHF – CHCl .X.NH2 Derivados del ácido carboxílico por sustitución del grupo OH por un grupo amino.C . pero numerando la cadena por dónde está más cerca el halógeno.C . I) Nomenclatura: Se siguen las reglas para alcanos. como por ejemplo.QUÍMICA II R Amidas O // R – C .2.C . Br.Diclorobutano Cl F CH3 .CHBr.CH3 Cl 2 –Fluor .CH2 .2.CH2 – Cl Cloropropano CH2 .CH2 1 -Bromo –2 . X = halógeno (F.3 – tricloro – 5 – bromo –3.CH2 . Se escribe primero la posición y nombre de los halógenos. Cl.CHBr. HALUROS Derivados halogenados o halogenuros de alquilo Consideramos como halogenuros de alquilo a todos los compuestos de fórmula general R.CH3 .CH3 Cl Cl 2.3-Clorobutano 2. después los radicales y por último la cadena principal.Buteno Cl 124 CH3 . los monoclorados son menos densos que el agua. generalmente difíciles de preparar directamente.CH2 I I Cl 1. Propiedades químicas: Los derivados monohalogenados de los alcanos presentan propiedades.4.tetracloro – 1 .C – F l Cl Cl CH3 2 . Los derivados yodados.3 .QUÍMICA II CH ≡ C . del más electronegativo al menos.I . • Tienen olor agradable. Su densidad y punto de ebullición aumenta según el halógeno presente. 2 .C .pentino CH2 .CH .CH3 Cl Cl 3.4.2 . son volátiles. solubles en disolventes orgánicos • Los yoduros y bromuros son mas densos que el agua.C . se pueden obtener por la acción del Yoduro alcalino sobre un derivado clorado o bromado reacciones que se conocen como cambio de halógeno R-Cl + NaI 125 NaCl + R.CH I I CH2 .dibromoetano F l Cl .cloro .metilpentano Diclorodiflúorometano Cl Br Br Cloro Ciclopentano Propiedades Físicas • Dibromo Ciclohexano Tienen puntos de ebullición mayores que los alcanos con el mismo número de carbonos • Son insolubles en agua. tales como ser agentes importantes en algunas reacciones de síntesis.3.Dicloro Ciclopropano CH3 .CH3 Br Br 1. Utilizado en síntesis. agente de limpieza y en extinguidores de incendios.Escribir la fórmula de los siguientes compuestos: a) Bromuro de secbutilo b) 2 – Cloro .2. C2H5 Cl + HOH C2H5 Cl + NaOH C2H5 OH + HCl C2H5 OH + NaCl Compuestos importantes de los derivados halogenados: El Cloruro de metilo CH3 Cl Bromuro de métilo CH3 Br Yoduro de metilo CH3 I Cloruro de Etilo C2 H5 Cl Bromuro de Etilo C2 H5 Br Se utiliza en los refrigeradores y como anestésico local Utilizado como insecticida Se emplea como agente de metilación Anestésico local y gasolinas antidetonante en Líquido que arde con flama verde. Yoduro de Etilo C2 H5I Tetracloruro de carbono CCl4 Líquido que se descompone por la acción de la luz dejando libre el Yodo Se utiliza como disolvente. Teflón (C2 F4)n Polímero muy estable y de gran aplicación en el recubrimiento de metales.. Quitate el teflón para realizar las siguientes: ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I.metil -3-etilpentano 126 .QUÍMICA II La hidrólisis y la saponificación (reacciones inversas a la esterificación. la primera con agua y la segunda con un álcali cáustico) de los derivados monohalogenados producen los alcoholes correspondientes. 2 .3.2 . 1.Cloro .4..3.dibromo -1.10.8.4 .4.2.7-Pentametil .tribromo .5 .tetraclorobutano f).10-Tetrametil .5-diisopropil .3. También como el resultado de sustituir en el agua un hidrógeno por un radical hidrocarbonado. 2.diyodopropano i).7.9-Etil -4.5-tetrametil -4-etilheptano 5. Hexacloruro de benceno d).tricloro .7-trimetil .4. Yodoetano c).4-dimetilhexano 2-Yodo . Cloruro de neopentilo ó 1-cloro . 4.pentino m). Bromuro de isobutilo g).trimetilpentano k).1.3.1. Haz la estructura de los siguientes derivados halogenados: a).2-dimetilpropano 2.QUÍMICA II c) d) e) f) g) h) i) j) 3-Bromo.5. Bromometano e). 127 . Cloruro de isopropilo h). Se pueden considerar como derivados de un hidrocarburo alifático ( alcano ) por sustitución de un átomo de hidrógeno por un grupo hidroxilo ( OH ). 3-isopropilheptano 4-Cloro .5.3. 1.6-Secbutil -8-Terbutil 6.Disopropil .penteno l).2.4 .Yodo .4-yodooctano 2.6.5.6-etil .Neopentildodecano II.2.2-Dimetil .1.1-cloropropano 3.5-dimetil.6-diterbutilnonano.3.5 . Clorobenceno ALCOHOLES Su fórmula es R-OH. Tricloroetileno b). 2.2.2. Ejemplos: CH3 – OH Metanol CH3 –CH2 –OH Etanol CH3 –CH-CH3  OH 2-Propanol 128 . Nomenclatura Existen dos formas de nombrar a los alcoholes. se está en presencia de polioles o polialcoholes. La nomenclatura IUPAC consiste en: • • • • Seleccionar la cadena más larga de átomos de carbono que contengan al grupo OH.QUÍMICA II Los alcoholes alifáticos (cadena lineal) pueden ser primarios. Por último se da nombre a la cadena principal cambiando la terminación ANO por OL. Si tienen más de un grupo (-OH). Se numera la cadena empezando por el extremo mas próximo al grupo OH. R R –CH-OH R -CH2 – OH Alcohol Primario R2 Alcohol Secundario R –C-OH R Alcohol Terciario Cuando el grupo OH aparece repetido en una molécula en carbonos distintos se tienen polioles. Se utilizan las mismas reglas de los alcanos para indicar los grupos sustituyentes. de los cuáles son más importantes aquellos que tienen tantos OH como carbonos. la nomenclatura común y la nomenclatura IUPAC. secundarios y terciarios. etc.Hexanol OH 2. triol.4 .3-Butanodiol 5 4 OH 3 2 OH 1 CH3 – C – CH2 – C –CH3 OH OH 2.Pentanol Si hay más de un grupo OH llevan las terminaciones diol. tetraol.OH OH 1.3 – dipentenodiol 2.Propenol 2 OH l 5 CH3 – 4 C = 3 C = 2 C – OH l 1 CH3 2.4 129 .2. 4 3 2 1 CH3 – CH – CH2 – CH2 .4.pentanotetraol 1 2 3 CH2 = C – CH3 l OH 1. Indicando las posiciones de los OH.QUÍMICA II En términos generales se pueden seguir dos formas: 5 4 3 2 1 CH3 – CH2 – CH2 – CH –CH3 I OH 6 5 4 3 CH3 – CH2 – CH2 – C –CH3 2 CH2 I 1 CH3 3.3.Metil . propil.4 OH Ciclo propanol OH OH OH C H3 OH 6. 1. Ejemplo: CH3 – OH CH3 –CH2 –OH CH3 –CH-CH3  OH Alcohol isopropílico Alcohol Metílico Propiedades Físicas. • • • • • Alcohol Etílico La Densidad.Metil ciclo Hexenol 1 1. punto de ebullición y de fusión aumenta al incrementarse el número de carbonos Los primeros tres son solubles en agua Los primeros miembros de la serie son líquidos Olor peculiar Decreciente Solubilidad en el agua 130 .CH3 1 2 3 4 5 5-Metil . Se utiliza generalmente en los radicales alquil o alquilo como son metil.2.octinodiol 3. con la terminación ICO y anteponiendo (antes) la palabra ALCOHOL. etil.QUÍMICA II 6-8 OH OH C3H7 | | l HC C – CH – CH CH .3 Ciclo Pentatriol Nomenclatura común. entre otros. .A partir de Halogenuros de alquilo R – X + H2 O 3. C6 H12 O6 2CH3 – CH2 OH + 2CO2 R – OH +HX R – O .R + H2 O 3.. R – CH . 1.R + H2 O R – CH2 –CH2 –R OH 2. Propiedades Químicas.CH2 – R OH 2.Reaccionan con los ácidos y se obtienen Esteres.-Por fermentación. 1.A partir de un alqueno.QUÍMICA II • A partir del 12 son sólidos. AH + R – OH R.. El siguiente cuadro proporciona una idea de las características principales de alguna bebidas etanóicas: FERMENTADAS 131 .Reaccionan con los metales y forma alcoholatos R – OH + Na Obtenciones. Su uso principal es en la industria de las bebidas alcoholicas.Na + ½ H2 Usos.. a temperatura ambiente semejan parafinas. El alcohol Etílico es el único alcohol líquido inocuo al hombre y las bebidas etanoicas son fermentadas o destiladas. En los destilados se recoge la porción con mayor contenido de etanol y por lo tanto es donde va más concentrada.A + H2O H2SO4 R – CH = CH .Deshidratación y obtención de alquenos.. R – CH = CH . Nombra los siguientes compuestos no saturados. durazno.¿Qué elementos contiene el alcohol? 3. 1..QUÍMICA II BEBIDA ETANOICA Vinos Cerveza Sidra Pulque FUENTE Jugo de uva Extracto de Malta Jugo de Manzana Jugo de Maguey CONTENIDO DE ETANOL 7 a 20 % 3a7% 3a6% 3 a 10 % DESTILADAS BEBIDA ETANOICA Whisky Brandy Ron Tequila Extractos Ginebra FUENTE Extractos de Cereales y malta Uva. Vegetales o azúcar Frutas CONTENIDO DE ETANOL 40 a 50 % 40 a 40 % 40 a 55 % 40 a 55 % 35 a 55 % 35 a 55 % ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I. cereza.OH 132 .Menciona ejemplos de alcoholes que utilices en tu vida cotidiana 4.. a) CH3 – OH CH3 – CH2 – OH b) c) CH3 – CH – CH = CH .¿Qué es un alcohol? 2.. manzana Mieles de azúcar Agave tequilero Etanol. prod... Investiga en las bibliotecas cercanas a tu localidad o en enciclopedias como la encarta los siguientes conceptos.Proporciona la ecuación química del proceso de fermentación II . OH e) CH3 – CH2 – CH = CH .2 – propanodiol 3 – metil -5-Isopropil.pentanol 2 ..QUÍMICA II CH3 d) CH3 – CH = CH – CH2 .propanol 133 .2.OH f) CH3 – CH = C = CH – CH2 –OH g) CH3 –CH2 –CH2 – OH h) CH3 –CHOH –CH3 OH i) CH3 –CH –CH2 – CH – CH3 CH3 OH j) CH3 –C – CH3 CH3 OH k) CH3 –CH –CH2 – CH – CH3 OH III.2 – octanol 3 – metil . a) b) c) d) e) 3.Proporciona la estructura correcta de los siguientes compuestos.hexanol 1. Si / no Experimento 2. Practica No. B).12 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALCOHOLES OBJETIVO: Que el alumno aprenda en el laboratorio algunas de las propiedades químicas de los alcoholes. Oxidación. 134 . Ácido sulfúrico conc.QUÍMICA II En el laboratorio de tu escuela o en cualquier otro al que tengas acceso realiza por equipo la siguiente práctica. MATERIAL Tubos de ensayo Pipetas graduadas Mechero Pinzas SUSTANCIAS Alcohol etílico Sodio metálico Dicromato de potasio Ácido etanoico Ácido clorhídrico conc. Bromuro de sodio Acetato de etilo Hidróxido de sodio PROCEDIMIENTO Experimento 1. Formación de alcoholatos. La reacción que ocurre es: CH3 – CH2 – OH + Na _________________ + ___________________ Se nota el desprendimiento de un gas ________. En un tubo de ensayo coloca 1 ml de etanol y después agregarle con precaución un pedazo pequeño de sodio metálico. A). la reacción efectuada es: CH3 –CH2 – OOC – CH3 + NaOH CUESTIONARIO a) CH3 – CH2 – Br + OH _______________________ ____________+__________ H2SO4 NaBr ___________ + ______________ HCl ____________ + _________ ___________ + O2 rápido __________ 135 . sigue calentando y vuelve a percibir su olor. El alcohol se oxida muy rápidamente. En un tubo de ensayo agrega 1 g de acetato de etilo y 3 ml de solución 1 molar de NaOH. La reacción efectuada es: CH3 – CH2 – OH + HCl Experimento 4. percibe su olor. Saponificación de ésteres. agrégale 50 miligramos de dicromato de potasio K2 CR2 O7 se calienta. Para catalizar la reacción agrégale 1 ml de H2SO4 y 50 miligramos de NaBr.QUÍMICA II En un tubo de ensayo coloca 2 ml de etanol y percibe su olor. Caliéntalos en el mechero durante un minuto. La reacción efectuada es: CH3 – COOH + HO – CH2 – CH3 Reacción con hidrácidos. Esterificación .. D). calienta el tubo y después de un minuto percibe el olor. para catalizar la reacción agrega 1 ml de HCl conc. agita bien y calienta durante un minuto. En un tubo de ensayo agrega 1 ml de etanol y 1 ml de ácido etanoico y percibe el olor. Por este método y las reacciones ocurridas son: CH3 – CH2 – OH + O2 Experimento 3. En un tubo de ensayo agrega 1 ml de etanol y 1 ml de HCl. C). 136 . CH3 –O-CH3 Metoximetano Propiedades físicas • • CH3 – O Metoxibenceno • • La mayor parte de los éteres son líquidos.CH3 Eter metil-etílico CH3 – O .QUÍMICA II b) CH3 – CH – I + -OH CH3 400 oC c) CO + H2 150 Atms. Los primeros términos de la serie son muy volátiles e inflamables.CH = CH2 + H2O f) 2CH3 – CH 2 .CH2 – OH + 2Na ETERES En los éteres un átomo de oxígeno está unido a dos radicales alquilo o arilo. CH3 –OH + CH3 –OH → CH3 –O-CH3 + H2 O Nomenclatura: Para nombrarse se antepone la palabra éter seguida del nombre del primer radical y finalmente el nombre del segundo radical con la terminación ilico.CH3 Eter dimetilico Otra forma común de nombrar a los éteres es la siguiente: Se nombran con el radical más corto. Los éteres derivan de los mismos alcoholes por eliminación de una molécula de agua. Sus puntos de ebullición son muy bajos. seguido del otro. Son poco solubles en agua. Catalizador d) azúcar + H2O ______________________ _____________________________ fermentación ________________________________ H+ ______________________ _______________________ e) CH3 . con el nombre del alifático o del aromático correspondiente. terminado en oxi. (IUPAC) CH3 – O – CH2 . QUÍMICA II Propiedades químicas Los éteres son menos reactivos que los alcoholes. como anestésico y en la fabricación de perfumes.propil c) Eter metil – etílico d) Eter etil . El éter etílico es el más usado.isopropilico II .Nombre las estructuras siguientes: a).CH2 –CH3 + H2O 140º Usos. como solvente. Volatizate y animate al realizar: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE I. Métodos de Obtencion Una forma de obtención es por deshidratación de alcoholes. CH3 –CH2 –OH + CH3 –CH2 –OH + H2 SO4 130º CH3 –CH2 – O .CH2 ...CH3 –CH-CH2 .Construye la estructura de los siguientes compuestos a) Eter dipropílico a) Eter dimetílico b) Isopropil – oxi . calentándolo con ácido sulfúrico.CH2 –CH3 _________________________________ CH3 137 .O . CH3 –O .O..CH3 e).CH3 –CH2 – O – CH2 –CH3 d).CH2 -CH2 .CH3 .CH3 – O – CH3 g)....CH3 CH3 f).CH3 __________________________________ __________________________________ __________________________________ _ __________________________________ __________________________________ ALDEHÍDOS Los aldehídos se consideran producto de la deshidrogenación de un alcohol primario.CH-CH2 – CH3 CH3 c).. Formula general es: R .CH = O 138 .QUÍMICA II b).CH3 – CH2 – CH2 –O.CH2 – O ..CH3 –CH. FORMULA H.Fenil propanal Ciclo propilmetanal Los aldehídos se conocen por algunos nombres comunes provenientes de los acidos. Orgánicos.OH Etanol CH3 .C \ H Etanal En la práctica es muy común encontrar aldehídos con ramificaciones insertadas en una cadena principal. O // CH3 –CH2 . pero no se pone. es únicamente para indicar la posición de los radicales. O // CH3 – CH2 – CH .QUÍMICA II Los aldehídos se nombran cambiando la O final del alcano correspondiente por AL siempre al carbóno del grupo aldehído – CH=O tendrá siempre el número 1.(CH2)6 – CHO Octanal CH3 – CH – CHO I Cl 2 – Cloro propanal CH3 – CH2 – CH2 – CHO Butanal CH3 – (CH2)8– CHO Decanal CH3 – CH= CH – CHO Butenal CH2 –CH2 –CHO CHO 3.Metil – Butanal Ejemplos: CH3 –CHO Etanal CH3 .CHO CH3-CHO CH3-CH2-CHO NOMBRE Formaldehido Acetaldehído Propionaldehido 139 .C  \ CH3 H 2 . 4. CH3 .CH2 .COOH Ac.Obtención por deshidrogenación de un alcohol Alcohol primario fase vapor > catalizador Aldehído 140 . Reacción de adicción del hidrogeno H R C O Aldehído Hidrogeno Alcohol primario + H2 R – CH2 OH Métodos de Obtención 1. KMnO4 R-CH = O + 02 R-COOH KMnO4 2.CHO CH3-(CH2)4 –CHO CH3-(CH2)5-CHO Butiraldehido Caproaldehido Heptaldehido Propiedades físicas • La densidad es menor que la del agua • El metanal es el único gaseoso a temperatura ambiente • La mayoría se presentan en estado liquido • Los términos elevados son sólidos • Sustancia de aroma agradable Propiedades químicas 1. donde se adicionan moléculas de aldehídos iguales. Al oxidarse forma ácidos.C=O + O2 H Propanal CH3 . Propionico 3. Presenta el fenómeno de aldolizacion. Carbónicos.CH2 .QUÍMICA II CH3-CH2-CH2.. se caracterizan por presentar en su estructura el grupo funcional carbonilo o cetónico: C=O 141 .butanal f) 2. como materia prima en la fabricación de gas lacrimogéno. Los acetales son muy utilizados en las fragancias de cosméticos. a) 3 – metil butanal b) Formaldehido c) propanal d) 2 –metil .Escribe la fórmula de los siguientes compuestos.QUÍMICA II O // CH3 –CH2 –OH > CH3 –C + H2O + MnO2 KMnO4 \ H Etanol Etanal Usos. El metanal se fabrica en forma industrial por oxidación del metano por el oxígeno del aire a 600 grados y usando plata como catalizador. el formaldehído es utilizado como antiséptico. Oxigenate contestando: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1. 4 – dimetil pentanal g) Octadecanal CETONAS Las cetonas son compuestos que resultan de la deshidrogenación de los alcoholes secundarios y al igual que los aldehidos. como fuente de obtención de alcoholes. pentanona O || CH3 – C – CH3 O || Propanona ó dimetil cetona 142 .R El nombre de las cetonas normales y arborescentes se da de la misma manera que para alcoholes secundarios que las producen cambiando el sufijo ol por la terminación ona.CH3 || || || || O O O O 2.CH2 .butanona CH3 – C – C – C – C .CH3 CH3 O Metil Isopropil cetona o 3 – metil – 2 .CH2 .3. Ejemplos: FORMULA NOMBRE CH3-C-CH3 CH3-C-CH2-CH2-CH3 || || O O propanona 2.CH3 O Metil – propilcetona o 2 .4 – pentanodiona Ejemlos: CH3-CH.CH3 || || O O 2.4.CH2 .– C . O || Su fórmula general es: R – C .pentanona CH3-C .C .5 –hexatetranona CH3-C. Se nombran sustituyendo la “o” final del nombre del alcano por ONA. indicando con un número la posición del grupo funcional.QUÍMICA II Esto hace que tanto los aldehidos como las cetonas tengan propiedades comunes dependientes de la reactividad y determinados por el enlace doble del grupo carbonilo. R OH Alcohol Usos. Reducción de cetonas a alcoholes R – C . Obtención por deshidrogenación de un alcohol CH3 – CH – CH3 fase de vapor  catalizador OH Alcohol isopropilico CH3 – C – CH3 || O Propanona + H2 Hidrógeno R – CH . dimetilcetona o acetona como comunmente se le conoce. se utiliza como solvente.R´I O Cetona Obtención 1. En la fragancia de cosméticos. la propanona. Despintate las uñas y reliza la: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 143 .QUÍMICA II CH3 – CH2 – C – CH3 2 – Butanona ó metil – etil cetona O || 6CH3 –5CH –4CH2 – 3C – 2CH2 – 1CH3  CH3 Propiedades físicas • • • • • • 5 – metil – 3 – hexanona ó etil isobutilcetona La mayoría se encuentran en estado líquido Los términos elevados son sólidos Sustancias de aroma agradable Los primeros 7 términos son solubles en agua Su peso molecular es similar al de los alcoholes Su densidad es inferior a la del agua Propiedades químicas 1. 144 . Su fórmula general es R. CH3 – CH2 – CH = O g) CH3 . Investiga todo acerca de él y repórtalo en forma escrita a tu profesor. O O // || a) CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH e) CH3 – CH2 – C – CH3 | CH3 O O // || b) CH3 – C f) CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3 \ H O || c).(CH2)4 – C – (CH2)3 – CH3 O O // || d) H – C h) CH3 – C – CH3 \ H Existen aldehidos aromáticos y el más importante es el benzaldehído.COOH Se considera que su grupo funcional se distingue por tener un grupo carboxilo en su fórmula. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Los ácidos carboxílicos se consideran derivados de los hidrocarburos por sustitución de uno o más hidrógenos por el radical OH.QUÍMICA II Proporciona el nombre de cada una de las siguientes estructuras. en virtud de que algunos de ellos pueden separarse. de las grasas animales y aceites vegetales. La presencia de un grupo carbonilo y un grupo oxidrilo ligados al mismo carbono hace que interfieran entre sí e impide que las dos funciones se comporten como tales. el número uno de la cadena principal corresponde al carbono del grupo funcional.C = O OH H-COOH Los ácidos carboxilicos también denominados ácidos alifáticos se caracterizan por contener el grupo funcional R.C =O ó R – COOH denominado carboxílico y se les llama OH ácidos grasos. Estos ácidos forman un conjunto de compuestos orgánicos de importancia. Ejemplos: HCOOH Acido metanoico O // CH3 – C Acido etanoíco \ OH O // CH3 – (CH2)8 – C \ OH Ácido decanoico 145 . de uso industrial. Nomenclatura: Para nombrarlos se usa el nobre del alcano correspondiente cambiando la terminación “o” por “oico” y anteponiendo la palabra ácido. en la industria como fuente para obtener gran número de derivados y numerosos productos. por hidrólisis. Cuando los ácidos son arborescentes.QUÍMICA II H. 7.CH .CH .CH3 146 . CH3.CH – CH3 CH3.trimetilheptanoico Acido .COOH Ac.4 .COOH .Etilpentanoico . Etil ciclo pentanoico Acido .CH3 Ac. propanoico Cuando la cadena es abierta pero ramificada se le nombra de acuerdo a la regla IUPAC tomando como mas importante el grupo COOH. cíclico el grupo funcional no forma parte de la cadena principal pero debe estar unido inmediatamente a un carbono de la cadena principal.Metil . 6. C2H5 .3.COOH .CH -CH2-COOH CH3 C2 H5 CH3.COOH . 2-Metil Ciclo hexano .4.CH .CH2.QUÍMICA II O // CH3 – CH2 – CH – C Ácido – 2 – Metilbutanoico | \ CH3 OH CH3-CH2-COOH Ac.C H2 – CH2 COOH CH3 En el caso del ac. Acético Ac. Cáprico Ac. tridecanoico Ac. nonanoico Ac. Undecanóico Ac. hexanoico Ac. Butírico Ac. octanoico Ac. decanoico Ac. Undeacanoico Ac. Nonílico Ac. Pentadecanoico Ac. heptanoico Ac. eicosanoico NOMBRE COMUN Ac. dodecanoico Ac. tetradecanoico Ac. Margárico Ac. Etanoico Ac. Caprílico Ac. Propanoico Ac. Propiónico Ac. heptadecanoico Ac.2. Metanoico Ac. Nonadecanoico Ac. hexadecanoico Ac. penatadecanoico Ac. pentanoico Ac. tridecanoico Ac. Esteárico Ac. Heptílico Ac. Palmítico Ac.COOH + Fe-------------------(CH3-COO)2 Fe + H2 147 . Capróico Ac.3 – Dimetil Benzoico Acidos carboxílicos más importantes con sus nombres comunes: FORMULA H-COO H CH3-COOH CH3-CH2-COOH CH3-(CH2)2-COOH CH3-(CH2)3-COOH CH3-(CH2)4-COOH CH3-(CH2)5-COOH CH3-(CH2)6-COOH CH3-(CH2)7-COOH CH3-(CH2)8-COOH CH3-(CH2)9-COOH CH3-(CH2)10-COOH CH3-(CH2)11-COOH CH3-(CH2)12-COOH CH3-(CH2)13-COOH CH3-(CH2)14-COOH CH3-(CH2)15-COOH CH3-(CH2)16 -COOH CH3-(CH2)17-COOH CH3-(CH2)18-COOH Propiedades físicas • • • Son ácidos débiles Su acidez es superior al ácido cianhídrico La solubilidad de los ácidos disminuye al aumentar el número de átomos de carbono. Mirístico Ac. Araquico CH3. Valeriánico Ac. Butanoico Ac.QUÍMICA II Acido Benzoico | CH3 Acido . Fórmico Ac. Nonadecanoico Ac. • Los ácidos dan sales metálicas con las bases Propiedades químicas • Atacan los ácidos a los metales liberando hidrógeno NOMBRE Ac. Láurico Ac. octadecanoico Ac. R – CH2 – OH + O2 R – COOH + H2O O // R–C + \ O O 2 O2 R// C \ O Metodos de obtención Se puede obtener mediante la saponificación de los ésteres.OH | . se forma un hidrocarburo.QUÍMICA II Si una sal.Na NaOH CH4 + Na2 CO3 Método de preparación Generalmente los ácidos carboxílicos son producto de oxidación de numerosas sustancias orgánicas. O // CH3 – C + \ O . a).R – COOCH2 | R – COOCH | R – COONa | R – COONa | 148 + 3NaOH + CH2 – OH | CH . la ponemos en presencia de álcalis fuertes (NaOH). La oxidación de alcoholes primarios y aldehídos dan como producto ácidos carboxílicos.. a) f) b) c) d) Punto de Fusión. Explica por qué algunos ácidos carboxílicos son solubles en agua y dí cuáles son. Investiga los usos de los principales ácidos carboxílicos. Laurico. menciona si son fuertes o débiles. Investiga la siguiente información para el ácido. Investiga la siguiente información del ácido acético. y Esteárico. 149 .QUÍMICA II R” – COOCH2 Glicérido b). Principales usos. 5. Investiga las siguientes características del ácido Fórmico. 3. De acuerdo a su fuerza de ionización y comparándolos con los ácidos minerales. Punto de Fusión. de ebullición y densidad. Cómo se produce industrialmente. 6. a) b) c) d) e) Nombre científico. Qué otro nombre recibe. Lavate la mente y realiza la: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1. Los ácidos carboxílicos tienen importancia industrial en la fabricación de jabones. Explica a qué se debe el carácter ácido de los ácidos carboxílicos. ¿A qué se llama ácido glacial y por qué?. 2. Principales usos. 4. Míristico.. de ebullición y densidad.Jabón + H2SO4 R – COONa Jabón Acido grasos CH2 – OH Glicerina Usos. Palmítico. El lugar natural donde se encuentra. La reacción de obtención en la industria. su fórmula ll O O // general es R – C – O – R’ donde R y R’ puede ser iguales o diferentes. ya que estos compuestos se originan al reemplazar el hidrógeno del grupo carboxilo por un grupo carbonado.COO –CH .C .QUÍMICA II a) Las fuentes naturales.O ) llamado carboxilato. Se caracterizan por tener el grupo funcional ( .2-dimetil propanoato de metilo 150 . El nombre de los ésteres proviene del nombre del ácido correspondiente.CH3 CH3 NOMBRE Metanoato de metil Propanoato de isopropil 2. seguido del nombre del grupo alquilo. ESTERES Los ésteres pueden considerarse como sales de los ácidos. b) ¿Para qué se utilizan?. cambiando la terminación “ico” por “ato”. O // CH3 – CH2 – C \ O – CH3 Propanoato de metilo O // CH3 – CH2 – CH2 – C | \ CH3 O – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH3 | CH3 ( 3 – metil ) – butanoato de ( 2 – metil ) – pentilo Ejemplos FÓRMULA H – COO – CH3 CH3 – CH2 . Completa el siguiente cuadro NOMBRE IUPAC FÓRMULA 151 SABOR O AROMA .QUÍMICA II CH3 CH3 . Por hidrólisis dan como resultado un ácido y un alcohol R – COOR + H2O Ester 2. disolventes de grasa. Como disolventes. Reacción de saponificación R – COORI + NaOH Ester Sosa R – COONa + ROH Sal Alcohol R – COOH + ROH Ácido alcohol Usos. usos medicinales. plastificantes de nitrocelulosa.COO CH3 CH3 –(CH2)4 .C .COO – CH3 Hexanoato de metil Butanoato de ciclopropil CH3 –(CH2)2COO ----- Propiedades físicas • • • Los primeros términos son líquidos Se caracterizan por poseer olores agradables a frutas Los esteres de bajo número de carbonos son de ebullición menor que el alcohol o ácidos Propiedades químicas 1.. en confiterías los aromáticos Sumergete en el tema y disfruta de la siguiente: ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1. Acetato de etilo f).CH2 – CH3 _____________________________ b).Realiza una investigación de los siguientes ésteres que son de importancia Industrial..CH3 – CH2 –CH2 -COO-CH3 _____________________________ c). a)..Nitroglicerina b)...HCOO-CH3 _____________________________ 152 ...Butanoaoto de metilo e)....CH3 –C – O .Poliésteres 3.QUÍMICA II Metanoato de etilo CH3 (CH2 )4 – COO-CH3 Etanoato de etilo Butanoato de pentilo Ron Plátano Naranja Chabacano 2.Acetato de metilo c).Ésteres del ácido salicílico c)..Formiato de metilo b). a).Propanoato de metilo d).Escribe el nombre de los siguientes ésteres: O II a)...CH2 –CH2 -COO-CH3 _____________________________ e)..Acetato de pentilo _____________________________ ____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 4..CH3 -CH2 ...Escribe la fórmula de los siguientes ésteres. R R Amina 153 .NH2 Son compuestos orgánicos que son producto de la sustitución total o parcial de los H del amoniáco por radicales alquilos.CH3 -COO-CH-CH3 CH3 ____________________________ AMINAS Su fórmula general es R ..CH3 -COO-CH3 _____________________________ g). NH3 Amoniaco R-N.QUÍMICA II f).CH3 – CH2 –CH2-COO-CH2-CH3 _____________________________ h)... QUÍMICA II NH2 Amina primaria NH3 NH Amina secundaria N Amina terciaria Aminas Comp. Ejemplos: FORMULA CH3 -NH2 C2H5 -NH .C2H5 CH3 154 NOMBRE Metilamina (primaria) Dietilamina (secundaria) Dimetil – etilamina (terciaria) . se antepone el prefijo di. de cadena cerrada Amidas Nomenclatura: Para las aminas primarias se emplea la terminación amina anteponiendo el nombre del grupo alquilo R. cuando los grupos alquilo son iguales. De Cadena abierta Amidas primarias secundarias terciarias hidróxidos de amonio COMPUESTOS NH Amina ORGANICOS secundaria N Amina NITROGENADOS terciaria Aminas aromáticos o anillados Comp.C2H5 CH3 N . en las secundarias y terciarias.tri al nombre del alquilo. QUÍMICA II Fenilamina (primaria) NH2 - CH3 .NH .NH – CH3 NH2 –CH CH3 sopropil amina (primaria) Propiedades físicas: • • • • • Las 3 primeras aminas son gaseosas Los demás son líquidos Son solubles en agua Tienen olor a pescado Los aromáticos son tóxicas 155 .CH2 –CH3 | CH2 –CH2 – CH3 Metil-etil amina (secundaria) Metil-Etil-propilamina (terciaria) ciclo propilamina (primaria) NH2 Fenil ciclo propilamina (secundaria) .N .CH2 –CH3 CH3 . NH2 + HCl Amina Ácido 2.NH . estabiliza el látex de hule. Como antirreumático. en la fabricación de fertilizantes.Cl + Amina Halogenuro Usos. Reaccióna con un ácido CH3 .QUÍMICA II Propiedades químicas 1. fabricación de nylon.NH2 donde se sustituye el OH de un ácido orgánico por un grupo NH2 las amidas pueden tener sustituidos los hidrógenos del grupo NH2 RI R – CO – N RII 156 . AMIDAS O II Su grupo funcional es R . Reaccióna con el oxígeno y con un halogenuro de alchohílo KOH Potasa CH 3 – NH – CH3 + KCl + H2O Amina Sal Agua CH3 – NH2 + CH3 .C .Cl + H2 Sal CH3 . CONH – CH2 – CH3 CH3 CH3 .QUÍMICA II Nomenclatura.CON CH2-CH3 Propiedades físicas • • • • Sólo la formamida es líquida Los demás a temperatura ambiente son sólidos cristalizados Puntos de ebullición son altos Los primeros términos son solubles en agua 157 Etilmetiletanoamida .CONH2 NOMBRE Etanoamido o acetamida Ciclobutanoamida CONH2 CONH2 Benzamida CH3 –CONH-CH3 Metil etananoamida o metil acetamida Ciclo pentilbenzamida CONH Etil ciclobutanoamida . Para nombrarlas el radical unido al grupo CO se le agrega la terminación amida y los sustituyentes se nombran como radicales alquilicos FORMULA CH3 . Indicador. Que engendra o forma sales. 158 . como materia prima para la fabricación de plásticos para producir ácidos cianhídricos. CH3 –COONa Etanoato de sodio CH3-CH2-COOLi Propanoato de Litio GLOSARIO Halógeno. Deshidratación R – CO – NH2 R–C=N R – COONO + NH3 Usos.QUÍMICA II • Los términos de mayor peso molecular son insolubles en agua Propiedades químicas 1. SALES ORGANICAS su grupo funcional es R—COO – M donde M = metal y el radical ( R-COO) trabaja con valencia -1 para nombrarlas se dice primero la raíz con la terminación oato y luego se nombra el metal de acuerdo a la valencia principal. Es la propiedad de un líquido en el que hay disueltos (OH)-1 en mayor cantidad que iones hidrógeno. Tornasol. Hidrólisis a saponificación R – CO – NH2 + NaOH 2. Sustancia colorante que se usa para distinguir la acidez o basicidad. Como Fertilizante es un derivado es la urea. Basicidad o alcalinidad. Sustancia colorante que se extrae de ciertos líquidos. Fórmula estructural. 159 . Proceso en el cual al combinarse un ácido y una base con igualdad de equivalencias de soluto. Propiedad de un líquido en el que hay disuelto iones hidrógeno en mayor proporción que iones (OH)-1. La que tiene una gran cantidad de iones hidróxido en solución. formado por cosas iguales. Síntesis. Homogéneo. Átomo o grupo de átomos que tienen carga eléctrica positiva o negativa. La que tiene pocos iones hidróxido en solución. Proceso químico mediante el cual se hacen reaccionar varios elementos o compuestos para obtener otro compuesto. Es cuando se separan las partes que lo forman. pH. Electropositivo. Descomponer una sustancia. igual. Sustancia que en determinados cambios químicos se combina fácilmente. Elemento. Átomos del mismo tipo y con las mismas características en sus cargas eléctricas. Reactivo. Neutralizar. Uniforme. pierden sus propiedades.Electronegativo. Átomo que al perder electrones queda en forma de ión positivo. Base fuerte. Base débil. Ión. Fórmula que representa los enlaces entre sí de los átomos que constituyen la molécula. Átomos que ganan electrones y se transforman en iones negativos. parejo.QUÍMICA II Acidez. Se llama así al número que determina la concentración de iones hidrógeno en una solución. QUÍMICA II 160 . 153-155. 71. WILLIAM DAUB y william s. 208. editorial pearson educacion. 215. ISNARDI Teófilo Termodinámica 1ª Ed. Chamizo I. 13. 248. 182. 6. 14. Addison-Wesley E. 70.p. Guillermina “Ideas previas de los estudiantes. Eudeba Argentina. CASTELLAN Gilbert W. Edición para el Nivel Medio Superior. 41-44. SEP. 4. GARCÍA Guerrero Miguel Balanceo de Ecuaciones Químicas 1ª Ed. 9. GARRITZ Ruiz Adoni Salcedo Roberto La Química y la Sociedad 1ª Ed.U. 2687. 376. 109. 15. 12.A. Susana A. 10. 172. 260-275. 220. GUTIÉRREZ Ríos Enrique Química 1ª Ed. Reverté España 1985 pp. 2763. 1987 p. 16. GARRITZ Andoni “Una Revisión Crítica del Calentamiento Global y de la Hipótesis de su Origen Antropogénico” Educación Química. Addison-Wesley 1994.A. G. SEIT. 14. 219. UNAM México 1994 pp. seese. BROWN Lerry Bursten Química La Ciencia Central 5ª Ed. FLORES A. Química Ed. 1973 pp. Técnicas para el Laboratorio de Química en Microescala 1ª Ed. GARCÍA Guerrero Miguel. 161 . Limusa México 1992 p. Hernández M. septima edicion. Gisela. 243. 270.398. Una experiencia en el aula” Educación Química 7 (3) pp 142-144. 8. 5. 1998.p. 7. 79. 75-77. quimica. pp 206-210. Océano Multimedia Volumn 2 México. 477. UNAM México 1994. 11. GARRITZ A. 1996. Fisicoquímica 2ª Ed. Curso de Química II. Sánchez S. Química de los seres vivos 1ª Ed. 3. 108. MEXICO. Enciclopedia Audiovisual Educativa Física y Química Ed. 9 (3) 124-127 1998. Prentice Hall 1991. ADN México 1996 pp. 94-96. 841. 65. BLOOMFIELD Molly M.QUÍMICA II BIBLIOGRAFÍA 2. 240. 241. 48. México. Prutton Carl F. SLABAUGH y Parsons. México. Fundamentos de Fisicoquímica 14ª Ed. MILLER Augustine. nos da energía>>: concepciones sobre la energía química.. 342. Limusa. 30. México. 11 (1). Manual de Química III 3ª Ed. Ed. RAKOTT Rose. 1984 pp. 26. 143.. 20. pp 252.. 2ª . México. 18. 2ª.. KENNET Wark Termodinámica 4ª Ed. México. 27.Consejo Nacional de Fomento Educativo.Trillas. Módulo 5 de SAETA.Pearson Educación. SÁNCHEZ Dirzo Rafael “Chan K’iin: Las Fuentes de las Energías Renovables” Educación Química 9 (4) 1990-195 1998. 1ª . 1995.. RALPF A. Fundamentos de Química General. 21.253. 20-25. OTERO Gallástegui Barral Lorenzo “<<El café tiene cafeína y nos despierta.1993. Química Orgánica Fundamental. MARON Samuel H. MORRISON Boyd. Manual de COBACH Química 2 5ª 1990. 1994.5ª. Limusa México. Ed. segunda edicion. GUILLERMO Garzón G.QUÍMICA II 17. Macgraw Hill. 1993. una buena razón para poner de acuerdo a los profesores de física. 29. 1992. 19. 22. JIMÉNEZ Flores Cuauhtémoc Antonio y NOLASCO Labra Inés Química Inorgánica. 197. 28. McGraw-Hill México 1985 pp. Ed. BURNS. 1988. 3ª. Ed. Enseñanza de Ciencias. Ed. 1996. reimpresión de la 1ª Ed. 23...1998. 162 . Química Orgánica. Química Elemental. editorial prentice hall. Limusa. CONAFE. fundamentos de quimica. Sciutto de Rosetti. Ed. química y ciencias naturales”. FRANCISCO ROSETTI y Edda L. 25. 24. Química Orgánica General. México.