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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIDAD EDUCATIVA COLEGIO “VALLE ALTO” CARRIZAL. ESTADO BOLIVARIANO DE MIRANDA CÁTEDRA QUÍMICA INORGÁNICA (4TO AÑO)
Los compuestos orgánicos se encuentran en todo lo que nos rodea,
esto se debe a la versatilidad del átomo de Carbono. Este elemento,
junto al silicio, son los únicos que son capaces de formar cadenas
entre sí y mantener la capacidad para combinarse con los demás
elementos; pero, a diferencia del silicio que forma los silicatos, las cadenas de
carbono están estrechamente relacionadas con los seres vivos, en su constitución,
metabolismo, suministro de energía, entre otros procesos.
PRE LABORATORIO
1.- Escriba 5 compuestos orgánicos y 5 compuestos inorgánicos con su fórmula
química
COMPUESTOS ORGÁNICOS COMPUESTOS INORGÁNICOS
NOMBRE FÓRMULA NOMBRE FÓRMULA
1.-
1.-
2.-
2.-
3.-
3.-
4.-
4.-
5.-
5.-
PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 1
PRESENCIA DEL CARBONO EN LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
2.- Escriba los elementos químicos principales componentes de los materiales
orgánicos:
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
3.- Calcule la composición centesimal de los siguientes compuestos
Pesos atómicos C= 12; H= 1; O = 16
Hexano C6H6 Glucosa C6H12O6 Celulosa (C6H10O5)n
Prácticamente rodos los compuestos orgánicos contienen hidrógeno, y aquellos
que lo tienen se han producido por la sustitución de este elemento. Por ejemplo:
Los freones son gases o líquidos con bajos puntos de ebullición, no tóxicos,
utilizados como fluidos refrigerantes y como propelentes de desodorantes y
atomizadores.
El átomo de Carbono, protagonista de esta área de la química, tiene 4
electrones en su última capa, lo que le permite formar 4 enlaces, ya que hay una
estrecha relación entre la capacidad de combinación (valencia) de un elemento u
su última capa energética. En la mayoría de los compuestos presenta valencia -4.
En la siguiente ecuación química, que presenta la combinación del metano,
coloque sobre el símbolo de cada uno de los elementos, la valencia con la que se
encuentra:
En este proceso, hubo un cambio de valencia en algunos elementos, el Carbono se
oxidó y el oxígeno se redujo
4.- ¿Qué es la oxidación?_____________________________________________
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________
5.- ¿Qué es la reducción? _____________________________________________
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Además del Metano, combustión completa representada en la ecuación, una
gran parte de los compuestos orgánicos arden y dejan cenizas. Al quemar madera,
papel, o petróleo se hace evidente la presencia de anhídrido carbónico y agua. Si
la molécula tiene un anillo bencénico el humo contiene hollín; en la medida en que
aumenta la proporción del oxígeno en la muestra la llama se va haciendo más azul.
6.- Coloque los hidrógenos necesarios, para completar los 4 enlaces del Carbono,
en cada una de las siguientes estructuras químicas, suponiendo que no se
encuentre otro elemento químico
7.- Coloque los enlácese necesarios (simples, dobles o triples), en cada una de las
siguientes estructuras químicas, no debe agregar átomos
LABORATORIO
SU
ST
AN
CIA
S Ácido benzoico
Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4)
Agua de barita Albúmina
Azúcar o sacarosa Almidón Óxido cúprico
Actividad N° 1
El ácido sulfúrico (H2SO4) de carácter inorgánico tiene un gran poder
deshidratante; la unión con el agua es acompañada con una liberación de enorme
cantidad de energía, que lo coloca como uno de los reactivos que se deben
manejar con la mayor precaución.
Coloque una pequeña porción de Glucosa o sacarosa (azúcar) en un tubo de
ensayo, agregue unas gotas de ácido sulfúrico. Anote sus observaciones
DESCRIBA LA MUESTRA ANTES DESCRIBA LA MUESTRA DESPUÉS
Actividad N° 2.
Coloque un trozo de papel absorbente en un vidrio de reloj, agregue unas
gotas de ácido sulfúrico. Anote sus observaciones
ANTES DESPUÉS
El papel tiene dentro de sus componentes a la celulosa, un derivado del carbono
Actividad N° 3.-
Pulverice en el mortero una muestra de ácido benzoico con tres o cuatro
partes de óxido cúprico
Introduzca parte de esto en un tubo de
ensayo A grande, tal como se muestra en
la figura. En el tubo de ensayo B coloque
agua de barita Ba(OH)2 de forma que la
salida del gas esté por debajo de su nivel.
Caliente y observe los cambios. Puede ser
albúmina, azúcar, almidón o cualquier
sustancia orgánica.
TUBO N° 1 TUBO N° 2
Color de la mezcla antes y
después:
Formación en las paredes del tubo:
El agua de barita Ba(OH)2, se utiliza para el reconocimiento del anhídrido
carbónico (CO2), debido a que reacciona formando e Carbonato de bario,
compuesto insoluble que se precipita, de acuerdo a la ecuación.
POST LABORATORIO
Nota: La experiencia para determinar otros elementos tales como azufre, nitrógeno
es opcional, Método Lasagne.
De acuerdo a sus observaciones:
1.- ¿Qué le pasó al azúcar cuando entró en contacto con el ácido sulfúrico?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2.- ¿Qué sustancia es la que se desprende en forma gaseosa?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
3.- Si el ácido extrajo de la molécula del azúcar, el oxígeno y el hidrógeno en
forma de agua ¿Qué elemento químico queda?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
4.- ¿Qué sustancia es la residual de color negro que queda en el vidrio de reloj?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
5.- ¿En qué se parecen los productos obtenidos en la actividad 1 y 2?
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___________________________________________________________________
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6.- La celulosa ¿se parece a la glucosa?
___________________________________________________________________
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___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
ACTIVIDAD N° 4
De acuerdo a la ecuación química, el cobre sufrió un proceso de reducción.
Su valencia inicial es +2 y se convirtió en cobre metálico. Con respecto al átomo
de Carbono, en el inicio del proceso, presenta dos valencias, incluso en la misma
estructura química:
Después quedó en forma de anhídrido carbónico (CO2) ¿Qué proceso sufrió
el átomo de carbono?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Indique el lugar donde quedaron los productos después de la experiencia
EL AGUA
EL COBRE
EL ANHÍDRIDO CARBÓNICO
Si durante el proceso, una parte del Carbono no pasa a la forma de
Anhídrido y se queda en su forma natural, como elemento puro ¿Cómo lo
reconocería?
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___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
¿Este hecho evidenciaría que se hiciera el reconocimiento que se está efectuando?
___________________________________________________________________
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¿Por qué?
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___________________________________________________________________
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Complete los siguientes ejercicios de aplicación:
Identifique las familias químicas a las cuales pertenecen los siguientes
compuestos químicos.
Escriba las siguientes estructuras, indicando los carbonos primarios,
segundarios terciarios o cuaternarios (todos los átomos de Carbono deben
contener los enlaces completos)
a) Un compuesto orgánico, que responda a la formula C8H16 que contenga por
lo menos 1 carbono secundario y 1 terciario
Nombre:______________________________________________________
b) Un compuesto orgánico, cuya fórmula condensada es C10H20 que contenga
solamente carbonos primarios y secundarios:
Nombre:______________________________________________________
c) Un compuesto orgánico, con la formula condensada C9H16, que contenga 1
átomo de carbono cuaternario y que no contenga carbonos terciarios:
Nombre:______________________________________________________
ALGUNAS DE LAS CARACERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS
COMPUESTOS ORGÁNICOS
El calentamiento produce cambios internos, que generalmente se evidencias en una
descomposición; algunas veces se desprenden compuestos más sencillos,; otras, se
forman mezclas complejas.
Los compuestos orgánicos que se encuentran en estado sólido funden a
temperaturas que oscilan entre 30 y 400°C, pero la mayoría son líquidos; hay
algunos gaseosos.
La mayoría de los compuestos orgánicos son prácticamente insolubles en agua. Los
solubles son generalmente las moléculas más pequeñas y pertenecientes a las
familias derivadas. Los ácidos y las aminas de cadenas largas, de mayor de 5
carbonos, son relativamente insolubles, pero sus sales sí son solubles.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIDAD EDUCATIVA COLEGIO “VALLE ALTO” CARRIZAL. ESTADO BOLIVARIANO DE MIRANDA CÁTEDRA QUÍMICA INORGÁNICA (4TO AÑO)
La mantequilla y la manteca, ambos
productos de origen animal, contienen largas
cadenas de carbonos saturados, mientras que la
mayoría de los aceites vegetales las contienen
insaturadas
PRE LABORATORIO
Identifique La cadena principal en cada uno de los siguientes hidrocarburos.
Escriba el número de átomos de carbono que contiene:
PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 2
CADENA DE CARBONO SATURADAS Y NO SATURADAS
Investigue:
1.- ¿Cual él es la diferencia entre las familias fundamentales y las derivadas?
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___________________________________________________________________
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2.- Nombre 4 familias derivadas y especifique su grupo funcional
FAMILIA GRUPO FUNCIONAL
3.- ¿Qué diferencia hay entre compuestos saturados e insaturados?
___________________________________________________________________
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4.- ¿Cuáles son los tipos de reacciones químicas? ¿En qué consisten?
a.- ________________________________________________________
b.- ________________________________________________________
c.- _________________________________________________________
5.- ¿Cuáles son los tipos de agentes o reactivos?
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La reactividad que presentan los alquenos (hidrocarburo insaturado) es
mayor que la de los alcanos, debido a la presencia del doble enlace. Esta zona de
alta densidad negativa resulta muy atractiva para adicionar agentes electrófílicos.
LABORATORIO
SU
ST
AN
CIA
S
Aceite de maíz
Margarina suave Bromo en tetracloruro (Br2 en CCl4) Ácido oleico (CH3(CH)7 = CH=CH(CH)7COOH)
Tintura de Iodo Aceite de Oliva
Mantequilla o manteca Permanganato de potasio (KMnO4)
Fenol (Hidoxibenceno)
Actividad N° 1
Coloque 20 ml de aceite de maíz en un matraz erlenmeyer y en otro 20 ml
de aceite diferente.
Añada 5 gotas de tintura de iodo a cada uno de los matraces, agite para
que se mezcle bien, observe el color de cada solución, caliente suavemente (baño
de maría). El aceite que recupere su color más rápidamente es el más insaturado
Observación:
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Actividad N° 2
Coloque 20 ml de aceite de maíz en un matraz erlenmeyer. Añada gota a
gota reactivo de Baeyer (permanganato de potasio). Agite y registre sus
observaciones
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___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
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Actividad N° 3
Caliente una péquela porción de mantequilla y manteca, hasta fundirlas.
Agregue 5 ml de reactivo de bromo en tetracloruro a cada una. Agite y registre sus
observaciones:
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Actividad N° 4
A una pequeña porción de mantequilla o manteca fundida agregue , gota a
gota, el reactivo de Baeyer:
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Actividad N° 5.-
Coloque en un tubo de ensayo 2 ml de ácido oleico y añada 5 gotas de agua
de bromo. Agite fuertemente. Describa los cambios observados:
Nota: Si no dispone del ácido oleico, puede sustituirlo por aceite de oliva
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Actividad N° 6
Coloque en un tubo de ensayo 2ml de solución acuosa de fenol y añada
agua de bromo. Agite fuertemente. Describa los cambios observados:
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Los átomos de hidrógeno del añillo bencénico están activados por el
oxidrilo.
POST LABORATORIO
Representaciones de lo ocurrido en las actividades:
¿Qué tipo de proceso químico ocurre Adición,
Sustitución o Eliminación?_____________________
__________________________________________
¿Qué tipo de proceso químico ocurre Adición,
Sustitución o Eliminación?_____________________
__________________________________________
¿Qué tipo de proceso químico ocurre Adición,
Sustitución o Eliminación?_____________________
__________________________________________
1.- ¿Cuál es la condición para que un sustrato orgánico pueda sufrir un
proceso de adición?
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Todos los alquenos reaccionan frente al permanganato e potasio y al
bromo; el ensayo resulta positivo con la decoloración de los reactivos.
Partiendo del comportamiento del ácido oleico, frente al reactivo de bromo
¿se puede concluir qué pertenece al grupo insaturado?
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¿Por qué?
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La presencia de instauraciones puede producir cambios importantes en la
estructura del compuesto y, por lo tanto, en sus propiedades físicas y químicas.
Por ejemplo, al comparar el ácido oleico y el ácido esteárico, ambos son ácidos
grasos, cuyas fórmulas moleculares son C18H30O2 y C18H32O2 respectivamente. El
primero es líquido a temperatura ambiente y el segundo es sólido, lo que
demuestra interacciones moleculares mayores en el primero que en el segundo.
La diferencia la establecen dos átomos de hidrógeno menos, que supone
un doble enlace en el ácido oleico, lo que provoca una pérdida de la linealidad
estructural que evita, en cierta medida, el acoplamiento intermolecular, el ajuste
de una molécula con otra, disminuyendo su temperatura de fusión (Punto de
fusión del ácido oleico es 16 °C).
El ácido esteárico, saturado, se encuentra en el cerdo y en la res; el ácido
oleico es el principal componente del aceite de oliva.
En la industria, en e proceso de elaboración de la margarina, a partir de
aceites vegetales, se utiliza el proceso de hidrogenación (reacción con hidrógeno)
para saturar o disminuir el grado de instauración.
En nuestra dieta alimenticia todos los compuestos son necesarios, pero las
investigaciones médicas han demostrado que ingerir grandes cantidades de grasas
saturadas puede causar problemas de salud, en especial enfermedades cardíacas.
Realice las siguientes actividades
1.- Coloque el nombre de cada uno de los siguientes compuestos, aplicando las
normas de la IUPAC
2.- Escriba las fórmulas estructurales semidesarrolladas de los siguientes
compuestos
a) 4-etil-3-propil-hepteno
b) 2-ciclobutil-ciclopentano c) Tolueno
d) 2-vinil-1,5-hexadieno
e)Orto-dimetil-benceno f) 3-isobutil-ciclohexano
3.- Aplicando las normas de nomenclatura ¿puede existir un compuesto que se
llame metil-octano?
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4.- Escriba la estructura que representaría esa denominación
5.- Es factible ese nombre:
________________________________________________________ Explique:
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MATERIAL REPRODUCIDO CON FINES DIDÁCTICOS. TOMADO DE QUÍMICA 2
CICLO DIVERSIFICADO, MANUAL DE LABORATORIO. AUTOR: MARÍA DEL PILAR
RODRIGUEZ. EDITORIAL SANTILLANA S.A
