QUIMICA ORGANICA
JAC
JULIAN SABOGAL
DANGELLA BARAHONA
GRUPO 1
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
BOGOTA D.C
CALCULOS Y RESULTADOS
Tabla de datos
Nombre
Cantidad
RF
He
1 gota
0.05
1 muestra
1 gota
0.09
2 muestra
0.47
R
1 gota
0.13
α
1 gota
1
Tabla de datos No 2
Nombre
Cantidad
RF
He
1 gota
0.41
1 muestra
1 gota
0.50
2 muestra
0.90
R
1 gota
0.6
α
1 gota
1
Calculos Rf de la tabla No 1
0.3/5.3 = 0.05
0.5/5.3 = 0.09
2.5/5.3 = 0.47
0.7/5.3 = 0.13
5.3/5.3 = 1
Calculos Rf de la tabla No 2
2.3/5.5 = 0.41
2.8/5.5 = 0.50
5/5.5 = 0.90
3.3/5.5 = 0.6
5.5/5.5 = 1
GRAFICOS
DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS
Lo primero que realizamos en la practica fue marcar las dos placas para saber en donde íbamos a colocar las muestras para que así no nos fuéramos a confundir y saber cual muestra era cual luego procedimos a aplicar las diferentes muestras como lo eran acido galico, resorción, naftol y luego la muestra lo mismo procedimos a hacer en la otra placa luego las dos placas las introducimos en una capa delgada utilizando como eluyentes bencina de petroleo, bencina de etilo, mezclad de acetato de etilo – éter de petróleo 2:8, mezcla de acetato de etilo éter de petróleo 4:6 luego de esto dejamos cada una de las placas en diferentes eluyentes para ver sus cambio luego de esto se deja que el eluyente suba hasta 1cm del final de la placa luego la colocamos luego las dos placas las introducimos en silica gel y es donde nos muestra como quedo nuestro resultado cuando sacamos las dos placas nos dimos cuenta que una de las placas si tenia la muestras bien definidas y que habían subido satisfactoriamente
Pero lo contrario sucedió con la otra placa ya que las muestras al subir no quedaron bien definidas quedaron como unas manchas lo cual dificulto mas la toma de los RF.
CONCLUSIONES
*Siempre que vayamos a hacer una cromatografía de capa fina lo importante es colocar las muestras en los lugares adecuados la cantidad adecuada para que una muestra no se nos vaya a juntar con la otra ya que no dejaría ver muy bien las muestras y se formarían son manchas
*la cromatografía es un proceso físico químico que permite separar los componentes o sustancias que se presentan en una mezcla en diferentes procesos como los son absorción, partición exclusión por tamaño, intercambio iónico etc...
CAUSAS DE ERROR
Una de las principales causas de error es que las muestras al colocarlas sobre la placa se colocan muy juntas entonces al subir las muestras se juntan y forman unas manchas no muy claras otra causa de error fue que no colocaron todas las muestras sobre la placa y por lo tanto no pudieron hallar el rf de esa muestra
También pude apreciar que dejaron subir demasiado el eluyente hasta el punta que llego hasta el final de la placa
CUESTIONARIO
1. ¿Que es cromatografía?
Cromatografía: La cromatografía es un proceso fisicoquímico que permite separar los componentes o sustancias integrantes de una mezcla en movimiento a través de procesos de absorción, partición, exclusión por tamaño, intercambio iónico, etc.
2. Para que se utiliza la cromatografía y en que se diferencia a la electroforesis
La cromatografía es utilizada para separar sustancias mediante procesos de absorción, partición, etc. Además permite analizar cantidades infinitesimales de cualquier sustancia compleja.
Se diferencia en que la cromatografía separa sustancias a partir de absorción partición e intercambio iónico en cambio la electroferesis separa moléculas ya sean proteínas o ácidos nucleicos a partir de sus cargas eléctricas.
3. Que tipo de cromatografía se utiliza según la fase estacionaria
Según a la fase estacionaria se utilizan los siguientes tipos de cromatografía:
Las distintas técnicas cromatográficas se pueden dividir según cómo esté dispuesta la fase estacionaria:
Cromatografía plana. La fase estacionaria se sitúa sobre una placa plana o sobre un papel. Las principales técnicas son:
Cromatografía en papel y Cromatografía en capa fina
Cromatografía en columna. La fase estacionaria se sitúa dentro de una columna. Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen:
Cromatografía de líquidos, Cromatografía de gases y Cromatografía de fluidos supercríticos.
5. Que es un RF
Rf: Es la relación que hay entre la distancia recorrida sobre el papel por un componente de la solución problema y la distancia recorrida por el disolvente El Rf es característico de cada sustancia en cada sistema de separación y viene influido por el sistema de desarrollo, temperatura, pH, interacción entre los componentes de la mezcla a separar y otros factores. El valor de Rf de una sustancia es una constante característica en condiciones experimentales determinadas.
6. Cuales son los reveladores universales:
Luz U.V.: cuando los componentes toman radiaciones de esta frecuencia. En este caso observará fluorescencia.
2.- I2: es un revelador universal. Se coloca la placa en una cuba que tenga I2 sublimado. Este es volátil y se fija por uniones dipolo inducido a las zonas donde están los compuestos dando manchas marrones o amarillentas. La ventaja de este método es que quitada la placa de la cámara de yodo (o del contacto con los vapores) comienza a decolorarse por la volatilización del iodo.
3.- H2SO con calor: este método es destructivo. Se rocía la placa con ácido
Sulfúrico concentrado (hasta 50 %) y se coloca en estufa por unos minutos
(110-120 ºC). Aparecerán manchas marrones, pardas, rojizas, opacas.
b. Vapores de amoniaco
c. Reactivo de Dragendorff
7. En que consiste la cromatografía bidimensional
Cromatografía bidimensional: Para la separación de algunas sustancias es necesario el uso de un cromatograma bidimensional: primero se hace pasar un disolvente en una dirección y, después, tras desecación del papel, se pasa un segundo disolvente en dirección perpendicular a la primera; esto es especialmente aplicable a las mezclas de aminoácidos.
La relación entre la distancia recorrida sobre el papel por un componente de la solución problema y la distancia recorrida por el disolvente se designa Rf y, en condiciones constantes, su valor es también constante para cada compuesto. Sin embargo, en la práctica tienen lugar con frecuencia variaciones del Rf siendo entonces conveniente, cromatografiar compuestos puros de referencia, paralelamente a las mezclas desconocidas.
La cantidad de sustancia presente determina el tamaño de la mancha con cada disolvente y puede tomarse como base para la valoración cuantitativa. También los componentes que se separaron de la mezcla original, pueden ser eluidos del cromatograma, individualmente, recortando las manchas y tratándolas después con un disolvente apropiado, para luego proceder a la determinación cuantitativa a través de un método adecuado, como el análisis de fluorescencia, colorimetría o absorción ultravioleta. Entre las drogas que se valoran así pueden citarse el acíbar, digital, cornezuelo, cicuta, lobelia, nuez vómica, opio, rauwolfia, ruibarbo, retama, sumidades de solanáceas y esencias.
La Figura ilustra la separación de aminoácidos de una mezcla mediante el desarrollo en dos dimensiones. La muestra se coloca en una de las esquinas de una placa cuadrada y se realiza el desarrollo en dirección ascendente con el disolvente A. A continuación se elimina este disolvente por evaporación, y se gira la placa 90 grados, realizando ahora el desarrollo ascendente con el disolvente B. Tras la eliminación del disolvente, se determina la posición de los aminoácidos nebulizando la placa con ninhidrina, reactivo que forma un producto con los aminoácidos de color rosa a púrpura. Las manchas originadas se identifican comparando sus posiciones con las de los estándares.
8. Cuales son las aplicaciones de las técnicas cromatografícas en ingeniería ambiental y de alimentos
La cromatografía en ingeniería de alimentos tiene la siguiente aplicación que las sustancias de tipo biológico como es el caso de los pigmentos, los aminoácidos, los azucares, las sustancias químicas aromáticas, las grasas y demás pueden aislarse utilizando este método de separación dando origen a productos más sanos. En cuanto a la ingeniería ambiental gracias a este método se puede tener un control de pureza en los diferentes productos que puedan causar un impacto ambiental.
9. A que se debe que en cromatografía se pueda hablar de coeficiente de reparto para cada sustancia
Coeficiente de reparto: se debe a la concentración existente de la sustancia en la fase estacionaria y en la fase móvil. Cuanto mayor sea el coeficiente de reparto para una sustancia determinada en un sistema concreto de disolventes mayor tendencia tendrá a residir en la fase estacionaria y se desplazará más lentamente.
Considerando que a lo largo de la placa se van alcanzando sucesivos equilibrios de reparto de la sustancia entre la fase estacionaria y la fase móvil y que las sustancias con coeficiente de reparto diferentes son separables, se desplazan más las de coeficientes menores.
10. Glosario:
Ninhidrina
Eludíos
Bibliografía
FREIFELDER,D. Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular, cap. 8. Ed. Reverté (1979), En:
.
Methods in Enzymology, Vol. XIV: Lipids (J.M.Lowenstein, ed.) Academic Press, London.
pag 541 (1969) :
Enciclopedia Norma, tomo 3
Enciclopedia Encarta 2003
2 Lab
INFORMDE DE LABORAORIO NO 2
DESTILACIÓN
QUIMICA ORGANICA
JAC
DANGELLA BARAHONA
GRUPO 1
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
BOGOTA D.C
CALCULOS Y RESULTADOS
Tabla de datos
Temperatura inicial
No de fracciones
Temperatura final
20 Grados
1
60 grados
63 grados
1
69 Grados
RESULTADOS
FRACCIÓN: La primera gota cayó a partir de los 6 grados llegando hasta los 65 grados.
FRACCIÓN: La primera gota de esta fracción empezó a caer a partir de los 65 grados llegando hasta los 69.
GRÁFICOS
OBSERVACIONES
Se observo que durante el desarrollo de la practica, a medida que iba incrementando la temperatura y esta se mantenía estática por un tiempo determinado cada sustancia se empezaba a separar de la otra y cuando había un cambio de temperatura la otra sustancia empezaba a salir.
DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS
[1]La destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla, aprovechando las diferencias de volatilidades de los compuestos a separar.
² La destilación se da en forma natural debajo del punto de ebullición (100 grados centígrados en el caso del agua), luego se vuelve nubes y finalmente llueve. Aunque también de forma acelerada hirviendo la sustancia cuando se alcanza el punto de ebullición en una cocina o en un laboratorio.
El calentamiento global hace que el agua de los oceanos se evapore mas rápido por esto en los últimos años ha llovido tanto, es provocado por el CO2, el cual impide que el calor salga de la tierra, lo cual provoca un aumento constante del calor en la tierra, en este caso el vapor de agua puede arrastrar ciertas sustancias contaminantes causantes de la lluvia ácida.
El aparato utilizado para la destilación en el laboratorio, es el alambique, que consta de un recipiente donde se almacena la mezcla, a la que se le aplica calor, un condensador donde se enfrían los vapores generados, llevándolos de nuevo al estado líquido y un recipiente donde se almacena este líquido concentrado.
En la industria química se utiliza la destilación para la separación de mezclas simples o complejas. Una forma de clasificar la destilación puede ser la de que sea discontinua o continua.
TIPOS DE DESTILACIÓN
Destilación fraccionada
La destilación fraccionada es un proceso de destilación de mezclas muy complejas y con componentes de similar volatilidad. Consiste en que una parte del destilado vuelve del condensador y gotea por una larga columna a una serie de placas, y que al mismo tiempo el vapor que se dirige al condensador hace burbujear al líquido de esas placas. De esta forma, el vapor y el líquido interaccionan de forma que parte del agua del vapor se condensa y parte del alcohol del líquido se evapora. Así pues, la interacción en cada placa es equivalente a una redestilación, y si se construye una columna con el suficiente número de placas, se puede obtener un producto destilado del altísima pureza, como el alcohol de 96%; en una única destilación. Además, introduciendo gradualmente la disolución original de baja concentración del componente a destilar en un punto en mitad de la columna, se podrá separar prácticamente todo este componente del disolvente mientras desciende hasta la placa inferior, de forma que no se desperdicie nada del componente a destilar.
Este proceso se utiliza mucho en la industria, no sólo para mezclas simples de dos componentes, como alcohol y agua en los productos de fermentación, u oxígeno y nitrógeno en el aire líquido, sino también para mezclas más complejas como las que se encuentran en el alquitrán de hulla y en el petróleo. La columna fraccionadora que se usa con más frecuencia es la llamada torre de burbujeo, en la que las placas están dispuestas horizontalmente, separadas unos centímetros, y los vapores ascendentes suben por unas cápsulas de burbujeo a cada placa, donde burbujean a través del líquido. Las placas están escalonadas de forma que el líquido fluye de izquierda a derecha en una placa, luego cae a la placa de abajo y allí fluye de derecha a izquierda. La interacción entre el líquido y el vapor puede ser incompleta debido a que puede producirse espuma y arrastre de forma que parte del líquido sea transportado por el vapor a la placa superior. En este caso, pueden ser necesarias cinco placas para hacer el trabajo de cuatro placas teóricas, que realizan cuatro destilaciones. Un equivalente barato de la torre de burbujeo es la llamada columna apilada, en la que el líquido fluye hacia abajo sobre una pila de anillos de barro o trocitos de tuberías de vidrio.
Destilación destructiva
Cuando se calienta una sustancia a una temperatura elevada, descomponiéndose en varios productos valiosos, y esos productos se separan por fraccionamiento en la misma operación, el proceso se llama destilación destructiva. Las aplicaciones más importantes de este proceso son la destilación destructiva del carbón para el coque, el alquitrán, el gas y el amoníaco, y la destilación destructiva de la madera para el carbón de leña, el ácido etanoico, la propanona y el metanol. Este último proceso ha sido ampliamente desplazado por procedimientos sintéticos para fabricar distintos subproductos. El craqueo del petróleo es similar a la destilación destructiva.
Como se puede observar, en la practica realizada utilizamos la destilación para separar dos compuestos de sus componentes volátiles por medio de calor, relacionando factores como la temperatura y la presión, en este caso se utilizo la destilación simple para la separación de las sustancias teniendo en cuenta los puntos de ebullición de las mismas.
Análisis:
Durante la práctica del laboratorio se puede analizar que en la separación de una mezcla por medio de la destilación es importante factores como el punto de ebullición, la temperatura, la presión que cada sustancia presente
CONCLUSIONES
¨ Se puede concluir que para la separación de sustancias por medio de la destilación es necesario tener en cuenta factores como lo son la temperatura y el punto de ebullición de la sustancia.
¨ Para realizar dicho proceso se debe tener en cuenta que a medida que aumenta la temperatura mayor es la presión.
¨ Se concluye que en este proceso solamente se pueden separar líquidos por medio de calor teniendo en cuenta presión, temperatura y puntos de ebullición.
CAUSAS DE ERROR
Una de las principales causas de error es que al empezar la destilación se dejo que se volvieran a mezclar nuevamente las sustancias ya que no se tuvo en cuenta la variación de la temperatura.
Bibliografía
FREIFELDER,D. Técnicas de Bioquímica y Biología Molecular, cap. 8. Ed. Reverté (1979), En:
.
Methods in Enzymology, Vol. XIV: Lipids (J.M.Lowenstein, ed.) Academic Press, London.
pag 541 (1969) :
Enciclopedia Norma, tomo 3
Enciclopedia Encarta 2003
[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n
² http://www.iwm.com.mx/servicios/ararat/destilacion.html
tareas de modle:
TAREA IDENTIFICAR EL TIPO RECCION ORGANICA NO 2
6- SITUACIONES PROBLEMATICAS-REACCIONES ORGANICAS
* Reacciones orgánicas: TIPOS DE REACCIONES ORGÁNICAS
Atendiendo a la variación del esqueleto carbonado las reacciones orgánicas suelen clasificarse en:
Adiciones.- Consisten en procesos en los que el esqueleto carbonado experimenta un incremento en el número de átomos a través de la incorporación de los átomos del reactivo y sin ninguna pérdida de los que poseía inicialmente. Ejemplos:
Eliminaciones.- Consisten en procesos en los que el esqueleto carbonado experimenta una disminución en el número de átomos originales al perderse un fragmento pequeño (habitualmente no carbonado) por la acción de un reactivo, en cierto sentido pueden ser consideradas como las reacciones inversas de las adiciones. Ejemplo:
Sustituciones.- Consisten en procesos en los que un átomo o grupo de átomos del compuesto de partida es reemplazado por un átomo o grupo de átomos procedente del reactivo. Ejemplos:
Transposiciones.- Consisten en procesos en los que suele modificarse el número de átomos de carbono presentes en la molécula de partida, variando única y exclusivamente la disposición relativa de los átomos entre si, resulta frecuente que las transposiciones puedan ir acompañadas de pérdida de una molécula pequeña no carbonada, tales como agua, amoniaco, hidrácidos, etc. Ejemplo:
Condensaciones.- Consisten en procesos en los en los que el esqueleto carbonado experimenta un incremento en el número de átomos a través de la unión de dos moléculas relativamente pequeñas, con la consiguiente formación de enlaces C-C. No es infrecuente que la condensación vaya acompañada de la pérdida de una molécula pequeña tal como agua, amoniaco, etc. Ejemplo:
Degradaciones.- Consisten en procesos en los que el esqueleto carbonado experimenta una disminución en el número de átomos de carbono, a través de la pérdida de un fragmento carbonado habitualmente no muy voluminoso. En estas reacciones se rompen enlaces C-C. Ejemplo:
Inserciones.- Consisten en procesos en los que un resto carbonado o un heteroátomo portador de un par electrónico enlazante se inserta, es decir, se intercala entre dos átomos unidos entre sí por un enlace o En estas reacciones se generan dos nuevos enlaces a partir del par inicial o y el aportado por el reactivo. Ejemplos:
Extrusiones.- Consisten en procesos en los que se expulsa un átomo o grupo de átomos de una molécula que se encontraba unido a otros dos por un enlace o dos enlaces , quedando unido estos dos átomos entre sí por un nuevo enlace o un enlace . Este tipo de reacción se puede considerar como la inversa a la inserción. Ejemplos:
Oxidación - Reducción (Redox).- Estas reacciones implican transferencia de electrones o cambio en el número de oxidación. Una disminución en el número de átomos de H enlazados al carbono y un aumento en el número de enlaces a otros átomos como C, O, N, Cl, Br, F y S indican que hay oxidación. Ejemplos:
Los nueve tipos de reacciones consideradas aquí son los tipos generales de reacciones que se conocen en química orgánica, resulta apropiado investigar qué es lo que se encuentra entre el sustrato y el producto en una reacción típica. Esto es, cuáles son los intermedios de la reacción.
* Reactivos nucleofilicos:
CH3OH NaOH CH3O Na + H2O
* Reactivos electrofilicos
Los reactivos electrofílicos o electrófilos (del griego, amante de electrones) son iones positivos, moléculas con átomos sin octeto completo (ácidos de Lewis) o con enlaces muy polarizados, y por lo tanto, aceptan electrones del sustrato.
CH3
+
Electrófilos cargados: H+ O=N=O CH3 C+
PROTON ION NITRONIO
CH3
CATION TERC-BUTILO
TAREA TIPO DE MECANISMOS EN QUIMICA ORGANICA
7- SITUACIONES PROBLEMATICAS- MECANISMOS DE REACCIÓN
* Mecanismos mostrando sus diferencias dando ejemplos IONES
Hay dos tipos de mecanismo, dependiendo del número de etapas que conlleven:
Reacciones elementales o concertadas
Transcurre en solo una etapa. Esta reacción se produce con la formación de un solo complejo activado y solo tiene que superar una barrera energética. Se representa en una sola ecuación química.
Reacciones complejas
Transcurre en 2 o más etapas, con formación de intermediarios. También podemos decir que es un conjunto de reacciones elementales, donde hay más de una formación de complejos activados diferentes y superar diferentes barreras energéticas. Se expresa en varias ecuaciones químicas o una global. En la ecuación química global, representa el estado inicial y el estado final del global de las reacciones, pero no presenta como a transcurrido la reacción.
Los intermediarios son moléculas que aparecen en el mecanismo de la reacción, pero no en la ecuación global.
Como ejemplo consideramos la reacción global entre el óxido nítrico y el oxígeno:
* Sobre un diagrama DE FUNCIONES ORGANICAS dar DOS reacciones de obtención para c/u de las funciones..
Aldeidos: aldehídos son compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO:
Es decir, el grupo carbonilo -C = O está unido a un solo radical orgánico.
Se pueden obtener a partir de la oxidación suave de los alcoholes primarios. Esto se puede llevar a cabo calentando el alcohol en una disolución ácida de dicromato de potasio (también hay otros métodos en los que se emplea Cr en el estado de oxidación +6). El dicromato se reduce a Cr3+ (de color verde). También mediante la oxidación de Swern, en la que se emplea sulfóxido de dimetilo, (Me)2SO, dicloruro de oxalilo, (CO)2Cl2, y una base. Esquemáticamente el proceso de oxidación es el siguiente:
Formula de obtencion
CH3—CH2—CH2OH Na2Cr2O7 + H2SO4 CH3—CH2—CHO
Alcohol: En química se denomina alcohol (ver origen del término en la desambiguación) a aquellos hidrocarburos saturados, o alcanos que contienen un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno enlazado de forma covalente.
Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios, o terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo.
A nivel del lenguaje popular se utiliza para indicar comúnmente a una Bebida alcohólica, que presenta etanol.
-
CH3—CH = CH2 + H2O—— CH3—CH2—CH2—OH
- alcanos: Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.
Los alcanos son moléculas orgánicas formadas únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, sin funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo, carboxilo, amida, etc. Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). La relación C/H es de CnH2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula (advertir que esta relación sólo se cumple en alcanos lineales o ramificados no cíclicos, por ejemplo el ciclobutano, donde la relación es CnH2n). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma: H H H H H - C - C - ... - C - C - H H H H H
CH3CH=CHCH3 -----> CH3CH2CH2CH3
- Alquinos: Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es CnH2n-2
-
acidos carboxilicos: Los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos que se caracterizan porque poseen un grupo funcional -COOH llamado grupo carboxilo o grupo carboxi se produce cuando se une un grupo hidroxilo (-OH) y carbonilo (C=O). Se puede representar como COOH ó CO2H.
SE OBTIENES POR:
a) Por oxidación de aldehídos y alcoholes los con KMnO4, H2CrO4, H2Cr2O7 y CrO3.
b) Por oxidación de alquilbencenos con KMnO4.
* Sobre un diagrama DE FUNCIONES ORGANICAS dar Reacciones de identificación. Para c/u de las funciones
Identificación de alcoholes
Se realizará la identificación de alcoholes mediante la reacción con el cloruro de acetilo, en la que se forma un éster y se libera HCl, lo que produce el calentamiento de la muestra y una acidificación que puede detectarse mediante un papel indicador de pH.
ROH + CH3COCl → ROCOCH3 + HCl + calor
Además, es posible realizar la diferenciación entre alcoholes primarios (RCH2OH), secundarios (R,R’CHOH) y terciarios (R,R’,R’’COH) mediante el reactivo de Lucas (cloruro de Zn en HCl), que en el caso de alcoholes terciarios produce rápidamente un cloruro apolar insoluble, lo que se manifiesta por un aumento de la turbidez y la separación de una fase polar y otra apolar. Los alcoholes secundarios reaccionan mucho más lentamente y los alcoholes primarios no reaccionan.
Identificación de los grupos carbonílicos de aldehídos y cetonas
Estos compuestos se identificarán mediante el denominado test de Brady, basado en la formación de 2,4-dinitrofenilhidrazonas tras la reacción de los compuestos carbonílicos con la 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNPH). Los compuestos carbonílicos saturados producen un color amarillo, los insaturados dan color naranja y los aldehídos o cetonas aromáticos forman un color rojo. La diferenciación entre aldehído y cetona se puede realizar mediante el test de Tollens, que en presencia de un aldehído produce un precipitado oscuro de plata mientras que las cetonas no reaccionan.
Identificación de ácidos carboxílicos
Se realizará por el método del yodato-yoduro y una solución de almidón, un ensayo que produce un color azul en presencia de ácidos orgánicos débiles.
Identificación de ésteres
La determinación de ésteres se realizará mediante la reacción con hidroxilamina para formar ácidos hidroxámicos que producen una coloración rojiza en presencia de iones férricos. Los ácidos carboxílicos y los fenoles también reaccionan, por lo que la presencia de estos compuestos interfiere en
TAREA SOBRE EJEMPLOS DEMUESTRE LOS DIFERENTES METODOS
8- SITUACIONES PROBLEMATICAS DETERMINACION DE LAS FORMULAS EN Q.O
8.1 formula empírica
Tarea de modle no 2
Tarea de modle No 1
TAREA: DIFERENCIAS
3- SITUACIONES PROBLEMATICAS DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS
3.1 elementos
3.3 constantes físicas
3.4 solubilidad
3.5 estructural isomería resonancia- hibridación
3.6 numero de compuesto
3.7 nomenclatura y radicales inorgánicos -orgánicos
3.8 estequiometria
3.9 métodos de balanceo
3.10 resolver Ejercicios pares o impares según la terminación del código
3.10.1 capitulo 1 enlace covalente y forma de las moléculas Pág.30-31-32-33-34-35 TEXTO GUIA.
TAREA: CONSTRUIR
4-SITUACIONES PROBLEMÁTICAS FUNCIONES ORGANICAS- TRADICIONALES
4.1 la nomenclatura (prefijos-raíz-sufijos).-ejemplos de c/u.
4.2 Construir un diagrama:
4.2.1 Las funciones orgánicas fundamentales
4.2.2 con las terminaciones de la IUPAQ
4.3 dar un ejemplo de un compuesto con la nomenclatura (prefijos raíz-sufijos) nombres IUPAQ- TRIVIAL Y COMERCIAL.
4.3-clasificar los diferentes los principales radicales alifáticos y aromáticos con isomeros en un cuadro signó tico
4.4-Ordenes de prioridad en la nomenclatura orgánica en FUNCIONES MIXTAS
TALLER RESUMIR: RESOLVER CUESTIONARIO
4.4-SITUACIONES PROBLEMATICAS TALLER DE NIVELACION EL CARBONO
TAREA APLICACIÓN SEGÚN EL CASO
5- SITUACIONES PROBLEMATICAS Ácidos y Bases según Arrhenius, Brønsted-lowry, lewis
5.1 dar ejemplos de ácidos y bases conjugadas según Brønsted-lowry, BUFFER- PH-Ka
5.2 Demostración de la ecuación Henderson
5.2 resolver todos los Ejercicios dados
Solución
1. DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS:
Compuestos Orgánicos:
· Esta formado principalmente por : C, H, O, N
· El número de compuestos orgánicos excede considerablemente al número de compuestos inorgánicos.
· Entre los compuestos orgánicos prevalece el enlace covalente.
· Los compuestos orgánicos son generalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad.
· Los compuestos orgánicos son sensibles al calor, es decir, se descomponen fácilmente.
* Los cuerpos orgánicos reaccionan entre si lentamente debido al enlace covalente.
* Las sustancias orgánicas al disolverse no se ionizan, por lo tanto sus moléculas no conducen a la electricidad.
* Los cuerpos orgánicos son inestables aún a bajas temperaturas frente al calor y la luz.
Compuestos Inorgánicos:
· Están constituidos por átomo de cualquier elemento.
· Resisten a la acción del calor.
· Los compuestos inorgánicos prevalece el enlace iónico.
· Los compuestos inorgánicos son solubles al agua debido a su elevada polaridad pero insolubles en disolventes orgánicos.
· Los compuetos cuando se encuentran en solución son buenos conductores del calor y la electricidad.
· Los compuestos inorgánicos poseen reacciones instantáneas.
· Las moléculas inorgánicas son menos complejas que los compuestos de carbono, debido a su bajo peso molecular.
· Los compuestos inorgánicos son estables a las condiciones de temperaturas altas.
3.1 Elementos
Tabla periódica de los elementos
Grupo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Periodo
1
1H
2He
2
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
3
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
4
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
5
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
43Tc
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
6
55Cs
56Ba
*
71Lu
72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
84Po
85At
86Rn
7
87Fr
88Ra
**
103Lr
104Rf
105Db
106Sg
107Bh
108Hs
109Mt
110Ds
111Rg
112Uub
113Uut
114Uuq
115Uup
116Uuh
117Uus
118Uuo
Lantánidos
*
57La
58Ce
59Pr
60Nd
61Pm
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
Actínidos
**
89Ac
90Th
91Pa
92U
93Np
94Pu
95Am
96Cm
97Bk
98Cf
99Es
100Fm
101Md
102No
Alcalinos
Alcalinotérreos
Lantánidos
Actínidos
Metales de transición
Metales del bloque p
Metaloides
No metales
Halógenos
Gases nobles
3.3 Constantes fisicas
Cantidad
Símbolo
Valor1 (unidades SI)
Error relativo
Unidad de masa atómica
1,660 538 86(28) × 10-27 kg
1,7 × 10-7
Número de Avogadro
6,022 1415(10) × 1023
1,7 × 10-7
Constante de Boltzmann
1,380 6505(24) × 10-23 J·K-1
1,8 × 10-6
Constante de Faraday
96 485,3383(83)C·mol-1
8,6 × 10-8
Primera constante de radiación
3,741 771 38(64) × 10-16 W·m2
1,7 × 10-7
para radiancia espectral
1,191 042 82(20) × 10-16 W · m2 sr-1
1,7 × 10-7
Número de Loschmidt
a T=273,15 K y p=101,325 kPa
2,686 7773(47) × 1025 m-3
1.8 × 10-6
Constante universal de los gases ideales
8,314 472(15) J·K-1·mol-1
1,7 × 10-6
Constante molar de Planck
3,990 312 716(27) × 10-10 J · s · mol-1
6,7 × 10-9
Volumen molar de un gas ideal
a T=273,15 K y p=100 kPa
22,710 981(40) × 10-3 m3 ·mol-1
1,7 × 10-6
a T=273.15 K y p=101.325 kPa
22,413 996(39) × 10-3 m3 ·mol-1
1,7 × 10-6
3.4 Solubilidad: La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en un líquido. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones se puede sobrepasarla, denominándose solución sobresaturada.
Ádemas la solubilidad es la propiedad que tienen unas sustancias de disolverse en otras,a temperatura determinada .
La sustancia que se disuelve se llama (soluto) y la sustancia donde se disuelva se llama (solvente). En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble,.
El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación.
La solubilidad varía con la temperatura. En la mayoría de los casos: a mayor temperatura del solvente, mayor solubilidad del soluto.
3.5 estructural isomería resonancia- hibridación
La isomería es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con igual fórmula química, proporciones relativas de los átomos que lo conforman, presentan estructuras moleculares distintas. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros.
Los isomeros son compuestos que tienen la misma composición atómica pero de diferente fórmula estructral
Isomería plana de cadena [editar]
Varía la posición en la cadena.
Así, el C4H10 corresponde tanto al:CH3-CH2-CH2-CH3 (Butano)
Isomería plana de posición [editar]
Varía la posición del grupo funcional.
El C4H10O puede ser:CH3-CH2-CH2-CH2OH Butanos
Isomería plana de función [editar]
Varía el grupo funcional.
El C3H6O puede ser:CH3-CH2-C=0-HO Propanal (función aldehído)
Resonancia , sistema de enlace entre los átomos de una molécula que, debido a la compleja distribución de sus electrones, obtiene una mayor estabilidad que con un enlace simple. Esta distribución de electrones no fluctúa, en contra de lo que su nombre hace pensar. Numerosos compuestos orgánicos presentan resonancia, como en el caso de los compuestos aromáticos.
En química, se habla de hibridación cuando en un átomo, se mezcla el orden de los electrones entre orbitales creando una configuración electrónica nueva, un orbital híbrido que describa la forma en que en la realidad se disponen los electrones para producir las propiedades que se observan en los enlaces atómicos.
Hibridación sp3 [editar]
Cuatro orbitales sp³
El átomo de carbono tiene seis electrones: dos se ubican en el orbital 1s (1s²), dos en el 2s (2s²) y los restantes dos en el orbital 2p (2p²). Debido a su orientación en el plano tridimensional el orbital 2p tiene capacidad para ubicar 6 electrones: 2 en el eje de las x, dos en el eje de las y y dos electrones en el eje de las z. Los dos últimos electrones del carbono se ubicarían uno en el 2px, el otro en el 2py y el orbital 2pz permanece vacío (2px¹ 2py¹). El esquema de lo anterior es (cada flecha un electrón):
Para satisfacer su estado energético inestable, un átomo de valencia como el del carbono, con orbitales parcialmente llenos (2px y 2py necesitarían tener dos electrones) tiende a formar enlaces con otros átomos que tengan electrones disponibles. Para ello, no basta simplemente colocar un electrón en cada orbital necesitado. En la naturaleza, éste tipo de átomos redistribuyen sus electrones formando orbitales híbridos. En el caso del carbono, uno de los electrones del orbital 2s es excitado y se ubica en el orbital 2pz. Así, los cuatro últimos orbitales tienen un electrón cada uno:
El estímulo para excitar al electrón del 2s 2pz es aportado por el primer electrón en formar enlace con un átomo con este tipo de valencia. Por ejemplo, el hidrógeno en el caso del metano. Esto a su vez incrementa la necesidad de llenado de los restantes orbitales. Estos nuevos orbitales híbridos dejan de ser llamados 2s y 2p y son ahora llamados (sp3: un poco de ambos orbitales):
De los cuatro orbitales así formados, uno (25%) es proveniente del orbital s (el 2s) del carbono y tres (75%) provenientes de los orbitales p (2p). Sin embargo todos se sobreponen al aportar la hibridación producto del enlace. Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrógeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales a un ángulo de 109°.
Hibridación sp2
Configuración de los orbitales sp²
Estos mismos átomos que forman hibridaciones sp2 pueden formar compuestos con enlaces dobles. A los enlaces simples se les conoce como enlaces sigma y a los enlaces dobles como enlaces pi.Las reglas de ubicación de los electrones en estos casos, como el alqueno etileno obligan a una hibridación distinta llamada sp2, en la cual un electrón del orbital 2s se mezcla solo con dos de los orbitales 2p:.
Tridimensionalmente, la distancia entre un hidrógeno y el otro en el metano son equivalentes e iguales a un ángulo de 120°.
Hibridación sp [editar]
Este es el tipo de enlace híbrido existente en compuestos con triples enlaces como los alquinos (por ejemplo el acetileno):
3.7 Nomenclatura y radicales organicos e inorganicos
Nomenclatura Organica:
Alcanos : Terminacion ano
Cn
Nombre
Cn
Nombre
Cn
Nombre
1
metano
7
heptano
13
tridecano
2
etano
8
octano
20
icosano
3
propano
9
nonano
21
henicosano
4
butano
10
decano
22
docosano
5
pentano
11
undecano
23
tricosano
6
hexano
12
dodecano
30
triacontano
Alquenos: Terminacion eno
Alquinos: Terminacion ino
Alcoholes: Terminacion ol
Eteres: Para designar los eteres, generalmente indicamos los dos grupos unidos al oxigeno, seguidos de la palabra eter.
Aldehidos: Según la IUPAC los aldehidos siguen la pauta usual: la cadena mas larga que contiene el grupo OCHO se se considera la estructura matriz y la terminacion ano del alcano correspondiente se cambia por al.
Cetona: Según la IUPAC, la terminación del alcano correspondiente se cambia por ona y el grupo carbonilito recibe mas baja posible.
Acidos carboxilicos: Se antepone la palabra acido y el sufijo oico .
Esteres: Los nombres de los esteres se forman cambiando la terminacion co del acido de que provienen por la terminación ato seguido del grupo alquilo.
Aminas: Las aminas se nombran indicando el o los grupos alquilo unidos al nitrogeno seguido de la palabra amina
Nitrilos: Para nombrar un nitrilo debe cambiarse la terminacion oico del acido correspondiente por nitrilo.
Nomenclatura en quimica Inorgánica:
Se aceptan 3 tipos de nomenclaturas para nombrar compuestos químicos inorgánicos:
Nomenclatura sistemática: para nombrar de este modo se usan prefijos numéricos excepto para indicar que el primer elemento de la fórmula sólo aparece una vez (mono) o cuando no puede haber confusión posible debido a que tenga una única valencia. En adelante N.ss
Prefijos griegos
Número
mono-
1
di-
2
tri-
3
tetra-
4
penta-
5
hexa-
6
hepta-
7
octa-
8
nona- (o eneá)
9
deca-
10
Ejemplos: CrBr3 tribromuro de cromo ; CO monóxido de carbono
En los casos en los que puede haber confusión con otros compuestos (sales dobles y triples, oxisales y similares) se pueden emplear los prefijos bis, tris, tetraquis, pentaquis...
Ejemplo: Ca5F(PO4)3 fluoruro tris(fosfato) de calcio porque si se dijese trifosfato se estaría hablando del anión trifosfato [P3O10]5-, es decir, sería en este caso:
Ca8F(P3O10)3
Nomenclatura stock: En este caso, cuando el elemento que forma el compuesto tiene más de una valencia atómica, se indica en números romanos al final y entre paréntesis. Normalmente, a menos que se haya simplificado la fórmula, la valencia puede verse en el subíndice del otro átomo (compuestos binarios). En adelante N.st
Ejemplo: Fe2S3 Sulfuro de hierro (III) [se ve la valencia III en el subíndice del azufre]
Nomenclatura tradicional: Aquí se indica la valencia del elemento que forma el compuesto con una serie de prefijos y sufijos. En adelante N.tr.
Cuando sólo tiene una valencia se usa el sufijo -ico.
Cuando tiene dos valencias diferentes se usan (de menor a mayor valencia)
-oso
-ico
Cuando tiene tres distintas se usan (de menor a mayor)
hipo- -oso
-oso
-ico
Y cuando tiene cuatro se utilizan (de menor a mayor)
hipo- -oso
-oso
-ico
per- -ico
Ejemplo: Mn2O7 Óxido permangánico
3.8 Estequiometria: Es el estudio de las relaciones cuantitativas en las reacciones químicas. Las relaciones molares y másicas se pueden obtener de una ecuación balanceada. En la mayoría de los problemas estequiométricos, las masas de los reactantes están dadas y se buscan las masas de los productos.
Se puede interpretar una ecuación química en términos del número de moléculas (o iones o unidades fórmula) o en términos del número de moles de moléculas etc. dependiendo de las necesidades.
El mol
El mol es una unidad de conteo que permite a los químicos calcular el número de átomos, moléculas, o iones a partir de la masa de una muestra. Un mol contiene 6.023 x 1023 partículas , lo cual corresponde al número de Avogadro.
La masa de un mol de átomos iguales, aplicada a los elementos, es igual a la masa atómica del elemento en gramos. Un mol de moléculas tiene una masa igual a la masa molecular en gramos. La masa molecular es la suma de las masas atómicas de los elementos contenidos en un compuesto.
3.9 Balanceo de ecuaciones:
Una reacción química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla de un fenómeno químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de ecuación química, en la cual, se expresan en la primera parte los reactivos y en la segunda los productos de la reacción.
A + B C + D
Reactivos Productos
Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen diversos métodos. En todos el objetivo que se persigue es que la ecuación química cumpla con la ley de la conservación de la materia.
Balanceo de ecuaciones por el método de Tanteo
El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los átomos en la misma cantidad,
Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo necesiten, pero no se cambian los subíndices.
Balanceo de ecuaciones por el método de Redox ( Oxidoreduccion )
En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)
Para balancear una reacción por este método , se deben considerar los siguiente pasos
1)Determinar los números de oxidación de los diferentes compuestos que existen en la ecuación.
Para determinar los números de oxidación de una sustancia, se tendrá en cuenta lo siguiente:
En una formula siempre existen en la misma cantidad los números de oxidación positivos y negativos
El Hidrogeno casi siempre trabaja con +1, a ecepcion los hidruros de los hidruros donde trabaja con -1
El Oxigeno casi siempre trabaja con -2
Todo elemento que se encuentre solo, no unido a otro, tiene numero de oxidación 0
2) Una vez determinados los números de oxidación , se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de la ecuación con el segundo, para ver que elemento químico cambia sus números de oxidación
Los elementos que cambian su numero de oxidación son el Fierro y el Oxigeno, ya que el Oxigeno pasa de 0 a -2 Y el Fierro de 0 a +3
3) se comparan los números de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-reducción
4) Si el elemento que se oxida o se reduce tiene numero de oxidación 0 , se multiplican los números oxidados o reducidos por el subíndice del elemento que tenga numero de oxidación 0
5) Los números que resultaron se cruzan, es decir el numero del elemento que se oxido se pone al que se reduce y viceversa
Los números obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la ecuación que tenga mas términos y de ahí se continua balanceando la ecuación por el método de tanteo
4.0 FUNCIÓN QUIMICA:
Se llama función Química al conjunto de propiedades comunes a una serie de compuestos análogos. Se conocen funciones en las dos químicas, mineral y orgánica; así son funciones de la química mineral la función anhídrido, función óxido, función ácido, función base y función sal.
Las funciones de la química orgánica son muchas más, destacándose entre todas la función hidrocarburo, porque de ella se desprenden todas las demás. Para mayor claridad dividimos las funciones orgánicas en dos grupos, que designamos con los nombres de fundamentales y especiales. Las funciones fundamentales son: la función alcohol, función aldehído, función cetona y función ácido. Las funciones especiales son: la función éter, la función éster, función sal orgánica, función amina y amida y funciones nitrilo y cianuro.
Grupos funcionales
son ciertos grupos de átomos comunes a todos los cuerpos de una misma función y cuya presencia nos revela determinadas y parecidas propiedades en los cuerpos que los poseen.
El conjunto del grupo funcional con el carbono que lo contiene recibe el nombre de función carbonada. Muchos son los grupos funcionales, varios de los cuales pueden coexistir dentro de una misma molécula. Con todo, la multiplicidad de grupos funcionales en una misma molécula es más peculiar de las sustancias organizadas que integran los organismos vivos animales y vegetales, que de las obtenidas en el laboratorio y en la industria.
Los grupos funcionales ayudan a determinar los tipos de reacciones químicas en que participan los compuestos. La mayoría de estos grupos forman asociaciones con facilidad (ej. : enlaces iónicos y de hidrógenos) con otras moléculas. Se usa el símbolo R para determinar el resto de la molécula de que es parte el grupo funcional.
4.1 Nomenclatura
Alcanos : Terminacion ano
Cn
Nombre
Cn
Nombre
Cn
Nombre
1
metano
7
heptano
13
tridecano
2
etano
8
octano
20
icosano
3
propano
9
nonano
21
henicosano
4
butano
10
decano
22
docosano
5
pentano
11
undecano
23
tricosano
6
hexano
12
dodecano
30
triacontano
Alquenos: Terminacion eno
Alquinos: Terminacion ino
Alcoholes: Terminacion ol
Eteres: Para designar los eteres, generalmente indicamos los dos grupos unidos al oxigeno, seguidos de la palabra eter.
Aldehidos: Según la IUPAC los aldehidos siguen la pauta usual: la cadena mas larga que contiene el grupo OCHO se se considera la estructura matriz y la terminacion ano del alcano correspondiente se cambia por al.
Cetona: Según la IUPAC, la terminación del alcano correspondiente se cambia por ona y el grupo carbonilito recibe mas baja posible.
Acidos carboxilicos: Se antepone la palabra acido y el sufijo oico .
Esteres: Los nombres de los esteres se forman cambiando la terminacion ico del acido de que provienen por la terminación ato seguido del grupo alquilo.
Aminas: Las aminas se nombran indicando el o los grupos alquilo unidos al nitrogeno seguido de la palabra amina
Nitrilos: Para nombrar un nitrilo debe cambiarse la terminacion oico del acido correspondiente por nitrilo.
Amida
se escribe la raiz del radical unida a la terminacion amida
Ester
Se cambia la terminacion oico por ato segudo del grupo alquilo dl alcohol terminado en ilo
Eter terminacion ato
Alcohol 1 terminacion ol
Aldehido terminacion al
Alcano terminacion ano
Alqueno terminacion eno
Alcohol 2
Cetona terminacion ona
Alcohol 3
Alquino terminacion ino
Acido carboxilico Prefijo acido y terminacion ico
Anhídrido
Se antepone la palabra anhídrido seguida de la raiz de la cadena presente con la terminacion oico
Haluro de acido terminacion uro segudi de la raiz de la cadena presente on la terminacion oilo
Haluro de alquilo
Se escribe el nombre del halogeno presente seguido del nombre la cadena
Amina
Se nombra el radical unido al grupo NH2 segudo de la terminacion amina.
4.3 Ejemplos:
Compuesto
IUPAC
Comercial
CH3-CH2-CH2-CH2-OH
1-butanol
alcohol butílico
Prefijo 1
Sufijo ol
Raiz butan
4.3 RADICALES AROMÁTICOS
El nombre genérico con el que se conoce a estos compuestos es ARILO (Ar-). El radical obtenido al perder el benceno uno de sus hidrógenos (C6H5 -) recibe el nombre de fenilo. Todos los demás radicales aromáticos se les nombran como radicales fenilo sustituidos, asignando el número 1 al carbono con la valencia libre. Algunos radicales de hidrocarburos aromáticos como el tolueno, el xileno o el cumeno se nombran utilizando el sufijo -ilo.
Radicales
4.4 Ácidos de funciones mixtas
Se llaman ácidos de función mixta a los ácidos compuestos que, además de la función ácida, poseen otros grupos funcionales.
5. Ácidos y Bases según Arrhenius, Brønsted-lowry, lewis:
Los conocimientos modernos de los ácidos y las bases parten de 1834, cuando el físico inglés Michael Faraday descubrió que ácidos, bases y sales eran electrólitos por lo que, disueltos en agua se disocian en partículas con carga o iones que pueden conducir la corriente eléctrica. En 1884, el químico sueco Svante Arrhenius (y más tarde el químico alemán Wilhelm Ostwald) definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:
H+ + OH-⇋H2O
La teoría de Arrhenius y Ostwald ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.
Teoria de brostened lowry
Una teoría más satisfactoria es la que formularon en 1923 el químico danés Johannes Brønsted y, paralelamente, el químico británico Thomas Lowry. Esta teoría establece que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como una base en una disolución acuosa, se comporta como un ácido en ausencia de agua cediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ion negativo) amida:
NH3 + base⇋NH2- + base + H+
El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como una competición por los protones. En forma de ecuación química, la siguiente reacción de Acido (1) con Base (2)
Ácido (1) + Base (2)⇋Ácido (2) + Base (1)
se produce al transferir un protón el Ácido (1) a la Base (2). Al perder el protón, el Ácido (1) se convierte en su base conjugada, Base (1). Al ganar el protón, la Base (2) se convierte en su ácido conjugado, Ácido (2). La ecuación descrita constituye un equilibrio que puede desplazarse a derecha o izquierda. La reacción efectiva tendrá lugar en la dirección en la que se produzca el par ácido-base más débil. Por ejemplo, HCl es un ácido fuerte en agua porque transfiere fácilmente un protón al agua formando un ion hidronio:
HCl + H2O⇋H3O+ + Cl-
En este caso el equilibrio se desplaza hacia la derecha al ser la base conjugada de HCl, Cl-, una base débil, y H3O+, el ácido conjugado de H2O, un ácido débil.
Al contrario, el fluoruro de hidrógeno, HF, es un ácido débil en agua y no transfiere con facilidad un protón al agua:
HF + H2O⇋H3O+ + F-
Este equilibrio tiende a desplazarse a la izquierda pues H2O es una base más débil que F- y HF es un ácido más débil (en agua) que H3O+. La teoría de Brønsted y Lowry también explica que el agua pueda mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos como con bases. De este modo, el agua actúa como base en presencia de un ácido más fuerte que ella (como HCl) o, lo que es lo mismo, de un ácido con mayor tendencia a disociarse que el agua:
HCl + H2O⇋H3O+ + Cl-
El agua también actúa como ácido en presencia de una base más fuerte que ella (como el amoníaco):
NH3 + H2O⇋NH4+ + OH-
El químico estadounidense Gilbert N. Lewis expuso una nueva teoría de los ácidos y bases en la que no se requería la presencia de hidrógeno en el ácido. En ella se establece que los ácidos son receptores de uno o varios pares de electrones y las bases son donantes de uno o varios pares de electrones. Esta teoría también tiene la ventaja de que es válida con disolventes distintos del agua y no se requiere la formación de una sal o de pares ácido-base conjugados. Según esto, el amoníaco se comporta como una base, pues es capaz de ceder un par de electrones al trifluoruro de boro para formar un par ácido-base:
H3N: + BF3⇋H3N-BF3
5.1 Ejemplos según Brønsted-lowry, BUFFER- PH-Ka
HCl + H2O⇋H3O+ + Cl- Acido
NaOH H2O Na*+OH- Base
Ph
La constante de disociación para el acido HCN es 4.9 por 10ª la -10 M de las diferentes especies en equilibrio y el grado de disociación 0.003M
HCN H*+CN-
0.003M = [x]+ [x]
Ka= [H]+ [CN-]
[HCN-]
4.9 * 10 a la -10= [x] [x]/0.03M
√1.47 *10ª la -12=√x²
1.21*10 a la -6=x
[H]= 1.21*10 a la -6 M
(1.21*10 a la -6 M/ 0.003M)*100=0.04
Cual es el PH de una solucion 1.5 molar de NaOH
[1.5*10 a la -4] [H]=1*10 a la -14
[H]=1*10 a la -14/1.5*10 a la -4
H= 6.66*10 a la -11
PH=-log [6.66*10 a la -11]
PH= 10.17
Ecuacion de Henderson
CH3 COOH + 20 (COO3-)+(H3O)
CH3 COONa+H2O (CH3COO-)+(Na)
Ka=(CH3OO-)(H3O) / (CHCOOH)= (sal)(h*)/acido
-log Ka = -log (sal)(h*)/acido
-log Ka- log Ac/sal=-log (H*)
Pka+ sal/acido=PH
