GUIA DE APRENDIZAJE N°5

 ¡2020, Unidos y Victoriosos!

INSTITUCION EDUCATIVA BIJAO

“Por una sociedad mejor” 

LUZ DENIS ANDRADE

QUÍMICA

11°B

INSTITUCIÓN EDUCATIVA BIJAO

  ¡I. E. Bijao, educando para la Paz!

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“Por una sociedad mejor”

AGOSTO 3 DE 2020

   Proyecto "RUMBO A LA U"

  ¡Adelante, la universidad te espera!

   GRADO:     U N D E C I M O    -    TERCER PERÍODO    -    A Ñ O:   2020

   A R E A:      C I E N C I A S       N A T U R A L E S       -      QUÍMICA

  EDUCADOR:     CONRADO       JAVIER       COLLANTIN       ESPINOSA

  GUIA DE APRENDIZAJE N°5

  La Química de la vida 

  ¡QUÉDATE EN  cASA!

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“FUNQUIMORG” Funciones Químicas Orgánicas

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síntesis de las Principales Funciones Químicas Orgánicas y sus grupos funcionales

También conocidos como GRUPOS FUNCIONALES ORGÁNICOS son átomos o grupos de átomos que presentan propiedades comunes a todos los compuestos que la integran. El resto de la molécula, diferente al grupo funcional, se llama radical, representado con R, R', R''.

	Nombre	Grupo	Prefijo   sufijo
1	Ácido carboxílico		Ácido ...............oico
2	Anhídrido		anhidrido........oico
3	Haluro de ácido		Haluro de ........oico
4	Éster		......oato de alquilo
5	Amida		.....amida
6	Nitrilo		....nitrilo
7	Aldehído		.....al
8	Cetona		....... ona
9	Alcohol		.....ol
10	Mercaptano		.....tiol
11	Amina		....amina
12	Éter		....éter (oxi)
13	Alquinos		....ino
14	Alquenos		....eno
15	Alcanos		.....ano

Los grupos de mayor prioridad son los ácidos carboxílicos (RCOOH) seguidos por sus derivados (RCOX). Luego siguen aldehídos y cetonas (C=O), alcoholes, fenoles y aminas (R-OH, R-NH2) y por último alquenos y alquinos (C=C, C≡C).

1. Sales
2. Ácidos carboxílicos
3. Derivados de ácidos carboxílicos
4. Nitrilos
5. Aldehídos
6. Cetonas
7. Alcoholes
8. Aminas
9. Haloalcanos
10. Nitroderivados
11. Eteres
12. Peróxidos

Los grupos funcionales tienen prioridad respecto a los enlaces múltiples.

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anexarlo a tu Portafolio Individual Personalizado  

¡Principales funciones Orgánicas!

Hola Químicos:  

Demuestren sus habilidades y competencias para identificar las principales funciones químicas orgánicas, y clasificar compuestos orgánicos según el Orden de Prioridad de las funciones:

1.   Desde el punto de vista de la Química Orgánica, y teniendo en cuenta los temas y subtemas estudiados en esta Guía, define con claridad los siguientes términos y plantea varios ejemplos de cada uno: Función Química, Grupo Funcional, Fórmula General, Orden de prioridad.

2.   Con base en los videos tutoriales sugeridos y en las asesorías virtuales, y los conocimientos previos que posee el estudiante y sus familiares, sobre compuestos orgánicos, identifica y describe USOS Y ABUSOS de compuestos orgánicos en el hogar, y los cambios químicos que éstos puedan experimentar.          

3.   Explique  en  qué  se  base  el  ORDEN  DE  PRIORIDAD  de  las  Funciones  Químicas Orgánicas  y  descríbalo.

4.   Escriba  la  fórmula  estructural,  lineal y molecular desarrollada correspondiente  a  los   siguientes  compuestos:

a. 2-Butanona   b. propanal   c. Difenil éter   d. ácido 1,5-pentanodioico    e. etanol 

5. Escribe en nombre del compuesto correspondiente a cada una de estas fórmulas:

 a.             b.        c.          d.                                    

  

6. Complete el siguiente  cuadro, escribiendo al frente de cada función un ejemplo con su respectiva fórmula y nombre,  y  describa brevemente  algunos de sus  usos  o   aplicaciones: 

F U N C I Ó N	EJEMPLO FÓRMULA Y NOMBRE	USOS    O    APLICACIONES
Ácido Carboxílico
Haluros
Éster
Amida
Aldehído
Cetona
Alcohol
Amina
Éter

 

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SOLUCION: TALLER DE APLICACIÓN N°5

1. FUNCIÓN QUÍMICA:

En química, el grupo de algunas sustancias compuestas que poseen propiedades químicas semejantes, denominadas propiedades funcionales, recibe el nombre de función química. Cuando un determinado compuesto con características como acidez o basicidad, solubilidad en agua, reactividad de acuerdo con determinada función química, se dice que este pertenece a esta función química. Las funciones químicas son divididas de acuerdo con la división clásica de la química.

GRUPO FUNCIONAL:

Un grupo funcional es un átomo, o conjunto de átomos, unido a una cadena carbonada, representada en la fórmula general por R para los compuestos alifáticos y como Ar para los compuestos aromáticos y que son responsables de la reactividad y propiedades químicas de los compuestos orgánicos.

Alquilo: formado por Alcanos. Da lugar a Radicales Alquilo (-CH₃ metilo, -CH₂CH₃ etilo...)

Alquenilo: formado por Alquenos. Da lugar a Radicales Alquenilo (-CH=CH-CH₃ 1-propenilo...)

Alquinilo: formado por Alquinos. Da lugar a Radicales Alquinilo (-C≡CH etinilo...)

Hidroxilo: R-OH. Da lugar a los Alcoholes (CH₃OH alcohol metílico, CH₃CH₂OH alcohol etílico...)

Alcoxi: R-O-R'. Da lugar a los Éteres (CH₃OCH₂CH₃ metoxietano, CH₃OCH=CH₂ metoxieteno...)

Carbonilo: R-(C=O)-R'. Da lugar a dos tipos de compuestos:

Aldehídos: cadena acabada en R-HC=O. Ejemplos: HCHO metanal, CH₃-CHO etanal... 

Cetonas: R-(C=O)-R'. Ejemplos: CH₃-(C=O)-CH₃ propanona, CH₃CH₂-(C=O)-CH₂CH₃...

Carboxilo: R-(C=O)-OH. Da lugar a dos tipos de compuestos:

Ácidos Carboxílicos: CH₃COOH ácido acético...

Anhídridos de Ácido: CH₃-CO-O-CO-CH₂CH₃ anhídrido etanoico... 

Acilo: R-CO-O-R'. Da lugar a los Ésteres: CH₃-COO-CH₃ etanoato de metilo...

Amino: R-NR'R'' o RR'C=N-R''. Da lugar a dos tipos de compuestos:

Aminas: CH₃-NH-CH₃ dimetilamina... 

Iminas: CH₃C=N-CH₃...

Amino-Carbonilo: R-(C=O)-NR'H o R-(C=O)-NR'R". Da lugar a los siguientes compuestos:

Amidas: CH₃-CO-NH₂... 

Imidas: HCONHCOCH₃...

Nitro: R-NO₂. Da lugar a los Nitrocompuestos: CH₃-CH₂-CH₂-NO₂...

Nitrilo: R-C≡N o R-N≡C. Da lugar a:

Nitrilos o Cianuros: H-C≡N...

Isocianuros: CH₃-N≡C...

FÓRMULA GENERAL:

En la expresión de la fórmula general, en química orgánica, suele aparecer la estructura de los compuestos de una serie homóloga, incluyendo la parte radical (se representa por R, R', etc) y el grupo funcional. Ejemplo: La fórmula general de los alcoholes primarios es R-OH.

Serie homóloga	Fórmula general	Ejemplos
Alcanos	CnH2n+2	CH4, C2H6, C3H8, C4H10
Alquenos monoinsaturados	CnH2n	C2H4, C3H6, C4H8
Alquinos monoinsaturados	CnH2n-2	C2H2, C3H4, C4H6
Cicloalcanos	CnH2n	C4H8, C6H12

ORDEN DE PRIORIDAD:

Cuando en un compuesto existen varios grupos funcionales es necesario establecer un un orden de prioridad con el fin de numerar la cadena, de manera que al grupo funcional de mayor prioridad se le asigne el localizador más bajo posible y sirva de base para nombrar el compuesto.

Este orden de prioridad es el siguiente:.

1. Sales
2. Ácidos carboxílicos
3. Derivados de ácidos carboxílicos
4. Nitrilos
5. Aldehídos
6. Cetonas
7. Alcoholes
8. Aminas
9. Haloalcanos
10. Nitroderivados
11. Eteres
12. Peróxidos

Los grupos funcionales tienen prioridad respecto a los enlaces múltiples.

2. 

1. Etanol o Alcohol etílico: Cuando el alcohol se ingiere produce cambios bioquímicos hasta ser convertido en una sustancia llamada acetaldehído, que pasa a la sangre y se convierte en compuestos inertes; una vez el alcohol ha sido metabolizado en acetaldehído, produce el cuadro de intoxicación; algunos teóricos sostienen que éste actúa sobre los neurotransmisores cerebrales para producir tetra isoquinolinas que interfieren en el funcionamiento neuronal.
2. Cloruro de Benzalconio en los detergentes: La mayoría de los detergentes son compuestos de benceno sulfonato de sodio, sustituido, denominados sulfonatos de alquilbenceno lineales (LAS). Otros son compuestos de alquilbencenosulfonatos de cadena ramificada (ABS), que se degradan más lentamente que los LAS.
3. Lauril Sulfato de Sodio en los productos de baño: Tanto los detergentes de lavado, como los limpiadores multiuso, o los líquidos de lavavajillas, contienen sustancias denominadas surfactantes o tensoactivos. Reducen la tensión superficial entre el agua y la grasa (aceite líquido o grasa sólida), de forma que las dos pueden mezclarse, el agua puede retener la grasa y eliminarla mediante el lavado. Por este motivo, lavamos la ropa sucia con detergente, ya que este puede eliminar la suciedad en forma sólida o líquida.
4. Jabón: Un jabón contiene las sales de sodio o potasio de los ácidos grasos, producto de la mezcla de un cuerpo graso (triglicéridos con un álcali, que puede ser hidróxido de sodio o de potasio).
5. Propano/Butano en desodorantes: Los desodorantes basan su fórmula principalmente en el Clorhidrato de Aluminio, cuya fórmula química es: Al2(OH)5Cl. Los desodorantes son mezclas, de el Clorhidrato de Aluminio con otras sustancias como el agua, fragancias, hidratantes, entre otros, pero el principal compuesto es el Al2(OH)5Cl.
6. Benceno en encendedores: En una chispa de mechero se produce lo que es la combustión y esto genera un cambio químico. La materia puede sufrir dos tipos de cambios que son: Cambios químicos: son aquellos que producen un cambio en la estructura molecular de una sustancia, por lo general se producen mediante una reacción.
7. La ropa: La industria textil emplea compuestos tóxicos que no solo afectan al medioambiente, sino también a la salud de los trabajadores de las fábricas. Estudios recientes indican que, según el uso y el tipo de ropa, los consumidores también podrían tener algo más que una simple alergia cutánea. Estos riesgos no están adecuadamente recogidos en las legislaciones sobre productos textiles, según los científicos.

3. Cuando un compuesto tiene dos o más grupos funcionales, su nombre base tendrá la terminación del grupo con mayor prioridad y el otro grupo será un sustituyente. Para nombrar a los ácidos carboxílicos y a los anhídridos es necesario anteponer la palabra ácido y anhídrido respectivamente, seguido del nombre de la cadena hidrocarbonada con el sufijo -ico.

4. 

a.  C4H8O

CH3 - C - CH2- CH3               
          ΙΙ          O
CH3 - CO - CH2 -CH3

b.  C₃H₆O

CH₃-CH₂-CHO

c. C₁₂H₁₀O

d. C₅H₈O₄

e. C₂H₅OH

CH₃-CH₂-OH

5.

a. Butanal

b. 1-Butanol

c. butanona

d. ácido propanoico

6. 

FUNCION	EJEMPLO FÓRMULA Y NOMBRE	USOS    O    APLICACIONES
Ácido  Carboxílico	Ejemplo 1 HOCH3-CH3-CH=CH-CH(CH3-CH=CH3)-CHBr-COOH En este compuesto aparte del grupo funcional COOH, hay una función alcohol, pero de acuerdo a su importancia y relevancia el grupo COOH es el principal; por lo tanto el grupo alcohol se lo nombra como sustituyente. Por lo tanto el nombre es Ácido 3-alil-2-bromo-7-hidroxi-4-hexenoico. Ejemplo 2 Compuestos con dos grupos COOH FORMULA  NOMBRE IUPAC  NOMBRE TRIVIAL HOOC-COOH  Ac. Etanodioico  Ácido oxálico HOOC-CH2-COOH  Ac. Propanodioico  Ácido malónico HOOC-(CH2)2-COOH  Ac. Butanodioico  Ácido succínico	•La fabricación de jabones necesita más ácidos grasos. Los jabones son generalmente sales de sodio o potasio de ácidos grasos superiores, como el ácido esteárico. •La industria alimentaria utiliza muchos ácidos orgánicos para la producción de refrescos, productos alimenticios, etc. Por ejemplo, el ácido acético se utiliza en la fabricación de vinagre. Las sales de sodio de los ácidos orgánicos se aplican en los conservantes. •En la industria farmacéutica, los ácidos orgánicos se utilizan en muchos medicamentos como la aspirina, la fenacetina, etc. •Los ácidos acéticos se utilizan a menudo como coagulante en la fabricación de caucho. •Los ácidos orgánicos tienen una gran aplicación en la fabricación de tintes, perfumes y rayón.
Haluros	ejemplos 1.Yoduro de plata - AgI 2.Cloruro de plata - AgCl 3.Fluoruro de litio - LiF 4.Cloruro de sodio - NaCl 5.Yoduro de potasio - KI 6.Cloruro de litio - LiCl 7.Cloruro de cobre (II) - CuCl2   8.Fluoruro de cloro - ClF 9.Bromometano - CH3Br 10.Yodoformo - CHI3 11.tricloruro de hierro - FeCl3	Entre sus muchos usos, los halogenuros de alquilo se emplean como solventes industriales, anestésicos inhalables para cirugía, refrigerantes, plaguicidas, agentes fumigantes, etc. Los halogenuros de alquilo abundan también en la naturaleza, aunque más en los organismos marinos que en los terrestres.
Éster	• Los Ésteres se nombran de la siguiente manera: Se nombra la parte de la cadena que se corresponde al radical "RCOO" •A continuación se le añade el sufijo "-ato" •Para terminar se nombra la parte de la cadena correspondiente al radical R' Ejemplos de nomenclatura de Ésteres: •CH3-(C=O)-O-CH3 → etanoato de metilo •CH3-(C=O)-O-CH2-CH3 → etanoato de etilo •CH3-CH2-CH2-(C=O)-O-CH2-CH3 → butanoato de etilo •CH3-CH2-(C=O)-O-CH3 → propanoato de metilo	Como disolventes de Resinas: Los ésteres, en particular los acetatos de etilo y butilo, se utilizan como disolventes de nitrocelulosa y resinas en la industria de las lacas, así como materia prima para las condensaciones de ésteres. Como aromatizantes: Algunos ésteres se utilizan como aromas y esencias artificiales.
Amida	Las Amidas se nombran como el hidrocarburo del que procede añadiendo la terminación "-amida": CH3-(CO)-NH2 Etanamida CH3-CH2-(CO)-NH2 Propanamida CH3-CH2-CH2-(CO)-NH2 Butanamida Si la Amida posee dos grupos carbonilo y amino se nombra con la terminación "-diamida": H2N-(CO)-(CO)-NH2 Etanodiamida Si la Amida es sustituida (los hidrógenos del grupo amino están sustituidos por un hidrocarburo) entonces se especifica añadiendo la letra N y el nombre del hidrocarburo unido al nitrógeno: CH3-(CO)-NH-CH3 N-metil-etanamida CH3-(CO)-NH-CH2-CH3 N-etil-etanamida CH3-(CO)-NH-CH2-CH2-CH3 N-propil-etanamida	Son muy utilizadas en la industria farmacéutica, y en la industria del nailon. Además, son muy útiles en la síntesis orgánica al ser derivados de ácidos. También se usan como emulsificantes. Las amidas sustituidas, en general, tienen propiedades disolventes muy importantes.
Aldehído	Ejemplos de Aldehídos Formaldehido o Formol. Acetaldehido o Etanal. Propionaldehido o Propanal. Butiraldehido o Butanal. Pentanal. Hexanal. Benzaldehido. Tolu Aldehído. La fórmula general de los Aldehídos es: CnH2n+1CHO (donde n = 0, 1, 2, 3, 4, ... corresponde al número de átomos de Carbono del hidrocarburo). Etimológicamente, la palabra aldehído proviene del latín científico alcohol dehydrogenatum (alcohol deshidrogenado). La terminación -o de los hidrocarburos se reemplaza por -al para indicar un aldehído.	Los aldehídos se utilizan principalmente para la fabricación de resinas, plásticos, solventes, pinturas, perfumes, esencias. Los aldehídos están presentes en numerosos productos naturales y grandes variedades de ellos son de la propia vida cotidiana.
Cetona	Acetona o Propanona Metil Etil Cetona o Butanona Acetofenona o Hipnona Benzofenona 2-Pentanona 3-Pentanona 2-Hexanona 3-Hexanona El grupo funcional conocido como grupo carbonilo, un átomo de carbono unido a un átomo de oxigeno por un doble enlace- se encuentra en compuestos llamados aldehídos y cetonas. Las cetonas se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano con igual longitud de cadena por -ona. Existe un segundo tipo de nomenclatura para las cetonas, que consiste en nombrar las cadenas como sustituyentes, ordenándolas alfabéticamente y terminando el nombre con la palabra cetona	La cetona que mayor aplicación industrial tiene es la acetona (propanona) la cual se utiliza como disolvente para lacas y resinas, aunque su mayor consumo es en la producción del plexiglás, empleándose también en la elaboración de resinas epoxi y poliuretanos.
Alcohol	Los ejemplos de alcoholes incluyen el etanol, el glicerol y el alcohol isopropílico. Los alcoholes son sustancias químicas orgánicas con una molécula o más de hidroxilo en sus cadenas de carbono de forma saturada. Los alcoholes se utilizan en varios ámbitos: desde el consumo en bebidas hasta solventes industriales. Los Alcoholes son compuestos orgánicos que poseen el Grupo Hidroxilo (-OH). La fórmula general de un alcohol es: CnH2n+1OH. Los Fenoles son un tipo especial de Alcoholes en los que el Grupo Hidroxilo se encuentra unido a un anillo de benceno. Según el tipo de carbono al cual esta unido el grupo hidroxilo en la cadena, los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios.	No es posible la sobre oxidación a ácido carboxílico. Los alcoholes se utilizan como productos químicos intermedios y disolventes en las industrias de textiles, colorantes, productos químicos, detergentes, perfumes, alimentos, bebidas, cosméticos, pinturas y barnices.
Amina	Ejemplos de Aminas Primarias son la MetilAmina CH3NH2, la EtilAmina C2H5NH2, la FenilAmina C6H5NH2, la BencilAmina C6H5CH2NH2 y la IsopropilAmina (CH3)2CHNH2. CnH2n+3N Las que tienen un solo grupo se llaman aminas primarias, las que tienen dos se llaman aminas secundarias y las que tienen tres, aminas terciarias. Las aminas sencillas se nombran enumerando los grupos que sustituyen a los átomos de hidrógeno del amoniaco y terminando con amina.	las aminas son empleadas para la elaboracion de caucho sintetico y colorantes. Las aminas son parte de los alcaloides que son compuestos complejos que se encuentran en las plantas. Algunos de ellos son la morfina y la nicotina. Algunas aminas son biologicamente importantes como la adrenalina y la noradrenalina.
Éter	CH3-CH2-O-CH2-CH3 Etoxietano (también conocido como "Éter etílico") CH3−O−CH=CH2 Metoxieteno   Metoxibenceno  Difenil éter  Oxano  Metoxiciclopentano C4H10O Otros nombres: Dietiléter Éter etílico Éter sulfúrico	Medio para extractar para concentrar ácido acético y otros ácidos. Medio de arrastre para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos. Disolvente de sustancias orgánicas (aceites, grasas, resinas, nitrocelulosa, perfumes y alcaloides). Combustible inicial de motores diésel.