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INSTITUTO TECNICO DE COMERCIO BARRANQUILLA
GUIA DE APRENDIZAJE
1. IDENTIFICACION
GRADO: 11 Are – ASIGNATURA: Química
COMPONENTE TEMÁTICO: Entorno Físico
TEMA ANUAL: Introducción a la química orgánica.
CONTENIDO TEMÁTICO: Historia de la química orgánica, estructura del carbono,
hibridación del carbono (sp3, sp2, sp), Clasificación de átomos de carbonos, clasificación
de los compuestos orgánicos, función química de los compuestos orgánicos,
hidrocarburos.
COMPETENCIAS Y APRENDIZAJES ESPERADOS: Duración en horas :
8
Competencias: Uso comprensivo del conocimiento
Aprendizajes esperados:
1. Diferencia los compuestos orgánicos de los inorgánicos con base
a sus propiedades
2. Clasifica a los compuestos orgánicos a partir de su fórmula
estructural
Competencias: Explicación de fenómenos
Aprendizajes esperados:
1. Explica las características del átomo de carbono a partir de sus
estados de hibridación
Competencias: Indagación
1. Propone hipótesis de situaciones de la vida cotidiana que sean
consistente con conceptos propios de la ciencia química.
Docente Responsable: Luis Alberto Aragón Rodelo
FECHA DE ENTREGA POR EL DOCENTE: 27 de abril de 2020
FECHA DE DESARROLLO: desde el 27 de abril hasta el 22 de mayo de 2020.
FECHA DE ENTREGA POR LA ESTUDIANTE:
Enviar las evidencias de las actividades 1, 2 y 3 en un solo archivo hasta el 11 de
mayo.
Enviar las evidencias de las actividades 4, 5 y 6 en un solo archivo hasta el 25 de
mayo.
FECHA DE EVALUACIÓN: Por definir
2- METODOLOGÍA (Acorde con el modelo educativo)
Presentación a las estudiantes del tema, los aprendizajes esperados y las
actividades que se llevarán a cabo en formato digital, utilizando la página web de
la institución educativa INSTECO.
Activación de los conocimientos previos
Asesorías individuales a través de llamadas o WhatsApp al 3012504081 y al
correo electrónico: [email protected]
Asesorías grupales a través de la aplicación Zoom y de la plataforma Educativa
Edmodo.
Desarrollo autónomo por parte de las estudiantes y presentación en digital de
cada una de las actividades de aprendizaje.
Encuesta de autoevaluación sobre el desempeño y autorregulación del
aprendizaje. Se utilizará como instrumento de recolección de la información el
formulario de Google.
Evaluación virtual final tipo icfes utilizando la herramienta Thatquiz.
3- PRESENTACION DE LAS TEMATICA A TRABAJAR
INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
La Química orgánica, también llamada Química del carbono, es la ciencia que estudia
los compuestos que contienen carbono. Por lo tanto, se ocupa de estudiar sus
propiedades y reactividad.
Los compuestos orgánicos constituyen la mayor cantidad de sustancias que se
encuentran sobre la tierra. La existencia de tantos compuestos orgánicos de
diferentes números de carbono se debe principalmente a:
1) La capacidad del átomo de carbono para formar enlaces con otros átomos de
carbonos.
2) La facilidad con que el átomo de carbono puede formar cadenas lineales,
ramificadas, cíclicas, con enlaces sencillos, dobles o triples.
3) Enlazarse con elementos tan variados como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno,
azufre, flúor, cloro, bromo, yodo...
¡Sabías que! antes los químicos pensaban que los compuestos orgánicos podían ser
formados únicamente por los organismos vivos (plantas y animales). Sin embargo,
se abandonó gradualmente esta idea, puesto que muchos de estos compuestos se
han sintetizados u obtenidos en el laboratorio.
DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS
Las principales diferencias entre las propiedades de los compuestos orgánicos e
inorgánicos son:
Propiedades Compuestos orgánicos Compuestos inorgánicos
Elementos
fundamentales
Carbonos y unos poco
más
Todos los elementos de la
tabla periódica
Enlace predominante Covalente (electrones
compartidos)
Iónico (transferencia de
electrones)
Reacciones Lentas Rápidas
Solubilidad en agua No solubles (no se
disuelven)
Solubles (se disuelven)
Solubilidad en solventes
orgánicos
Solubles No solubles
Puntos de fusión y
ebullición
Bajos Altos
Un átomo vital: el Carbono
La Vida en la Tierra está constituida sólo por un grupo reducido de elementos,
entre los cuales podemos nombrar al Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo,
Azufre, y sobre todo, Carbono. El carbono es un elemento que muestra una gran
facilidad para enlazarse con múltiples átomos, o consigo mismo; actúa como la goma
que une las piezas de la vida. Pero, ¿a qué se debe esta versatilidad del Carbono?
El carbono tiene un número atómico 6 y número de masa 12; en su núcleo tiene 6
protones y 6 neutrones y está rodeado por 6 electrones, distribuidos en su estado
fundamental o basal de la siguiente
manera:
1s2 2s2 2p2.
Sin embargo, en los compuestos orgánicos, el carbono NO forma dos (2) sino cuatro
Nota: Generalmente, el número de enlaces
que forma un átomo depende de la
cantidad de electrones desapareados
(4) enlaces, lo cual significa que debe poseer cuatro electrones desapareados.
¿Cómo hace el carbono para cumplir tal requisito? Lo hace a través de las distintas
formas de hibridación
HIBRIDACIÓN DEL CARBONO
Una clasificación que tiene el carbono es de acuerdo a su hibridación: Si todos sus
enlaces carbono-carbono son simples o sencillos su hibridación es sp3, si posee un
doble enlace es sp2 y si posee un triple enlace es sp.
Se ha observado que en los compuestos orgánicos el carbono es tetravalente, es
decir, que puede formar 4 enlaces.
Cuando este átomo recibe una excitación externa, uno de los electrones del orbital
2s se excita al orbital 2pz , y se obtiene un estado excitado del átomo de carbono:
1. Hibridación sp3 o Tetraedral (enlace sencillo C-C)
En está hibridación el electrón del orbital 2s y los tres electrones de los orbitales
2p, sumarían sus energías y la redistribuirían entre sí por partes iguales. La
notación queda así:
Estado excitado (antes) Estado hibrido sp3 (después)
Esta nueva configuración se llama átomo de carbono híbrido, y al proceso de
transformación se llama hibridación.
De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono puede
enlazarse a otro átomo, es decir que el carbono podrá enlazarse a otros 4 átomos,
así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.
¡Sabias que! a los enlaces sencillos –C-C- se los conoce como enlaces sigma, σ. Ej. La
molécula de etano presenta 4 enlaces sencillos (cuatro rayitas), por lo tanto,
también presenta 4 enlaces sigmas.
2. Hibridación sp2 o trigonal (enlace doble C=C)
En la hibridación sp2, como su nombre lo indica, la mezcla sólo se realiza entre un
orbital s y dos orbitales p, conservando el tercero de éstos su forma pura.
Estado excitado (antes) Estado hibrido sp2 (después)
¡Sabias que! los enlaces sigma son los mismos enlaces sencillos y también son
enlaces muy fuerte de romper. En cambio, el enlace pi que corresponde a un enlace
de los dos que componen el enlace doble y son más fáciles de romper. Ej. La
molécula de eteno, presenta 5 enlaces sigmas y 1 enlace pi
Hibridación sp digonal (enlace triple C≡C)
En esta tercera y última opción, el carbono excitado decide mezclar la energía del
orbital 2s con uno solo de los orbitales p, conservando los dos restantes su forma
pura. Gráficamente se expresa así:
Estado excitado (antes) Estado hibrido sp (después)
1s 2 orbitales híbridos sp 2PY 2pZ
¡Sabias que! en un enlace triple entre carbono - carbono (C≡C), dos 2 de los 3
corresponden a enlaces pi y 1 solo corresponde a un enlace sigma. Ej. En la molécula
de etino, presenta en total 3 enlaces sigmas y 2 enlaces pi.
CLASIFICACIÓN DE ÁTOMOS DE CARBONO E HIDRÓGENO.
Los átomos de Carbono se clasifican en primarios, secundarios, terciarios y
cuaternarios. Te invito a que profundices lo anterior a través del siguiente video https://www.youtube.com/watch?v=0jHqMuKojFE
1. Carbono primario: es aquel que se encuentra unido a un átomo de carbono.
2. Carbono secundario: es aquel que se encuentra unido a 2 átomos de carbono.
3. Carbono terciario es aquel que se encuentra unido a 3 átomos de carbono.
4. Carbono cuaternario es aquel que se encuentra unido a 4 átomos de carbono.
Nota: Los átomos de hidrógeno se clasifican de acuerdo al carbono al que se
encuentran enlazados. Es decir, si el carbono en terciario, el hidrógeno también es
terciario.
A continuación se observa en la figura 1 un ejemplo de las clase de carbono
Figura 1
6 carbonos primarios y son A, E, G, H, K, L
3 carbonos secundarios y son B, D , I
2 carbonos terciarios y son F, J
1 carbón cuaternario y es C
CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
Los compuestos orgánicos se pueden clasificar en familias de acuerdo con la
estructura que posean.
Función química: cuando un compuesto pertenece a una determinada familia o
función química se caracteriza por la presencia de ciertos átomos o grupos de
átomos, que son la parte activa del compuesto y determinan sus propiedades
características. Estos átomos o grupos de átomos son llamados grupos funcionales.
Así para los alcoholes como el etanol CH3-CH2-OH, por ejemplo, el grupo funcional
es el OH; el resto de la molécula es su parte inactiva, porque casi nunca se
transforma, se le denomina radical y se representa con R.
Los compuestos orgánicos se simbolizan por la fórmula general R-F, en donde R es
el radical y F es el grupo funcional. En el ejemplo anterior, R: CH3-CH2- y F: -OH
A continuación se presentan las principales funciones químicas orgánicas:
Figura 2. Principales funciones químicas orgánicas.
FUNCIÓN HIDROCARBURO
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos binarios constituidos solamente por
carbono (C) e hidrógeno (H). Su fórmula general es R-H.
CLASES DE HIDROCARBUROS SEGÚN LA FORMA DE LA CADENA
Los hidrocarburos de acuerdo con el criterio mencionado, se clasifican en:
Hidrocarburos de cadena cerrada o acíclicos.
Estos pueden ser:
Lineales o normales: son cadenas con átomos de carbono unidos cada uno
máximo a dos carbonos:
Ramificados: cada átomo de carbono se puede unir a 3 o 4 carbonos más:
CLASES DE HIDROCARBUROS SEGÚN EL TIPO DE ENLACE.
Los hidrocarburos tanto lineales como ramificados según la naturaleza del enlace,
pueden clasificarse en:
Alcanos o hidrocarburos saturados: compuestos únicamente por C e H
unidos por enlaces covalentes sencillos entre los carbonos.
Alquenos: hidrocarburos insaturados que llevan al menos un enlace
covalente doble entre los carbonos.
Alquinos: hidrocarburos insaturados que llevan al menos un enlace
covalente triple entre los carbonos.
HIDROCARBUROS DE CADENA CERRADA O CÍCLICLOS
Están formados por cadenas de átomos que se cierran formando uno o varios anillos
o ciclos con tres o más carbonos. Pueden ser:
Carbocíclicos: si el anillo está formado solamente por átomos de carbono.
Estos a su vez se dividen en:
Alicíclicos: si poseen propiedades similares a los compuestos acíclicos.
O
Aromáticos:si contienen anillos de seis carbonos, alternando enlaces
sencillos y dobles; con propiedades físicas y químicas muy características.
3- PLANTEAMIENTO DE ACTIVIDADES
(Descripción detallada de cada actividad y los recursos necesarios y pertinentes
para su desarrollo)
ACTIVIDAD 1.
Responde las preguntas relacionadas con las cuatro moléculas presentadas a
continuación. Si lo requieres, puedes apoyarte en este video
https://www.youtube.com/watch?v=0jHqMuKojFE
3. 4.
Para cada una señala en el Tabla 1:
Número de enlaces sigma
Número de enlaces π.
El tipo de hibridación de cada átomo de carbono.
Número de carbonos primarios
Número de carbonos secundarios
Número de carbonos terciarios
Número de carbonos cuaternarios
Número de hidrógenos primarios
Número de hidrógenos secundarios
Número de hidrógenos terciarios
¿Por qué no existen los hidrógenos cuaternarios? ________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Tabla 1
C
o
m
p
u
e
s
t
o
#
e
n
l
a
c
e
s
σ
#
e
n
l
a
c
e
s
π
#
c
a
r
b
o
n
o
s
1ºs
#
c
a
r
b
o
n
o
s
2ºs
#
c
a
r
b
o
n
o
s
3ºs
#
c
a
r
b
o
n
o
s
4ºs
#
H
i
d
r
ó
g
e
n
o
s
1ºs
#
H
i
d
r
ó
g
e
n
o
s
2ºs
#
H
i
d
r
ó
g
e
n
o
s
3ºs
1
2
3
4
ACTIVIDAD 2.
Teniendo en cuenta los criterios de clasificación de los hidrocarburos, clasifica los
siguientes compuestos (pueden aplicársele más de un criterio a cada compuesto):
a) ________________________________________
__________________________________________
b)
c) _____________________________________________________
d) ___________________________________________
e) ________________________________________________
ACTIVIDAD 3.
Señala el tipo de hibridación que presentan cada carbono en los siguientes
compuestos:
a) ___________________
b) ______________
c) _____________
d) ____________
e) _________
ACTIVIDAD 4.
La hibridación sp3se presenta cuando un átomo de carbono forma enlaces con cuatro
átomos monovalentes, por ejemplo, cuatro átomos de hidrógeno o de algún elemento
del grupo VIIA de la tabla periódica como el Cl. Responde:
a) Qué tipo de enlaces se forma en la hibridación sp3 ____________________
____________________________________________________________
b) ¿Se forman enlaces pi en esta clase de hibridación? ___________________
c) ¿Qué diferencias existen entre los enlaces pi y sigma? _________________
____________________________________________________________
ACTIVIDAD 5.
En la vida cotidiana, frecuentemente nos encontramos con manchas de grasa que son
difíciles de quitar. Responde:
a) ¿Cuál crees que es el disolvente apropiado para extraerla? ______________
____________________________________________________________
b) Si tuvieras que tratar una mancha de óxido de hierro, ¿qué sustancias
emplearías? _________________________________________________
ACTIVIDAD 6.
La tabla 2 muestra algunos tipos de compuestos orgánicos. Identifica a qué grupo
funcional pertenece:
Tabla 2
Estructura Grupo funcional
4- PLAN DE EVALUACION DETALLADO EVALUATIVO N° ACTIVIDADES ESTRATEGIA PORCENTAJE
1 1, 2 y 3 Informe escrito Acumulado para el 70%
del desarrollo de las
actividades 1, 2 y 3
2 4, 5 y 6 Informe escrito Acumulado para el 70%
del desarrollo de las
actividades 4, 5 y 6
3 - Autoevaluación sobre Acumulado para el 30%
el desempeño y
autorregulación
del aprendizaje utilizando
el formulario de Google
4 - Evaluación virtual Acumulado para el 70%
tipo de ICFES
utilizando la
herramienta Thatquiz
5- MATERIAL BIBLIOGRAFICO
Descargar Guía de Aprendizaje: Institución Educativa INSTECO (2020). Área de Ciencias
Naturales y Educación Ambiental. Recuperado de
https://instecociencias.jimdofree.com/once/quimica/
Libro: Mondragón, C., Peña, L., Sánchez, M., Arbeláez, F., & González, D. (2010). Hipertexto química
1. Bogotá, Colombia: Santillana S. A.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
DIA Y FECHA
SEGÚB HORARIO
DE CURSO
HORA SEGÚN
HORARIO
ESTABLECIDO POR
CURSO
ACTIVIDAD
Miércoles 29 de
abril
Viernes 1 de mayo
10:00 – 11:00
8:45 – 9:45
1
Miércoles 6 de mayo
Viernes 8 de mayo
10:00 – 11:00
8:45 – 9:45
2 y 3
Miércoles 13 mayo
Viernes 15 de mayo
10:00 – 11:00
8:45 – 9:45
4 y 5
Miércoles 20 de
mayo
Viernes 22 de mayo
10:00 – 11:00
8:45 – 9:45
6
Viernes 22 de mayo
Viernes 29 de mayo
Abierto hasta las 11: 59
PM del viernes 29 de
mayo
Autoevaluación
Por definir Por definir Evaluación virtual final tipo icfes
8- RECOMENDACIONES
Lea cuidadosamente la guía de actividades
Cerciórese que la comprendido en su extensión
Descárguela en su equipo para tener acceso fácil a ella
Si le es posible imprímala para consultarla de forma inmediata
No dude en consultar cualquier inquietud que le surja a su profesor
Contraste o compare su trabajo final con la guía, de forma que cumpla con los
requisitos mínimos exigidos.