ESTEREOISOMERÍA

En la isomería plana es diferente la forma en que los átomos están unidos entre sí, en la estereoisomeríaposeen una distinta distribución en el espacio. La isomería que requiere del análisis de la disposición espacial de los átomos en una molécula se llama ESTEREOISOMERÍA.

Dentro de esta la que se explica en base a la ubicación de los átomos en un mismo semiplano o en semiplanos opuestos se llama ESTEREOISOMERÍA GEOMÉTRICA (cis-trans), las moléculas poseen igual composición y estructura pero diferente distribución espacial de los átomos, es decir una distinta configuración. Si en un alqueno se considera el plano determinado por el doble enlace se observa que en el cis los dos sustituyentes se encuentran del mismo lado de dicho plano, mientras que en el trans están ubicados uno a cada lado de dicho plano. Puede presentarse también en cadenas cerradas, considerando que los carbonos del ciclo se encuentren en un mismo plano, pero siempre debe ocurrir cuando los átomos de carbono considerados tengan dos sustituyentes diferentes. Existe también una estereoisomería conformacional, relacionada con la forma que adquiere la molécula en el espacio, un ejemplo son las estructuras de silla o bote en cicloalcanos, o ciclos de 6 átomos.Pero aquella isomería en donde la composición y la estructura son iguales pero que presentan actividad óptica se llama ESTEREOISOMERÍA ÓPTICA, esta posee características muy especiales pues para analizarla se requiere de la luz polarizada.

La luz ordinaria, solar, se propaga por medio de ondas electromagnéticas, cada color tiene una longitud de onda y una energía característica. Las vibraciones se propagan en los infinitos planos perpendiculares a la dirección de propagación. Para estudiar la isomería óptica se debe utilizar- luz monocromática (de un mismo color), de una misma longitud de onda. ()- y polarizada, que las ondas vibren en un solo plano. (Esto se logra usando

polarizadores o polaroids, cuando la luz natural los atraviesa emerge polarizada.El polarizador cumple la función de polarizar la luz monocromática. Cuando una

sustancia orgánica se coloca en la trayectoria de esta luz pueden ocurrir dos fenómenos: 1- si la sustancia, en solución, es ópticamente activa, el plano de la luz polarizada se desvía; 2- si el plano en que vibra la luz polarizada no se desvía la sustancia en solución es ópticamente inactiva

Si el plano de vibración de la luz fue desviado hacia la derecha se dice que la sustancia es dextrógira y se le asigna signo positivo, mientras que cuando el plano de vibración se desvía hacia la izquierda se dice que la sustancia es levógira y se le asigna signo negativo. El ángulo en que rota el plano de polarización, "" depende de la estructura molecular de la sustancia y de ciertas condiciones experimentales:1- La distancia recorrida por la luz en la solución; 4- La concentración de la

solución; 2- La temperatura 5- El solvente;3- El color de la luz utilizada.

Bajo ciertas condiciones: luz amarilla de sodio (= 5890 amstrongs), 200C, soluciones acuosas, el poder rotatorio es una constante física. El poder rotatorio está relacionado con la asimetría molecular, debido a esto en algún momento alguien dijo lo siguiente: 'siempre que en una molécula aparezca un plano de simetría desaparece la actividad óptica". Cuando en una molécula un átomo está unido a cuatro sustituyentes diferentes desaparecen todos los elementos de simetría, este tipo de carbono se llama carbono asimétrico o carbono quiral (que se suele señalar con un asterisco). Cuando una molécula de una sustancia presenta uno o más carbonos asimétricos la molécula resulta

1

ópticamente activa. Aunque por lo expresado en el párrafo anterior esto no es imprescindible, pues la molécula en su conjunto puede ser asimétrica o quiral, sin un carbono quiral, esto último es lo mas común.

Cuando en una molécula hay un átomo de carbono asimétrico es posible formar dos estructuras que son diferentes, pues don imágenes especulares no superponibles, es decir: lo que en una está hacia la derecha en la otra está hacia la izquierda y por mas que se rote la estructura no se consigue una igual distribución, estas dos estructuras isoméricas son llamadas enantiómeros, (gr.: enantios: opuesto; meros: parte), que son responsables de la actividad óptica, es decir que poseen propiedades físicas y químicas iguales pero difieren en el sentido en que hacen girar la luz polarizada. Si tuviéramos que hacer una comparación, sería como mirarnos en el espejo o colocar las manos en la mesa y superponerlas así como están (hágalo). Ejemplo: El ácido láctico presenta dos variedades enantiomórficas:

C

CH3

COOH

OHH*

HHO

COOH

CH3

C*

Se pueden esquematizar con las fórmulas desarrolladas en el plano del papel pero respetando estas condiciones: La precaución que se debe tener es no separar las estructuras del plano para intentar la superposición, dicho plano en este caso está representado por la línea vertical. Si se rota la estructura I no se puede obtener la II.Proyección en el plano o proyección de Fischer, los átomos del plano horizontal están hacia adelante y los del plan vertical hacia atrás, lo que significa que en un giro de 1800 hace que lo que estaba hacia adelante quede atrás.

COOH

OHH

CH3

C C CH3

H

OH

HOOC HO H

CH3

C

COOH

COOHCCH3

H

HO

C

CH3

HHO

COOH

En el laboratorio se determina el tipo de isómero óptico y en qué ángulo se desvía la

luz, en este caso el ángulo = -3,8 (para el levógiro) y = 3,8 (para el dextrógiro), es decir que ambos hacen girar la luz en igual magnitud y sentido opuesto. Pero también se determina en el laboratorio que existen tres variedades de ácido láctico y hasta aquí parece presentar solo dos, el tercero no presenta isomería óptica, sin embargo hay un carbono asimétrico, este tercer isómero no es mas que una mezcla equimolecular, en cantidades iguales de los dos enantiómeros y se llama mezcla racémica, (se indica con (+-) es ópticamente inactiva pues tiene un 50% de cada enantiómero.

Otro ejemplo podría ser el ácido tartárico: que además de presentar las formas L y D, y la mezcla racémica, posee otra estructura que tiene un plano de simetría interno (presenta cuatro isómeros); esto compensa la presencia de dos carbonos asimétricos y

2

Ácido (-) láctico levógiro

Ácido (+) láctico dextrógiro

I II

I II

1800

resulta ópticamente inactiva, si uno influye sobre el plano de la luz polarizada el otro se opone, se llama forma meso

CH OH

COOH

COOH

HO HC C HHO

COOH

COOH

HO HC

Para calcular el número de enantiómeros se utiliza 2n siendo n= n0 de carbonos asimétricos, pero si los carbonos asimétricos tienen los cuatro sustituyentes iguales como en el caso del ácido tartárico, la cantidad de isómeros ópticos disminuye

COOH

*

*CH HO

COOH

COOH

HOH C

*

*C HHO

COOH

COOH

HO HC C HHO

COOH

HO HC*

*

COOH

HO

COOH

H

HH

H

COOH

OH

HO

COOH

OH

En este caso se presenta un isómero óptico que no es la imagen especular, estos tienen propiedades físicas y químicas diferentes y se llaman diasteroisómeros. La similitud de propiedades se da solo en los enantiómeros Un hecho para destacar es que en la preparación, obtención de sustancias enantiomórficas se obtiene la mezcla racémica, pero dichos enantiómeros no poseen iguales propiedades ópticas pero tampoco las mismas propiedades biológicas, por ejemplo: el organismo humano solo metaboliza o utiliza la forma levógira de la adrenalina, si se inyecta a un paciente la mezcla racémica la forma dextrógira es eliminada.

PLANO DE SIMETRÍA: es un plano que divide al objeto en dos partes que son imágenes especulares entre síCONFIGURACIÓN: distribución de los átomos en el espacioCONFORMACIÓN: la forma que adopta la molécula en el espacio

SERIES D Y L

Dichas letras se utilizan para designar la configuración, actualmente se utilizan las letras R y S. Uno de ellos gira el plano de polarización de la luz hacia la derecha (dextrógiro) y se identifica con la letra R; el otro gira el plano de polarización de la luz hacia la izquierda (levógiro) y se identifica con la letra S

GLÚCIDOS

3

* *

* *

Forma dos enantiómeros y la mezcla racémica (+)

Forma meso

1800

De cualquier modo se debe tener en cuenta que por la estructura tetraédrica los grupos carboxílicos quedan detrás del plano del papel y al rotarlo 1800 pasan a quedar delante del plano del papel.

Se denomina así a aquellos compuestos de entre 3 y 7 átomos de carbono que poseen un grupo aldehído o cetona en un carbono y en los restantes grupos hidroxilos, polihidroxialdehídos y polihidroxicetonas, o compuestos que por hidrólisis dan polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

CLASIFICACIÓN: SE PUEDEN CLASIFICAR SEGÚN: A) SE HIDROLISEN O NO:

MONOSACÁRIDOS: son las unidades fundamentales que no se pueden hidrolizar. Ej.: glucosa, fructosa,

OLIGOSACÁRIDOS: son aquellos que por hidrólisis producen de 2 a 10 unidades de monosacáridos. Ej.: Lactosa, sacarosa, (disacáridos)

POLISACÁRIDOS: Son aquellos que al hidrolizarse producen muchas unidades de monosacáridos. Ej.: celulosa, almidón y glucógeno

B) EL GRUPO FUNCIONAL MAS IMPORTANTE: ALDOSAS: polihidroxialdehídos. Ej.: GLUCOSACETOSAS: polihidroxicetonas. Ej.: FRUCTOSA

C) LA LONGITUD DE LA CADENATRIOSAS, TETROSAS, PENTOSAS HEXOSAS, HEPTOSAS (glucosa: aldohexosa, fructosa: cetohexosa)

D) EL CARÁCTER REDUCTOR: REDUCTORES: glucosa y fructosa; NO REDUCTORES: los polisac

MONOSACÁRIDOS

Por convención se asigna la letra D a los glúcidos que poseen el hidroxilo del último carbono asimétrico hacia la derecha y la letra L a los glúcidos que poseen el hidroxilo del último carbono asimétrico hacia la izquierda. Estas letras nada tienen que ver con el poder rotatorio.

Y GLUCOSA.

En estas estructuras los átomos o grupo de átomos que se encuentran en el plano horizontal están hacia adelante y los que se encuentran en el plano vertical hacia atrás, además la cadena tiene una estructura es zig-zag por la libre rotación de la unión. Esto conduce a que pueda producirse una interacción entre el grupo carbonilo y un grupo hidroxilo de un carbono (no muy próximo), formándose una estructura hemiacetálica( ). Al formarse esta estructura la molécula se cicla, forma un heterociclo, formado por átomos de carbono (4 o 5) y un átomos de oxígeno. El carbono que originariamente tenía el grupo carbonilo queda con un grupo hidroxilo y se lo llama oxidrilo anomérico, esto implica:

4

D (+)- L (-)-

ENANTIÓMEROS

D (+)-

C OHCO

C

OH

O

H

H

C

HO

C

C

C H

H

OH

OH2

H

OH

C

H

C

OH

H

2OH

OH

H

H

HC

C

C

HO

HO

HO

C

H

H

H

O

OH

C C

OH

O

H

H

CHO

C

C

CH

H OH2

H

C

C OH

O

H

C

HO

C

C

C H

H

H

OH

OH2

H

OH

C

2

DISACÁRIDOS: FORMACIÓN

LACTOSA

-GALACTOPIRANOSA -GLUCOPIRANOSA -GALACTOSA -GLUCOSA LACTOSASACAROSA

-GLUCOPIRANOSA -FRUCTOFURANOSA -GLUCOSA -FRUCTOFURANOSA

POLISACÁRIDOS:

ALMIDÓN es un granulo que esta formado dos estructuras,

Amilopectina (insoluble, 80%) formado por aproximadamente unas 1000 unidades de -D glucopiranosa, la diferencia además del número es que la cadena está ramificada cada mas o menos 25 unidades de glucosa

Amilosa (soluble, 20%) formada por aproximadamente 250 unidades de -D glucpiranosa, la hidrólisis parcial produce maltosa que es un disacárido formado por dos unidades de -D glucosaLa amilopectina se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular a la de un árbol; las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa.

5

C H 2 OH

OH

OHOH

OH

O

C H 2 OH

OH

OHOH

OH

O CH 2OH

OH

OH

OH

O

CH2O H+ +H2O

CH 2OH

OH

O

OHOH

O

CH 2OH

OH

OH

O

CH2O H

C

OH

H

2OH

O

H

H

H

HC

C

C

HO

C

H

H

O

OH

C*

O

C H OH

H2

O

* APARECE UN NUEVO CRBONO ASIMÉTRICO* APARECEN DOS ESTEREIOISÓMEROS

* EN LA”” EL OXIDRILO ANOMÉRICO SE

ENCUENTRA HACIA LA DERECHA* EN LA”” EL OXIDRILO ANOMÉRICO SE

ENCUENTRA HACIA LA IZQUIERDA* SI EL CICLO ES DE 5 ÁTOMOS TOTALES SE HABLA DE FORMA “FURANOSA” Y SI ES DE

5 ÁTOMOS DE HABLA DE “PIRANOSA” D (+) GLUCO PIRANOSA

C H2 OH

OH

OH

OH

H O

C H 2 OH

OH

OHOH

OH

O

+

C H2 OH

OH

OOH

O H O

2

OH

OHOH

O

O

+

GLUCÓGENO o GLICÓGENO El glicógeno es un polímero ramificado de glucosa como la amilopectina del almidón, salvo que las

ramificaciones ocurren cada 8-12 residuos en la cadena lineal por lo que es un polímero más compacto que el almidón. Una sola molécula de glucógeno puede contener más de 120.000 moléculas de glucosa

Su estructura es similar a la de amilopectina del almidón, aunque mucho más desramificada que ésta. Está formada por varias cadenas cortas que contienen de 12 a 18 unidades de α-glucosas, uno de los extremos de esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace α-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la amilopectina.

La importancia de que el glucógeno sea una molécula tan ramificada es debido a que:

1. La ramificación aumenta su solubilidad. 2. La ramificación permite la abundancia de residuos de glucosa no reductores

que van a ser los lugares de unión de las enzimas glucógeno fosforilasa y glucógeno sintetasa, es decir, las ramificaciones facilitan tanto la velocidad de síntesis como la de degradación del glucógeno.

El glucógeno es el polisacárido de reserva energética en los animales que se almacena en el hígado (10% de la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa muscular) de los vertebrados. Además, puede encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en ciertas células gliales del cerebro.

Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio extracelular. Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, disponible para el metabolismo energético

Según la función biológica, los polisacáridos se clasifican en los siguientes grupos:

1. Polisacáridos de reserva: La principal molécula proveedora de energía para las células de los seres vivos es la glucosa. Cuando esta no es descompuesta en el catabolismo energético para extraer la energía que contiene, es almacenada en forma de polisacáridos de tipo α(1->4), representado en las plantas por el almidón y en los animales por el glucógeno.

2. Polisacáridos estructurales: Se trata de glúcidos que participan en la construcción de estructuras orgánicas. Entre los más importantes tenemos a la celulosa que es el principal componente de la pared celular en las plantas y a la quitina, que cumple el mismo papel en los hongos, además de ser la base del exoesqueleto de los artrópodos y otros animales emparentados.

3. Otras funciones: La mayoría de las células de cualquier ser vivo suelen disponer este tipo de moléculas en su superficie celular. Por ello están involucrados en fenómenos de reconocimiento celular (Ejemplo: Complejo Mayor de Histocompatibilidad), protección frente a condiciones adversas (Ejemplo: Cápsulas polisacarídicas en microorganismos) o adhesión a superficies (Ejemplo: la formación de biofilms o biopelículas, al actuar como una especie de pegamento.)

Temas que complementan el programa en la unidad 11, algunas cosas ya fueron vistas y unas pocas aún no.

ALCOHOLES

ESCRITURA GENERAL COH OBTENCIÓN DE ALCOHOLES1) A PARTIR DELA HIDRÓLISIS DE ÉSTERES: es un proceso reversible que ocurre en presencia de ácido sulfúrico como catalizador

6

Escriba la ecuación de hidrólisis del etanoato de etilo

2) HIDRATACIÓN DE ALQUENOS: Se produce en presencia de ácido sulfúrico como catalizador Se forman alcoholes secundarios o terciarios. Escriba la ecuación.

PROPIEDADES QUÍMICAS

* COMBUSTIÓN 1) COMPLETA: LLAMA _____________ PRODUCTOS ___________________

Escriba las ecuaciones Escriba las ecuaciones correspondientes a la combustión completa de butanol y hexamol. Compárelas y saque conclusiones:

2) INCOMPLETA: LLAMA ____________. PRODUCTOS ______________ O ____________ Escriba la ecuación

* DESHIDRATACIÓN (de alcoholes primarios) 1) INTERMOLECULAR (entre dos moléculas) CONDICIONES: se produce con ácido sulfúrico concentrado y calentado a

aproximadamente 1200C - 1400C PRODUCTOS: alquenosEscriba la ecuación

2) INTRAMOLECULAR (dentro de la molécula) CONDICIONES: se produce con ácido sulfúrico concentrado y caliente a una temperatura de

1800C -2000C PRODUCTOS: éteresEscriba la ecuación

* OXIDACIÓN

I- SUAVE: Reactivos: * Dicromato de potasio en ácido sulfúrico ** Oxido cúprico

1rios *

7

ALDEHIDO

+ Cr2O7-2 H++

R1

OCH2 +H HC O

R1

Cr+3 H2 O+

Si el aldehído no se elimina la oxidación prosigue a ácido. Escriba la ecuación final.

**

Es ya sabido que el etanol puede obtenerse también por fermentación, esta es la vía mas utilizada, cuando la fermentación es anaerobia se obtiene etano y dióxido de carbono, pero cuando este producto de fermentación está en con tacto con el oxígeno se produce la fermentación aeróbica, con formación de ácido acético, vinagre Aunque el alcohol que se obtiene por destilación de los productos de fermentación, contiene un 4% de agua y del alcohol rectificado, para quitarle ese resto de agua se recurre al sulfato cúprico anhidro que absorbe el resto de agua y se obtiene alcohol absoluto.

* ESTERIFICACIÓN Puede darse tanto con un ácido orgánico como con un ácido inorgánicoCon ácido orgánico La reacción se hace catalizada por la presencia de ácidos fuertes (ácido sulfúrico), se produce el REEMPLAZO del grupo OH del ÁCIDO POR un grupo ALCOXI, es una reacción de equilibrio. El ácido se utiliza concentrado pues al ser una reacción de equilibrio donde se forma agua si se introduce agua en el sistema el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.Ecuación general

C OH

O

R

+

R1

HO CH2 H2C O

R1R

O

C H2 O+H+

ALDEHÍDOS Y CETONAS:

ESCRITURA GENERAL CETONA COESCRITURA GENERAL ALDEHÍDO CHO

Características y estructura del grupo carbonilo:Este está formado pro un carbono con hibridización _________, por lo tanto entre este y el oxígeno hay dos uniones que son :________________. Por ser el oxígeno mas electronegativo que el carbono esta unión es: _________, además este tiene dos pares de electrones no compartidos. Todos estos factores influyen en la reactividad de este grupo. La polaridad negativa sobre el oxígeno y la positiva sobre el carbono posibilita la atracción de reactivos electrofílicos y nucleofílicos, respectivamente.PROPIEDADES FÍSICAS - Respecto de la solubilidad en agua se puede inferir que: el tipo de interacciones con el agua serán ______ _________________________, ya que son moléculas que presentan un grupo

8

+ OH2R1

OCHH +H2 C

R1

+ CuO Cu O

(polar-no polar)___________ , que está mas polarizado en el caso de ________________ (AL-ONA), debido al mayor efecto inductivo que ejercen los grupos carbonados respecto del hidrógeno. Por otro lado cabe esperar que su solubilidad sea (mayor-menor) _______________, que la de los achololes y que la de los ácidos, porque__________________________________________________________,asimismo se puede inferir que a medida que aumenta la cadena carbonada: ______ porque ___________________________________________________________________________

- Puntos de ebulliciónALDEHÍDOS CETONAS

n0 c n0 e Pe

n0 c n0 e Pe

C1 16 e -21 C2 24 e 20 C3 32 e 49

C3 32 e 56

C4 40 e 76

C4 40 e 80

Compare los puntos de ebullición con los de los alcoholes de, aproximadamente, igual número de átomos de carbono y concluya:

PROPIEDADES QUÍMICASPor la estructura del grupo carbonilo se producirán fundamentalmente reacciones de (adición, sustitución)_____________ por _______________________________________________________________________

1) REDUCCIÓN CON HIDROGENO (con catalizadores metálicos: Ni, Pt o Pd) ADICIÓN DE HIDROGENO, HIDROGENACIÓN A) DE ALDEHIDOS. ALCOHOLES _______________ Escriba la ecuación.

B) DE CETONAS ALCOHOLES _______________ Escriba la ecuación.

Esta no solo es una propiedad de aldehídos y cetonas sino que el proceso inverso es una propiedad de los alcoholes, y se denominaría: ___________________________

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

ESCRITURA GENERAL COOH

PROPIEDADES FÍSICAS

9

Compare los puntos de ebullición de ambos y saque conclusiones, justificando a partir de la estructura, tenga en cuenta, no solo dentro de la misma serie homóloga sino también entre ambas series homólogas, en este caso evalúe el efecto inductivo

Por ser el grupo carboxílico un grupo fuertemente polar a temperatura ambiente hasta 10 átomos de carbono su estado de agregación es _____________, si bien los que poseen más de 5 C son aceitosos, y los restantes son_________ Los llamados ácidos grasos SUPERIORES, presentes en los glicéridos, son los de cadena larga, los mas importantes son:

NOMBRE, Ác.

FÓRMULA CLASIFICACIÓN OBSERVACIONES

PALMÍTICO oHexadecanoico

C15H31COOH CH3-(CH2)14-COOH

SATURADO

MARGÁRICOheptadecanoico

C16H33COOH CH3-(CH2)15-COOH

SATURADO

ESTERÁRICOoctodecanoico

C17H35COOH CH3-(CH2)16-COOH

SATURADO

OLEICOoctadecenoico

C17H31COOHCH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

INSATURADO Doble enlace entre C8 Y C9

LINOLEICO C17H29COOH INSATURADO Doble enlace entre C8- C9 y C C

Los puntos de ebullición ______________ regularmente con la cantidad de C, debido a _______________. _________________________, incluso llegan a formar dímeros. Comparado con los alcoholes que posean aproximadamente igual n0 de electrones, etanol y metanoico, los que posen mayor punto de ebullición son______________________porque_______________________________________________________________________ Los puntos de fusión aumentan y disminuyen alternativamente, esto de debe a la estructura en zigzag que adopta la cadena hidrocarbonada (por tener hibridación sp3). Cuando la cadena posee un n0 par de átomos de carbono el grupo carboxilo está del lado opuesto al grupo metilo terminal y la cadena resulta ser más simétrica, mientras que cuando la cadena es de nO impar de átomos de C estos dos grupos están del mismo lado. Por poseer los ácidos un grupo polar son solubles en solventes___________, y por lo tanto también en _____________, porque____________________________________________________________. Comparando esta propiedad con la de los alcoholes __________________________________________________________________________________________________________ .

OBTENCIÓN: A PARTIR DE:1) ALCOHOLES: _______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2) ALDEHIDOS: POR OXIDACIÓN (PROPIEDAD DE ALDEHÍDOS) A) REACTIVO DE TOLLENS: Esta es una solución de nitrato de plata en medio amoniacal. El verdadero agente oxidante es el hidróxido de plata, inestable en solución, que se lo mantiene ionizado por formación de un complejo con el amoníaco. El aldehído actúa como agente reductor (como los glúcidos)

HC=O + 2Ag+ + 3OH- HO-C=O + 2Ag + 2H2 O

10

δ-

δ+

R R B) REACTIVO DE FEHLING: Consta de dos soluciones que se ponen en contacto en el momento de realizarse la experimentación. La solución A es una solución de sulfato cúprico, la solución B es una solución de tartrato de sodio y potasio en Medio básico. El verdadero agente oxidante es el hidróxido cúprico, que es inestable en solución y por ello se lo mantiene complejado con el tartrato.

HC=O + 2Cu+2 + 5OH- HO-C=O + Cu2O + 3H2 O R R

LAS CETONAS NO DAN POSITIVA LAS REACCIONES CON TOLLENS Y FEHLING3) ÉSTERES: __________________________________________________________________ ______________________________________________________________.

PROPIEDADES QUÍMICASA) CARÁCTER ÁCIDO Esto se debe a ___________________________________________________________ _____________________________________________. La variación del carácter ácido en la serie homóloga se debe a dos factores: - El efecto inductivo - La resonancia, por la presencia de pares de electrones no compartidos en los átomos de

oxígeno que pueden interactuar de la siguiente manera:

La proximidad de la carga positiva del oxígeno unido al hidrógeno facilita la separación de este en presencia de un solvente polar como el agua (esto ocurre en todos los ácidos, por lo que se puede afirmar que ante la presencia de estas, u otras, estructuras resonantes los ácidos poseen un carácter iónico-covalente). Los Ácidos son por lo tanto híbridos de resonancia, ninguna de las dos estructuras representa correctamente al ácido.El anión resultante de la disociación-ionización también presenta resonancia:

Las distancias entre C-O es de 1,36 Å y en C=O es de1,23 Å, en este anión se comprueba que la distancia entre el carbono y el oxígeno tiene un único valor que es de 1,27 Å, lo que confirma que el anión carboxilato es un híbrido de resonancia. Esto también implica que el anión carboxilato es mas estable que el ácido sin disociar, por lo que la pérdida del protón contribuye a la estabilidad, por lo tanto el grupo carboxílico presenta propiedades ácidas. Por ser ácidos orgánicos son ácidos débiles, intente interpretar, a partir de las estructura, como varía el carácter ácido en la serie homóloga_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ÁCIDOS FÓRMULA KaMETANOICO H-COOH 1,77 10-4

11

C O H

R

O: :

:

:. .

. .. .

. .

. . . .

. .. .. .. .

:

: ::O

R

HOC

: :C O

R

O ::

:. .. .

. .

. .

. .. .

. .

. .. .

:

:::

O

R

OC

JABONES

Glicerina o glicerol

ETANOICO CH3 - COOH 1,8 10-5

PROPANOICO

CH3-CH2-COOH 1,33 10-5

BUTANOICO CH3-CH2- CH2-COOH

1,52 10-5

El efecto inductivo del resto carbonado unido al grupo carboxilo determina el grado de acidez del ácido, pues al aportar carga negativa sobre el carbono deficitario disminuye la polarización de la unión O-H, la unión se hace mas fuerte y hay menor disociación.B) SUSTITUCIÓN DEL HIDRÓGENO1) REACCIÓN CON BASES: Formación de sales.

+ NaOH

También reaccionan con sales ligeramente básicas en forma efervescente. 2 RCOOH + Na2CO3 CO2 + H2O + 2 RCOONa RCOOH + NaHCO3 CO2 + H2O + RCOONaEstas reacciones sirven para la identificación de un ácido. Estas sales que se forman se hidrolizan solo parcialmente en agua, desde luego a medida que aumenta la longitud de la cadena la solubilidad es menor, hasta formar dispersiones. 2 RCOOH + Ca CO3 CO2 + H2O + (RCOO)2Ca Mármol JABONES Los jabones son las sales alcalinas de los ácidos (grasos) de cadena larga, de 10 a 18 átomos de carbono, se obtienen por reacción entre los lípidos (esteres de ácidos grasos y el glicerol), e hidrócido de sodio, esta reacción se llama de saponificación.

Los lípidos también pueden reaccionar con el agua al igual que los ésteres, dando glicerina y los ácidos grasos, esta reacción es semejante a esta y se denomina HIDRÓLISIS, escriba la reacción de hidrólisis del dipalmitato oleato de glicerilo( nombre los productos de la reacción):

ESTRUCTURA Y ACCIÓN DE LOS JABONES Por tratarse de sales estas se disocian en el agua dando cationes metálicos y aniones ácidos que poseen una larga cadena hidrocarbonada, es esta última característica la que le confiere a los jabones sus propiedades particulares. La parte polar (el grupo carboxilato) es atraído por moléculas de agua , es un grupo HIDRÓFILO, cabeza (afín al agua, hidrosoluble) mientras que el resto de cadena no es atraído por el agua, es un grupo HIDRÓFOBO, cola (tiene fobia al agua, liposoluble), esto permite que, estando el jabón en

12

PALMITATO DIESTEARATO DE GLICERILO

PALMITATO DE SODIO

ESTEARATO DE SODIOC

C

C

O

O

O

C

C

C

O

O

O

H

H

H

2

2

2

2

2

3

3

3

C

C

C H

H

H

HC

HC

HC

(

(

(

)

)

)

14

16

16

+ NaOH3

)( CHHC32

OC

16)( CHHC 2

OC

O

O

Na

Na

+

23

2

2

H

H

H

OC

C

C O

O

H

H

H 14

O O

O

O

O

OO

O

O

O

O

O

O

OO

O

O

O

OO

O

HH

OH

H

O

HH

H

HO

H

H OH

HOHH

O

HH

O

HH

O

H

HO

H

HO

H

HOH

HO HH

OH H

O

O

agua la parte polar se oriente hacia el agua y la parte hidrófoba hacia la mancha, de esta manera rodean a la suciedad y la atrapan, para luego ser arrastrada

Al estar las gotitas de grasa de la mancha atraídas, se separan entre sí, quedan dispersas y forman una emulsión estable, que no se produce entre el agua y el aceite por si solo, por ello se dice que el jabón tiene efecto emulsificante sobre grasas y aceites. También el jabón, o los detergentes que no solo poseen un resto hidrocarbonado sino un anión sulfato a veces unidos por mdio de una estructura bencénica, tiene efecto tensioactivo, es decir que disminuyen la tensión superficial del agua, la fuerza superficial que dificulta el mojado de la ropa. Las interacciones anteriormente mencionadas se producen también en las membranas lipoproteicas.AGENTES SABORIZANTESAlgunas de las sales tienen sabor agradable y se las utiliza como agentes saborizantes, ejemplos de estos son los glutamatos de sodio, potasio, calcio, magnesio y amonio. Se pueden obtener por ejemplo por reacción con NaOH del gluten, contituyente proteínico del grano de almidón.

2) REACCIÓN CON METALES: CON CINC

ÉTERES: ESCRITURA GENERAL COC

Propiedades físicas: comparando con los alcoholes, con los que son isoelectrónicos, poseen puntos de fusión y ebullición mas bajos pues no forman entre ellos uniones puente de hidrógeno, mientras que por ser mas polares que los alcanos poseen mayor punto de ebullición y fusión que estos, a medida que aumenta la cadena hay una menor diferencia pues el efecto de el grupo polar se ve minimizado. Son solubles en agua por formación de uniones por puente de hidrógeno. Son incolores y poseen olor agradable y penetrante.

ÉSTERES: ESCRITURA GENERAL COOC

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HOO

C

2H N

2CH

HC 2

CH

COO H

Ácido l-glutámico

PROPIEDADES FÍSICAS:Los puntos de ebullición son normales. Su solubilidad en agua es mayor que la de los alcanos, pero menor a la esperada en base a su contenido de oxígeno. Los de bajo peso molecular con líquidos volátiles de olor agradable que recuerda a las esecias de frutas en las que se los halla, los de ácidos superiores son sólidos cristalinos, inodoros, son insolubles en agua. Su densidad es menor que la del agua.

Los puntos de ebullición son normales. Su solubilidad en agua es mayor que la de los alcanos, pero menor a la esperada en base a su contenido de oxígeno. Los de bajo peso molecular con líquidos volátiles de olor agradable que recuerda a las esencias de frutas en las que se los halla, por eso se los usa como aromatizantes y en perfumería, pueden polimerizar por eso se los utiliza como plastificantes y penetrante; los de ácidos superiores son sólidos cristalinos, inodoros, son insolubles en agua. Su densidad es menor que la del agua.

El término POLÍMERO hace referencia a una macromolécula que posee unidades idénticas, MONÓMEROS, que se repiten en gran número. Se los puede clasificar de varias maneras, una de ellas es en dos grupos:

Polímeros de adición

Implican siempre la apertura de una unión del monómero para permitir la formación de una cadena. Ejemplo:

2n H2C=CH2 [-CH2-CH2-CH2-CH2-]n

TENO O ETILENO

El polietileno es químicamente el polímero más simple. se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Por su alta producción mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas son producidas anualmente (2005) alrededor del mundo) es también el más barato, es uno de los más comunes. Es químicamente inerte.

El policloruro de vinilo o PVC (del inglés PolyVinyl Chloride) es un polímero termoplástico. Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80°C y se descompone sobre 140°C. Es un polímero que resulta de la polimerización POR ADICIÓN del cloruro de vinilo o cloroeteno. Tiene una muy buena resistencia eléctrica y a la llama. Exísten dos clases de PVC: * Rígido: para envases, tuberías, ventanas, * Flexible: cables, juguetes, calzados, pavimentos, recubrimientos, techos tensados...

Polímeros de condensación

Son aquellos en los que la reacción tiene lugar entre grupos funcionales reactivos presentes en los monómeros. Debe tener, por lo menos, dos grupos reactivos por monómero para darle continuidad a la cadena. Ejemplo:

R-COOH + R'-OH R-CO-OR' + H2O

El poliéster (C10H8O4) es una categoría de polímeros el cual contiene el grupo funcional éster en su cadena principal. A pesar de que poliésteres existen en la naturaleza, el término poliéster generalmente se refiere a los poliésteres sintéticos (plásticos), los cuales incluyen policarbonato y especialmente el polietileno tereftalato (PET). El PET es uno de los poliésteres termoplásticos más importantes, químicamente se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico (1,4-BENCENODICARBOXÍLICO) y el monoetilenglicol (1,2-ETANODIOL).

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ESCRIBA LAS ESTRUCTURAS DE CADA UNO Y TRATE DE FORMAR UN ESTER

Note que los grupos funcionales que quedan como terminales pueden volver a unirse a otra molécula

Unidad repetitiva de PET

AMINAS

ESCRITURA GENERAL CNH2

PROPIEDADES FÍSICAS

NOMBRES Pe 0C Pf 0CMETILAMINA O AMINO METANO -6,5 -95,2ETILAMINA O AMINO ETANO 16,6 -80,6PROPILAMINA O AMINO PROPANO

48.7 -83

BUTILAMINA O AMINO BUTANO 76 -50,5FENILAMINA O AMINO BENCENOanilina

184 -5

Analice los datos

Son _____________ que para los alcanos isoelectrónicos.Comparando el punto de ebullición del agua con el del amoníaco (-330C) se observa que a pesar de que ambos presentan uniones por puente de hidrógeno, en este último las moléculas no están tan fuertemente asociadas. Las aminas primarias y secundarias pueden formar uniones por puente de hidrógeno, mientras que las terciarias aunque puedan ser más polarizables, y tengan un punto de ebullición más alto, el aumento es mucho menor por la dificultad de formar uniones por puente de hidrógeno.La solubilidad en agua sin embargo puede darse en los tres tipos de aminas pues el nitrógeno posee un par de electrones libres para formar uniones por puente de hidrógeno, esta se da sobre todo en aquellas que poseen bajo peso molecular, siendo comparativamente mayor que la de los alcoholes, pues el nitrógeno tiene mayor tendencia

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a compartir su par no compartido. Las aminas inferiores tienen un olor semejante al del amoníaco, la trimetil amina posee un olor semejante al de pescado y al aumentar el peso molecular el olor se hace insoportable, aunque un aumento mayor disminuye los olores, pues disminuye su volatilidad

PROPIEDADES QUÍMICAS1) CARÁCTER BÁSICO: Se comportan como bases en el agua por el par de electrones no

compartido del nitrógeno que atrae un catión hidrógeno del agua o de una sal, en el caso del agua forman hidróxidos inestables y en el caso del ácido dan sales de amonio.

Cuanto mayor sea el efecto inductivo producido por los radicales alquílicos (alifáticos) mayor será la estabilidad del catión, ácido conjugado de la base amina, por lo tanto menor será su tendencia a liberar el protón, y mayor será su fuerza como base. Sin embargo en las aminas terciarias el efecto inductivo se ve disminuido por el impedimento estérico y disminuye la fuerza como basedimetilamina > trimetilamina > metilamina > amoníaco

En las aminas aromáticas, como el par de electrones libre del nitrógeno puede interactuar (por resonancia) con los electrones del núcleo bencénico, este par de electrones, se encuentra menos libre y por lo tanto son bases más débiles.

AMIDAS:

ESCRITURA GENERAL CONH2 PROPIEDADES FÍSICAS

La metanamida es líquida y las demás son sólidos cristalinos incoloros, las primeras son solubles en agua, los superiores son solubles en solventes orgánicos (alcohol, acetona)

NOMBRE Pe 0C Pf 0CMETANAMIDA 193 2ETANAMIDA 222 82PROPANAMIDA 213 80

BUTANAMIDA 216 115

Una poliamida es un tipo de polímero que contiene enlaces de tipo amida. Las poliamidas se pueden encontrar en la naturaleza, como la lana o la seda, y también ser sintéticas, como el NAILON (de la marca comercial registrada: nylon®) es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Se genera formalmente por policondensación de un diácido con una diamina. La cantidad de átomos de carbono en las cadenas de la amina y del ácido se puede indicar detrás de los iniciales de poliamida. El más conocido, el PA6.6 es por lo tanto el producto formal del ácido BUTANDICARBOXÍLICO (ácido adipínico) y la 1,6- DIAMINOHEXANO (hexametilendiamina.)

ESCRIBA LAS ESTRUCTURAS DE CADA UNA Y TRATE DE FOMAR UNA AMIDA

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+N HCH

2 3HX N HCH

2 2-

X+ +

R R

Note que los grupos funcionales que quedan como terminales pueden volver a unirse a otra molécula

Esto es análogo a lo que sucede en las moléculas de proteínas, en cuanto a la formación de grupos amida cuando un grupo amino de un aminoácido interactúa con el grupo ácido de otro.

Es importante saber que los amino ácidos que forman las proteínas tienen el grupo amino (–NH2) en el carbono2, o sea que son 2-aminoácidos, llamado carbono, por eso se los llama “-aminoácidos”.

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Nylon_6 EL DE ARRIBAand_Nylon_6-6 EL DE ABAJO

Por otro lado salvo la glicina, que es el más sencillo y tiene dos hidrógenos unidos al carbono:

Los restantes aminoácido que reemplazan uno de esto dos átomos de hidrogeno por otro grupo de átomos tiene ese carbono (el ), como carbono asimétrico y por lo tanto presentan isomería óptica, siendo los estereoisómeros que forman los aminoácidos biológicos aquellos que tiene el grupo amino hacia la izquierda