Aporte Evaluacion Final.docx

QUIMICA ORGANICA

EVALUACION FINAL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS

GERMAN ALBERTO FAJARDO CELY YUDI MILENA AVILA ANGELA YURANI COMBITA KAREN XIOMARA CAMACHO HERNNANDEZ 1057597707

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ECAPMA INGENIERIA AMBIENTAL SOGAMOSO 2014

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo del presente trabajo se pretende que el estudiante sea capaz de analizar e investigar los diferentes temas que se nos presentan para así poder desarrollar el planteamiento de un problema y así concluir una actividad y obtener más conocimientos sobre el tema que se está tratando.

1. Problema final del curso ¿Cómo la química orgánica explica la reactividad, estructura y propiedades de compuestos derivados del carbono, naturales y sintetizados artificialmente? 2. Preguntas orientadoras para resolver el problema de la unidad A. ¿En qué consiste la química de los hidrocarburos y sus derivados? Los hidrocarburos son compuestos de carbono e hidrogeno que, atendiendo a la naturaleza de los enlaces, pueden clasificarse de la siguiente manera: Saturados

Alcanos

Alifáticos Hidrocarburos

Alquenos Insaturados Alquinos Aromáticos

Sus derivados son los hidrocarburos saturados donde se encuentra los alcanos donde so de cadena abierta (acíclicos) que están comprendidos en la serie homóloga y su fórmula general es CnH2n + 2. Su estructura presenta cadenas en las que los carbonos tienen hibridación Sp3. Son bastante inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C – C y C – H y a su baja polaridad. No se ve afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una elevada energía de activación. Hidrocarburos insaturados en este grupo se encuentra los alquenos los alquinos. Los alquenos presentan como fórmula general y poseen como característica estructural uno o varios dobles enlaces carbono a carbono. La diferencia más notable entre los alcanos y los alquenos es que los primeros reaccionan por sustitución, mientras que los segundos por adición. Alquinos Estos presenta como fórmula general CnH2n – 2 y posee como característica estructural uno o varios triples enlaces C – C. Las reacciones de adición de alquinos guardan paralelismo con las de alquenos. Los alquinos son más reactivos que los alquenos, presentan reacciones comunes con estos y específicas de la serie acetilénica. Hidrocarburos aromáticos en este grupo hace parte el benceno entre otros compuestos. Donde el benceno presenta una fórmula C6H6, con una estructura de resonancia, la cual contiene una hibridación Sp2 y que puede reaccionar por sustitución

Hidrocarburos alifáticos a estos hidrocarburos hacen parte los alcanos que son saturados, alquenos y alquinos que son insaturados y los cíclicos. B. ¿En qué consiste la química de las principales funciones con oxígeno como heteroátomo? Se nombran compuestos heterocíclicos a aquellos que poseen en el ciclo heteroátomos, es decir, elementos diferentes al carbono. Los elementos más usuales son el Nitrógeno, oxígeno y azufre. Las moléculas heterocíclicas se encuentran comúnmente en la naturaleza y los de mayor interés son los heterocíclicos aromáticos. Estos compuestos puede ser insaturados o saturados. Los heterocíclicos que poseen más de un heteroátomo del mismo elemento se nombran mediante las siguientes reglas:  

La multiplicidad se indica utilizando los prefijos di, tri, tetra, etc. Se enumeran las posiciones relativas de los heteroátomos en forma tal que los heteroátomos queden con menor numeración posible.

Los heteroátomos de diferentes elementos: 



Se enumeran empezando por el heteroátomo de mayor prioridad y siguiendo la numeración en dirección en las cual los heteroátomos de menor o igual prioridad posean la menor numeración posible. Se utilizan prefijos de cada heteroátomo e orden de prioridad.

Se llama compuestos heterocíclicos a aquellos que, además de carbono e hidrógeno, poseen al menos un átomo de otro elemento (denominado heteroátomo) formando parte del anillo. Los más comunes son los heterociclos con anillos de 5 o 6 átomos y donde uno o más átomos de carbono están sustituidos por átomos de nitrógeno, oxígeno o azufre. Estos compuestos abundan en la naturaleza y son muy estables: sus anillos están casi libres de tensión. Se clasifican en dos grupos: alifáticos y aromáticos. Los compuestos alifáticos poseen las propiedades físicas y químicas típicas del heteroátomo específico que incorporan. Por ejemplo

Sistema de reemplazamiento: Usado en las moléculas heteroatómicas, en las que el heteroátomo sustituye a un grupo metileno (carbono de la cadena con sus hidrógenos). Cuando el heteroátomo es el oxígeno se usa el prefijo oxa.

C. ¿En qué consiste la química de las principales funciones con nitrógeno y azufre como heteroátomos?

Funciones Nitrogenadas Aminas La valencia del nitrógeno es tres y en las aminas los enlaces C – N son sencillos Se pueden considerar compuestos derivados del amoniaco (NH 3) es decir que uno, dos o los tres nitrógenos han sido sustituidos por radicales orgánicos, de esta forma constituyen las aminas primarias, secundarias o terciarias, respectivamente. Las aminas primarias se nombran añadiendo la terminación –amina al nombre del radical orgánico sustituido. CH3 – NH2 Metilamina

Amidas Estas pueden ser consideradas como derivadas de los ácidos carboxílicos, en los que se ha sustituido el grupo – OH por el grupo – NH2 (R – CONH2). Para nombrarlos se utiliza el mismo nombre del ácido de partida, eliminando el vocablo ácido y sustituyendo la terminación –oico por –amida CH3 – CO – NH2 Etanamida o acetanamida

Nitroderivados Son compuestos que contienen el grupo – NO2. Su nomenclatura es igual que la de los derivados halogenados, es decir, no tienen ninguna polaridad; y se

nombran siempre con el prefijo nitro- localizado, seguido del nombre del compuesto orgánico al que vayan unidos.

Nitrobenceno

Nitrilos Son compuestos que poseen el grupo funcional –C =N, por lo que siempre van al final de las cadenas. Se nombran añadiendo la terminación –nitrilo al nombre del hidrocarburo. Para numerar la cadena debe darse número 1 al carbono del grupo nitrilo. Si existen dos grupos nitrilo, se añade el sufijo –dinitilo al nombre del hidrocarburo del mismo número de átomos de carbono.

Pentanodinitrilo

3. Preguntas orientadoras para resolver el problema de la unidad 

¿En qué formas se puede encontrar los hidrocarburos?

Los hidrocarburos a temperatura y presión normales se pueden presentar en tres formas: -

Líquida (petróleo, en la acepción común). Sólida (bitumen, asfalto, cera). Gaseosa (gas natural), según sea la complejidad de sus moléculas.



¿Qué es el petróleo?

Es una mezcla compleja de hidrocarburos, que a su vez son compuestos químicos naturales, constituidos esencialmente por átomos de hidrógeno y carbono. 

¿Dónde se encuentra el petróleo?

El petróleo está comúnmente encerrado en los intersticios que hay entre los granos de arena que forman las rocas denominadas "areniscas", las cuales pueden ser de origen marino, fluvial, glacial o lacustre. Cuando estas areniscas son "petrolíferas", el petróleo se encuentra ocupando los poros de ellas al igual que el agua en una esponja. 

¿Cómo está compuesto químicamente el petróleo?

Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxigeno; el contenido de azufre varía entre un 0,1 y un 5%. Dichos hidrocarburos pueden separarse por destilación fraccionada de la que se obtienen aceites ligeros y aceites pesados. La composición elemental del petróleo normalmente varía entre estos intervalos: Elemento Peso % Carbono 84-87 Hidrógeno 11-14 Azufre 0-2 Nitrógeno 0,2 

¿Qué son nitro-derivados?

Los nitroderivados son compuestos que tienen e grupo nitrilo en su componente estructural, este se encuentra presente en numerosos compuestos orgánicos. Son a menudo altamente una descomposición exotérmica violenta.



¿Cómo se caracterizan los nitro-derivados?

Los nitro-derivados se pueden caracterizar por lo siguiente: -

-

Poseer momentos dipolares elevados altamente insoluble en agua, contienen un átomo de nitrógeno cargado positivamente y dos átomos de oxígeno cargados negativamente, la gran electronegatividad de los oxígenos hace que la mayor densidad se situé sobre los dos átomos de oxígeno. Tienen puntos de ebullición anormalmente altos comparados con los valores de compuestos de peso molecular similar. Son líquidos o solidos a temperatura ambiente. En su mayoría son solubles e solventes orgánicos.

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¿Cómo se organizan los nitro-derivados?

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Se pueden organizar en dos grupos: Los compuestos nitro aromáticos y los nitro alifáticos, tienen pocos usos directos que no sean en la fabricación de explosivos o como disolventes.

Bibliografía 

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Anónimo. Sin fecha. Lección 8. Clasificación. Composición. Propiedades y toxicidad de compuestos nitro aromáticos (TNT y otros). http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358025/Material_online/leccin_8_cla sificacin_composicin_propiedades_y_toxicidad_de_compuestos_nitroaromti cos_tnt_y_otros.html Anónimo. Sin fecha. Química Orgánica Avanzada. Universitas Studiorum Navarrensis. www.unav.es/ocw/avanzada_q/TEMA21HETEROCICLICA.pdf Anónimo. Sin fecha. El petróleo. http://www.elpetroleo.50webs.com/composicion.htm