ETAPA 4 LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS.
Grupo: 107 Equipo:8 ARELY ABIGAIL SALAZAR CRUZ 1949705 BRISSEIDA ESMERALDA GONZALEZ CABRIALES 1974257 BRISSA YAMILET RUIZ JARAMILLO
Introducción Los compuestos orgánicos poseen propiedades físicas que los diferencian fácilmente de compuestos inorgánicos, estas diferencias se deben sobre todo al tipo de enlace covalente presente en ellos (simple, doble, triple, coordinado, polar y no polar). Las propiedades físicas presentes en los compuestos orgánicos son: a) Inflamables b) Solubles en solventes a polares c) Bajos puntos de fusión d) No conducen la electricidad e) Densidad menos que el agua f) Insolubles en agua g) Bajos puntos de ebullición h) Existen en los tres estados físicos a temperatura ambiente
Usos y aplicaciones -Ácido Acético (CH3COOH): Se emplea en la producción del plástico, como alimento, en la fabricación de colorantes, insecticidas y productos farmacéuticos; como coagulante del látex natural. -Ácido ascórbico o Vitamina C: Se emplea como antioxidante y preservativo de alimentos como la mantequilla, la leche de larga duración, bebidas y vinos. En medicina, para prevenir el escorbuto. -Ácido Cítrico (C6H8O7): Se usa como antioxidante en alimentos tales como vinos, bebidas refrescantes y sodas, confitería, leche concentrada de larga duración y alimentos enlatados (caviar, gambas); como agente quitamanchas del acero inoxidable y de otros metales. -Éter dietílico (C4H10O): En medicina, como analgésico local, En el laboratorio, como disolvente y reactivo. -Alcohol etílico o Etanol (C2H6O): Como componente de las bebidas alcohólicas y en la síntesis de compuestos orgánicos. -Ácido fluorhídrico (HF): Se emplea para grabar sobre vidrio; en electro pulimento de metales (por ejemplo: para la limpieza del cobre); para liberar de arena la fundición del hierro; para separar la sílice del grafito artificial; en la acidificación de pozos de petróleo y como fuente alterna de flúor para la producción de aluminio. -Ácido nítrico (HNO3): Se emplea en la fabricación de fertilizantes petroquímicos, tales como el trioxonitrato (V) de amonio; en síntesis orgánica; en la producción de explosivos; en drogas y colorantes; en la producción de plásticos, barnices, celuloide, colodión y seda artificial (nitrocelulosa); en la limpieza de metales, industria metalúrgica y en la acidificación y activación de pozos de petróleo. -Ácido sulfúrico (H2SO4): Se emplea en la fabricación de explosivos; en la producción de fertilizantes petroquímicos tales como los: superfosfatos y sulfato de amonio; en refinación del alquitrán de la hulla y del petróleo; en la industria del vidrio, en la metalúrgica y en galvanoplastia; en síntesis de compuestos orgánicos (colorantes, drogas, insecticidas); en operaciones de blanqueo y teñido y en la fabricación de baterías automóviles. -Ácido fosfórico (H3PO4): Se emplea en la producción de fertilizantes petroquímicos (fosfatos y superfosfatos); en la fabricación de jabones y detergentes; en el tratamiento y refinación del azúcar y en bebidas gaseosas. -Ácido carbónico (H2CO3): Las bebidas carbonatadas lo contienen en pequeñas cantidades. -Ácido clorhídrico (HCl): Se emplea para purificar el coque, los minerales de hierro y la arcilla; para limpiar las láminas de hierro en las industrias de galvanizado y estañado; en la industria de materias colorantes; en la desnaturalización del alcohol; en la formación de agua regia y como limpiador de inodoros.
-Amoniaco (NH3): Se emplea como refrigerante en las máquinas frigoríficas; en la producción de seda artificial y como materia prima para producir fertilizantes (úrea), ácido nítrico y soda; como un principio de detergente, debido a su propiedad de disolver grasas, y en la elaboración de productos de limpieza; como reactivo; con fines médicos para combatir picaduras de insectos (zancudos, abeja africana, avispa…); mordeduras de serpientes, en compresas y como reanimante, también es usado con fines bélicos en la producción de niebla artificial. -Soda cáustica (NaOH): La emplean industrias en sus procesos de fabricación, estas producen: Celulosa, colorantes, cerámica, detergentes y jabones, solventes para limpieza de tuberías, explosivos, productos farmacéuticos, alimentos, compuestos para limpiar metales, insecticidas, productos destapadores de cañerías y limpiadores de hornos, curtiembres, lejías y removedores de pinturas. También tiene aplicación en, la elaboración del rayón y el celofán, en la purificación de la hulla, en el tratamiento de la pirita, en la neutralización del agua, en la refinación del petróleo, en el tratamiento de aceites vegetales, en la purificación de la bauxita, en la obtención del aluminio, en la preparación de sedas artificiales y en el tratamiento de la pulpa y el papel. -Potasa cáustica (KOH): Se usa como desecante para gases y en la fabricación de jabón blando, pilas alcalinas y como agente blanqueador. -Hidróxido de magnesio (Mg (OH)2): Se emplea en la industria azucarera para extraer el azúcar de la melaza; en medicina como antiácido y en elaboración de pastas dentífricas. -Hidróxido de calcio (Ca (OH)2): Se emplea en la fabricación del vidrio; preparación de cementos; en la agricultura, para suavizar los suelos y combatir las moscas en terrenos donde se utiliza como abono el excremento de animales; también en la preparación de pinturas de cal. -Hidróxido de aluminio (AL (OH)3): Se emplea en la industria textil como fijador del colorante y en la fabricación de vidrios y cerámicas. -Cloruro de sodio (NaCL): Se emplea para condimentar alimentos, conservar carnes y pescados; como materia prima en la fabricación de soda caustica y cloro; en la fabricación del jabón; en medicina, como suero hidratante; en mezclas frigoríficas para el deshielo de las autopistas y carreteras. -Bicarbonato de sodio (NaHCO3): Se emplea en repostería como polvo para hornear, en la elaboración del (Alka-Seltzer), extintores de incendios y en la preparación de bebidas efervescentes. -Carbonato de calcio (CaCO3): Se utiliza para fabricar tiza, cal viva, cal apagada y cemento; en la preparación de pastas dentífricas y como antiácido; en la industria de la construcción (mármol), decoración (esculturas de mármol) y como fundente en la fundición del hierro. -Hipoclorito de sodio (NaCIO): Se emplea en nuestros hogares como agente blanqueador; en la fabricación de productos empleados para limpiar y quitar manchas; en el blanqueo de la pulpa de papel; en las lavanderías se utilizan grandes cantidades como blanqueador del algodón, lino y seda artificial. Como desodorante y antiséptico, se usa en cañerías de desagüe, mercados y carnicerías. -Nitrato de potasio (KNO3): Se emplea en la fabricación de fuegos artificiales y explosivos (pólvora); como fertilizante, en la conservación de alimentos (actualmente se cuestiona su uso en esto, ya que, puede ser supuestamente cancerígeno); en el tratamiento térmico del acero. -Sulfato de magnesio (MgSO4): Se emplea en las industrias del curtido, teñido, cerillas, textil, especialmente como fijador del colorante; como fertilizante y en la fabricación de explosivos. -Óxido de litio (Li2O): Se emplea en la fabricación de vidrios y cerámicas; y como absorbente del dióxido de carbono.
Refinación y derivados del petróleo Para utilizar cada componente del petróleo es necesario separarlo o aislarlo del crudo. Para ello se utiliza la destilación fraccionada, que separa cada componente según su punto de ebullición. La destilación fraccionada de petróleo es un procedimiento que se hace en una torre de destilación, donde se calienta el crudo recién extraído del yacimiento. A medida que aumenta la temperatura, los hidrocarburos comienzan a hervir dentro de la torre y se transforman en vapor; este vapor se condensa y, en un nuevo procedimiento, los hidrocarburos se separan para uso posterior. La torre o columna de destilación dispone de salidas (llamadas platos) a diferentes alturas, dependiendo de la temperatura de ebullición. En las partes más bajas de la torre se sacan las fracciones menos volátiles (o con mayor punto de ebullición) y a medida que la altura aumenta se recogen las fracciones de menor punto de ebullición o fracciones volátiles.
PRACTICA DE LABORATORIO Síntesis MODELOS MOLECULARES DE COMPUESTOS ORGANICOS . a) INTRODUCCION Los modelos moleculares son una herramienta vital para el estudio de la química como lo es una calculadora para las matemáticas. Y con cualquier herramienta, mientras mas lo uses, mejor te servirá. Tiene la finalidad de estimular la imaginación ayudar en el proceso de visualización. Es decir lo que hacen es presentar una forma solida de un objeto abstracto que da otra forma se tendrá que formular en la mente o en un texto escrito. Los libros de texto de química contiene lenguaje grafico para describir las moléculas y las reacciones, sin embargo, lo que hacen los modelos moleculares es mejorar la comprensión a través de una visual y a la vez tangible. b) OBJETIVO Construir y nombrar moléculas orgánicas sencillas utilizando modelos moleculares, con la finalidad de observar la geometría molecular de los compuestos orgánicos y su distribución en el espacio, así como reforzar los conocimientos sobre la nomenclatura de química orgánica.
c) Previo a la practica 1. ¿Quién fue el autor o autores de los modelos moleculares? Linus Pauling 2. ¿ Qué tipo de modelos moleculares existen? De varillas, esferas o para aplicaciones especificas 3. ¿Qué usos pueden tener los modelos moleculares? Para representar los enlaces químicos. 4. Existe algún código para elaborar las moléculas, explica y describe el código: Colores y enlaces
d) MATERIALES Y REACTIVOS 1 Kit para la elaboración de modelos moleculares.
e) PROCEDIMIENTO 1. El maestro te proporciona un kit de Modelos moleculares. 2. Distingue según el código de colores a que elemento corresponde, así como los aditamentos necesarios para enlazar los átomos. 3. Los resortes te servirán para ejemplificar los enlaces dobles y triples. 4. Arma las estructuras considerando el siguiente código de colores: Color
Elementos que representa
Negro
Carbono
Amarillo
Hidrógeno
Azul
Nitrógeno
Verde
Hidrogeno F, CI, I
Rojo
Oxígeno
Formula semidesarrollada
Dibujo del modelo
Nombre y/o Familia química
CH3-CH2-CH2-CH3
Butano
CH2=CH2
Eteno
CH CH-CH2CH3
1-butino
CH3-CH-CH3 CH3
Isobutano
CH3-O-CH2-CH3
Familia química Mexoxietano
CH3-N-CH2-CH3 CH3
Familia química Metil
CH 3 -CH 2-CI
Familia quĂmica Declorobenceno
Radical CH3-CH2-
Etil o etilo
Radical CH3-
Metilo
5.Escribe las formas semidesarrolladas y nombre de las siguientes estructuras: Formula semidesarrollada
CH
CH
CH3-CO-CH3
Dibujo de modelo
Nombre y familia quĂmica
Etino
Acetona
CH 4
Metano
CH3-CH3
Etano
CH3-CH2-OH
Solo familia química Propano
6. Ahora usen su imaginación armen una molécula, escriban la formula semidesarrollada, su nombre y la familia química a la que pertenecen Formula semidesarrollada
CH3-CO-CH3
Dibujo del modelo
Nombre
Ácido etanoico
Reflexión :
Todo el mundo que nos rodea es una combinación de distintos Elementos Químicos que dan lugar a la formación de los denominados Compuestos Químicos, que poseen distintas propiedades Físicas y Químicas que le confieren lo que posteriormente es percibido a través de nuestros Cinco Sentidos, teniendo cada uno de ellos un Color, Textura, Viscosidad o Dureza (entre otras cualidades y características) Entre las distintas combinaciones que encontramos en la naturaleza encontramos justamente el grupo de los Compuestos Orgánicos, comprendiéndose como tales a todos los que cuentan entre su Estructura Química distintas combinaciones de moléculas de Hidrógeno y/o Carbono, desarrollándose entonces sustancias de Moléculas Orgánicas. Si bien la condición necesaria para ser considerados como tales es la combinación de Hidrocarburos, lo cierto es que también se consideran como tales a aquellas combinaciones con otros elementos, como en el caso del Azufre, Boro, Nitrógeno y Halógenos, además de uno de los más abundantes en la naturaleza como son los Hidratos de Carbono, compuestos que son conocidos por ser elaborados por las Especies Vegetales mediante el proceso conocido como Fotosíntesis y que son la base de la alimentación de estos seres vivos y de los que se alimentan de ellos, recibiendo el nombre de Glúcidos o Azúcares. Si bien existen una gran cantidad de combinaciones posibles en la naturaleza, lo cierto es que simplemente los Compuestos Orgánicos se clasifican de acuerdo a su origen, teniendo por un lado a los Compuestos Naturales, que son los producidos por los Seres Vivos obteniendo los elementos de distintos medios, como la Alimentación o Respiración, mientras que por otro lado tenemos aquellos que son sintetizados en el laboratorio. Para esta diferenciación no es necesario que los orígenes de estas sustancias sean diferentes, teniendo el ejemplo de los Plásticos, que comprenden a derivados de Hidrocarburos (como pueden ser Restos Fósiles, deposiciones de seres vivos) como compuesto natural, a través del cual se sintetiza el producto final que es utilizado para distintos fines.
Conclusión El modelado molecular o simulación molecular es un término general que engloba métodos teóricos y técnicas computacionales para modelar, imitar y predecir el comportamiento de las moléculas. Las técnicas y métodos utilizados se encuentran en un amplio rango de campos de la física (termodinámica, mecánica clásica, mecánica estadística, mecánica cuántica, física matemática y ciencia de materiales), la química computacional y la bioquímica para el estudio de sistemas moleculares que abarcan desde pequeños sistemas químicos a grandes moléculas biológicas y materiales cristalinos. Los cálculos más simples pueden ser realizados a mano, pero inevitablemente se requieren computadoras para realizar el modelado molecular de cualquier sistema medianamente complicado. La característica particular de las técnicas de modelado es la descripción a nivel atómico de los sistemas moleculares; el menor nivel de información es por átomos individuales (o un pequeño grupo de átomos). La simulación de sistemas molecular puede realizarse mediante métodos clásicos o cuánticos. Los métodos de modelado molecular son usados rutinariamente en la actualidad para investigar la estructura, dinámica y termodinámica de sistemas inorgánicos, biológicos y poliméricos. Los tipos de actividad biológica que han sido investigados usando modelado molecular incluyen plegamiento proteico, catálisis de enzimas, estabilidad de proteínas, cambios con fraccionales asociados con la función biomolecular, y reconocimiento molecular de proteínas, ADN, y complejos de membranas.