INSTITUTO INTEGRADO DE COMERCIO – BARBOSA, SANTANDERGUÍAS DE TRABAJO ACADÉMICO

Emergencia sanitaria COVID-19. II PERIODO 2020ASIGNATURA: Química. GRADO: Once

ESTUDIANTE__________________________________

META DE COMPRENSIÓN: Reconoce y aplica las características que determinan el comportamiento de los gases de acuerdo a sus leyes y realiza ejercicios

DESEMPEÑO DE COMPRENSIÓN: Interpreta las leyes de los gases en el comportamiento de la materia en condiciones ideales

Desarrollo de las secuencias o momentos

Momento 1 EXPLORACIÓN

El siguiente gráfico representa el modelo molecular de los estados sólido, líquido y gaseoso; recordando que las partículas (átomos, iones o moléculas) de una sustancia

se hallan sujetas a fuerzas de atracción(cohesión) y de repulsión que son el resultado de la energía cinética que poseen las partículas y que las mantiene en constante movimiento, el cual es directamente proporcional a la temperatura a la que se encuentre la sustancia. Analice el gráfico y conteste:

a) ¿En cuál de los tres estados son mayores las fuerzas de cohesión y en cual las de repulsión?b) ¿En cual estado las moléculas tienden a ocupar todo el espacio disponible en el recipiente que los

contiene?c) ¿Qué consecuencia trae en cuanto a la forma y el volumen, el hecho de que los gases se expandan con

gran facilidad?d) Explique en qué consisten las propiedades de: propiedades de difusión, y la compresibilidad aplicada a

los gasese) Presente un escrito sobre la Teoría cinética de los gases

Momento 2 ESTRUCTURACIÓN Y PRÁCTICA

1. DEFINICIÓN:

LOS GASESLos gases son sustancias que se caracterizan por tener sus partículas muy separadas, con movimiento (energía cinética) aleatorio. Comparados con los sólidos y líquidos poseen:

Expansibilidad: sus moléculas poseen gran energía cinética , hecho que les permite superar las fuerzas de atracción intermoleculares, por ello, tienden a ocupar todo el espacio disponible en el recipiente que los contiene.

Forma: No tienen forma definida, depende del espacio en el que se encuentren Volumen: depende de la presión ejercida sobre él.

Alta compresibles Baja Densidad Alta miscibilidad: cuando dos o más gases se hallan ocupando el mismo espacio, sus

partículas de entremezclan completa y uniformemente.

2. VARIABLES PARA EL ESTUDIO DE LOS GASES

2.1 Volumen: espacio ocupado por el gasUnidades: metro cúbico: m3, dm3 o, litro, cm3 o ml.2.2 Presión: fuerza ejercida por unidad de área. Actúa en forma uniforme sobre todas las paredes del recipiente.Unidades: atmósferas: atm, milímetros de Hg , (equivalencia 1 atm = 760 mm de Hg). Otras unidades: gr fuerza/cm2, libra/pulgadas2, y newton/m2 o pascal2.3 Temperatura: medida indirecta de la cantidad de energía que poseen las partículas, determina la dirección del flujo de calorUnidades: para los gases se expresa en escala kelvin.2.4 Masa: representa la cantidad de materia y suele asociarse con el número de moles.

3. LEYES DE LOS GASES3.1 LEY DE BOYLE: El químico inglés Robert Boyle realizó una serie de experiencias que relacionaban el volumen y la presión de un gas a temperatura constante. Boyle observó que cuando la presión sobre el gas aumentaba, el volumen se reducía, y a la inversa, cuando la presión disminuía el volumen aumenta. Formuló la ley: A temperatura constante ,el volumen de la masa fija de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional a la presión que éste ejerce.

Expresión: P1V1= P2V2 donde P1 = presión inicial V1 = volumen inicial

P2 = presión final V2 = volumen final

Ejemplo: En un recipiente se tienen 30 litros de N2 a 200Cy a 1 atm de presión. ¿A qué presión es necesario someter el gas para que su volumen se reduzca a 10 litros?1.Identificar condiciones iniciales y condiciones finalesCondiciones inicialesV1 = 30 litros P1 = 1 atmT = 20 0CCondiciones finalesV2 = 10 litros P2 = ?T = 20 0C1. Despejar de la expresión de la expresión P1V1= P2V2 y luego reemplazar

P2 = P1. V1

_____ P2 = 1 atm . 30 litros / 10 litros = 3 atm V2

3.2 LEY DE CHARLES

La relación entre el volumen y la temperatura de un gas fue estudiada inicialmente por el físico francés Jacques Charles, estos estudios fueron confrontado por Joseph Gay-Lussac, llegando a concluir que el volumen de un gas se incrementa en 1/273 veces su valor a 0C por grado de temperatura que aumenteLa Ley de Charles establece que: A presión constante, el volumen ocupado por una cantidad dada de un gases directamente proporcional a su temperatura absoluta.

Expresión: V1T2 = V2T1 donde V1 volumen inicial T1 temperatura inical

V2 volumen final T2 temperatura final

Ejercicio propuesto:Un recipiente contiene 5 litrosde N2 gaseoso a 225 0C. Calcular el volumen que ocupará a una temperatura de 112,5 0C.No olvidar en los gases los valores de temperatura se trabajan en escala K

3.3 LEY DE GAY-LUSSAC Gay-Lussac logró establecer la relación entre la presión y el volumen de un gas, dicha ley establece: La temperatura y la presión son directamente proporcionales,manteniendo constante el volumen.

Expresión: P1T2 = P2T1 donde P1 = presión inicial T1 = temperatura inicial

P2 = presión final T2 = temperatura final

Ejercicio propuesto: Un gas ocupa un volumen de 800 ml a una presión de 650 mm de Hg. Calcular el volumen que ocupará a una presión de 320 mm de Hg

3.4 LEY DE DALTON:Conocida como ley de las presiones parciales, John Dalton determinó que cuando se ponenen un mismo recipiente dos o más gases diferentes que no reaccionan entre sí: La pressiónejercida por la mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de todos ellos: Lo que quiere decir que cada gas ejerce una presión independiente de las otras como si fuera el único gas dentro del recipiente.

PTOTAL = P1 + P2 + P3 + …3.5 ECUACIÓN DE ESTADO o LEY DE LOS GASES IDEALESCombinando las leyes de los gases , se puede obtener un aexprresión que relaciona las cuatro variables : masa, volumen, temperatura y presión Expresión: P.V = n . R. T donde: P = presión. V = volumen n = masa del gas en moles R= constante universal de los gases ideales de valor: 0,082 L .atm/mol.K T = temperaturaEjemplo: Calcular el número de moles de un gas que se encuentran en un recipiente cerrado de 2,0 litros; sometido a una presión de 2,3 atm y a 250C1. Condiciones del problema: n= ?

V= 2 L P = 2,3 atm

T = 250C + 273 = 298 K R = 0,082 L .atm/mol.K

2. Despejar de la ecuación de estado, n y cancelar unidades:

P.V = n . R. T n= 2,3 atm . 2,0 L / 0,082 L .atm/mol.K . 298 K n= 0, 188 molesRESOLVER:

1.¿Cuál será el volumen final ocupado por 25 litros de oxígeno cuya presión inicial es de 280 mm de Hg y es comprimido hasta que la presión es de 1atm?

2..Un gas está en un recipiente de 4 litros a 400C y 560 mm de Hg ¿ a qué temperatura en 0C llegará el gas si aumenta la presión interna hasta 1520 mm de Hg?.

Momento 3 TRANSFERENCIA Y VALORACIÓN (EVALUACIÓN)

1. Consulte y escriba el significado de Isotérmico, Isocórico e Isobárico2. Lea la siguiente situación: en un recipiente cerrado se tiene aire y al cambiar su

temperatura y manteniendo el volumen constante , la presión varía de esta manera como se muestra en la siguiente tabla: Temperatura (0C )

Presión (atm)

45 0,690 1,2148 1,98

a) Trazar un diagrama cartesiano con los valores dados, colocando los valores de la variable temperatura en el eje de las X (abscisas) y los de las presiones en el eje y (ordenadas).

b) analizando la curva obtenida: ¿Las variables graficadas son directas o inversamente proporcionales?

¿A qué ley de los gases se refiere el gráfico? c) SE trata de un proceso isocórico, isotérmico o isobárico. Explique el porqué.

CONTESTE LA SIGUIENTE PRUEBA TIPO ICFES

RESPONDA LAS PREGUNTAS 1 Y 2 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Un recipiente como el que se ilustra en el dibujo, contiene 0,2 moles de hidrógeno

En la gráfica se describe la variación del volumen del gas cuando aumenta la temperatura

1. Si se ubica otra masa de un kilogramo sobre el émbolo del recipiente es muy probable queA. la temperatura disminuya a la mitadB. se duplique el volumen del gasC. se duplique la temperaturaD. el volumen del gas disminuya a la mitad

2. Si por la válvula del recipiente se adicionan 0,8 moles de H2 es muy probable queA. disminuya la presión B. disminuya la temperatura C. aumente el volumenD. aumente la temperatura

3. Dos recipientes de igual capacidad contienen respectivamente 1 mol de N2 (recipiente 1) y 1 mol de O2

(recipiente De acuerdo con esto, es válido afirmar queA. la masa de los dos gases es igualB. los recipientes contienen igual número de moléculasC. la densidad de los dos gases es igualD. el número de moléculas en el recipiente 1 es mayor

CONTESTE LAS PREGUNTAS 4 Y 5 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

En un recipiente a volumen constante, se realiza un experimento variando la temperatura (T) de un gas tomando datos de Presión (P). Los resultados se muestran en la siguiente tabla:

Temperatura (K) 100 200 300 400

Presión (mm Hg) 300 600 900 1200

3. La gráfica que representa los datos consignados en la tabla es

4. Si se duplica el volumen del recipiente y se repite el experimento, es probable que los datos de presión medidos a100, 200 y 300 K sean respectivamente

A. 300, 150 y 75B. 600, 1200 y 1800C. 300, 900 y 1500D. 150, 300 y 450

5. A 20°C, un recipiente contiene un gas seco X. E n el siguiente dibujo se muestra el volumen del gas a diferentes presiones.

La grafica que mejor describe la variación del volumen cuando cambia la presión es

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Emergencia sanitaria COVID-19. II PERIODO 2020ASIGNATURA Química. GRADO: Once

ESTUDIANTE__________________________________

META DE COMPRENSIÓN: Relaciona la estructura del carbono con la formación de moléculas orgánicas mediante el uso de modelos moleculares y relaciona éstas con la aplicabilidad de compuestos orgánicos

DESEMPEÑO DE COMPRENSIÓN: Valora la importancia de los aportes de la Química orgánica y reconoce su papel para el progreso y bienestar del hombre.

Desarrollo de las secuencias o momentos

Momento 1 EXPLORACIÓN

ACTIVIDAD

1.La siguiente lista menciona algunos compuestos de uso común, señale una X los que crea que provienen de seres vivos:

a) Gas metano b)Sal común c)Agua d)Azúcar e)Cerveza f)Aceite de oliva

2.Lea con atención el siguiente texto, revise las respuestas a las preguntas anteriores y corrija las que tenga equivocadas .

El Metano o ‘Gas natural’ proviene de los procesos de digestión y defecación de animales o por la descomposición anaeróbica de la biomasa. También puede provenir de yacimientos geológicos de combustibles fósiles. Por su parte, el cloruro de sodio o ‘sal común’, se puede extraer de minerales o mediante la evaporación del agua de mar. Mientras tanto, en los ciclos naturales del agua no intervienen seres vivos. El azúcar se obtiene a partir de la planta de la caña de azúcar y las cervezas se producen gracias a la fermentación de la cebada malteada. Los aceites provienen de las plantas, animales o combustibles fósiles. Finalmente, la gasolina se obtiene por destilación fraccionada del petróleo, el cual es un combustible fósil.

Momento 2 ESTRUCTURACIÓN Y PRÁCTICA

1. DEFINICIÓN

QUÍMICA ORGÁNICA: Es la Química de los compuestos del carbono. La importancia de esta química radica en:

Los compuestos químicos derivados de la combinación del carbono con un cierto número de otros elementos, son la materia prima con la cual se ha construido la vida en el planeta

Es la base para la comprensión del funcionamiento de los seres vivos, aspecto estudiado por la BIOQUÍMICA.

La gran variedad de compuestos orgánicos ha revolucionado la forma de vida de las personas en la civilización actual, compuestos como combustibles, los medicamentos como la penicilina, las pinturas, explosivos, plásticos, detergentes, pesticidas, fibras y muchos más,

han servido a la humanidad para sus necesidades básicas de alimento, vestido y salud, especialmente.

El número de compuestos orgánicos existentes tanto naturales (sustancias que constituyen los organismos vivos: proteínas, grasas, azúcares) como artificiales (como los plásticos), es prácticamente infinito.

2. CARACTERÍSTICAS DEL ÁTOMO DE CARBONO Un átomo de carbono puede enlazarse hasta cuatro veces de forma covalente. Estos

enlaces pueden ser sencillos, dobles o triples. El carbono puede enlazarse con elementos tan variados como hidrógeno, oxígeno,

nitrógeno, azufre, flúor, cloro, bromo, yodo, entre otros. El carbono puede constituir cadenas de variada longitud, desde un átomo de carbono

hasta miles; cadenas lineales, ramificadas y cíclicas.

3. CAPACIDAD DE ENLACE DEL CARBONO:

La capacidad de enlace del carbono explica sus posibilidades de combinación consigo mismo y con otros elementos, dando lugar a una gran cantidad de compuestos. Configuración electrónica:

El carbono tiene número atómico 6

Configuración en estado fundamental: 1s2 2s2 2px1 2py

1 2pz0 , esto significa que tiene completo el

primer nivel de energía, mientras que en el segundo nivel , posee cuatro electrones : 2 en el orbital 2s que está completo y dos más ubicados en los orbitales 2px

2py de modo que el orbital 2pz está vacio. De acuerdo con esta distribución electrónica , el carbono debe compartir los cuatro electrones externos, en enlaces covalentes para adquirir la configuración de gas noble. Esto puede lograrse si se une con cuatro átomos monovalentes (por ejemplo de hidrógeno), o con dos átomos divalentes (como el oxígeno).Como dos de estos electrones de valencia pertenecen al orbital 2s y los otros dos están ubicados en los orbitales 2px

y 2py , respectivamente, esto supone que los cuatro enlaces resultantes deben ser diferentes. Sin embargo, se sabe que son simétricos. La explicación de esto se basa en la teoría de la hibridación de orbitales.

HIBRIDACIÓN DE ORBITALES:

Debido a la promoción de un electrón del orbital 2s al orbital 2pz , el átomo de carbono adquiere la posibilidad de formar cuatro enlaces covalentes, en cada uno de estos orbitales semiocupados 1s2 2s1 2px

1 2py1 2pz

1 , esta configuración se conoce como estado excitado. Cuando uno de los electrones del orbital 2s es promovido ocurre una especie de deformación de los orbitales, dando como resultado otro tipo de orbitales, denominados orbitales híbridos sp3.

Enlaces entre orbitales híbridos:

El tipo de enlace que resulta de la fusión de dos orbitales híbridos ,sp, es diferente al que se forma a partir de dos orbitales p no hibridados. En el primer caso se forma un enlace sigma mientras que en el segundo se obtiene un enlace pi.

En conclusión: Se habla de orbitales híbridos para referirse a orbitales que se han formado por la fusión de otros orbitales, concretamente un orbital s y uno o varios orbitales p. También se les ha denominado como orbitales sp.

Según si el orbital s se hibrida con uno, con dos o con los tres orbitales p, hablaríamos de tres orbitales híbridos, los cuales son: sp, sp2 y sp3. Del tipo de orbital híbrido que presenten las moléculas orgánicas dependerá su geometría. Veamos:

Hibridación sp3

Está presente en los alcanos otorgándoles una geometría tetraédrica, con una distancia de 109.5° entre sí. El átomo de carbono forma enlaces tipo sigma con cada uno de los cuatro átomos de hidrógeno

Hibridación sp2

En estos orbitales híbridos se presentarían dos enlaces, uno de tipo sigma y otro de tipo pi.Esta hibridación, caracterizada por una geometría trigonal plana, está presente en hidrocarburos con enlaces dobles o alquenos, con una distancia de 120° entre sí.

Hibridación spSe crean tres enlaces, uno de tipo pi y dos enlaces de tipo sigma.    Esta hibridación se caracteriza por una geometría lineal presente en enlaces triples (alquinos), con una distancia entre orbitales de 180°.

4. FÓRMULAS QUÍMICAS MAS UTILIZADAS EN QUÍMICA ORGÁNICA :

Existen diversos tipos de fórmulas químicas, cada uno enfocado en cierto tipo de información, pero que  todas sirven para comprender la naturaleza química de las sustancias y para expresar lo que ocurre durante una reacción química determinada.

Tipos de fórmula química

4.1 FÓRMULAS ESTRUCTURALES: permiten una visión clara cómo se encuentran los átomos unidos entre sí y cuál es la forma de la molécula en el espacio.

Se pueden representar de varias formas:

Con el modelo de Lewis : cada elemento de la molécula se representa con el par de electrones de cada enlace: ejemplo, la fórmula del metano es :

Fórmula diagramática o desarrollada : fórmula que representa cada par de electrones compartidos por un segmento de línea recta, ejemplo : la fórmula del metano, es

Fórmula estructural condensada : fórmula que encierra en un paréntesis los grupos idénticos de átomos, ejemplo para el compuesto butano que tiene de fórmula diagramática: CH3-CH2-CH2-CH3, su fórmula estructural condensada es: CH3 –(CH2)-CH3

Fórmula estructural esqueleto : Fórmula que se representa con línea en zig-zag para compuesto de cadena lineal y ramificada y figura geométrica para compuesto de cadena

cerrada, la fórmula esqueleto para el butano es: en la fórmula esqueleto para cada punto y ángulo se supone la existencia de los átomos de carbono y de hidrógeno.

La fórmula esqueleto del ciclobutano es:

4.2 Fórmula molecular: El tipo básico de fórmula, expresa el tipo de átomos presentes en un compuesto covalente y la cantidad de cada uno, en una secuencia lineal de símbolos y números (como subíndices). Por ejemplo, la fórmula molecular del butano, es C4H10 (seis átomos de carbono, doce de hidrógeno y seis de oxígeno).

5. ISOMERIA:

La isomería es un fenómeno que se observa cuando dos o más compuestos tienen fórmulas moleculares idénticas, pero diferentes fórmulas estructurales. Los isómeros difieren entre sí es sus propiedades físicas y químicas, por lo que la caracterización de estas propiedades ayuda a determinar que tipo de molécula se tiene en dado caso.TIPOS DE ISOMERÍA

Isomería Estructural: Tipos:

a) De cadena: isómeros que difieren en la secuencia de los átomos de carbono de su esqueleto, ejemplo, los compuestos n-pentano y 2-metilbutano (isopentano) son isómeros

de cadena : n- Pentano (o pentano) 2-metil butano

Estos dos compuestos son isomeros:

1. Tener la misma fórmula molecular: pentano: C5H12 ; del 2-metil butano: C5H12 .2. Isómeros de cadena porque las dos cadenas carbonadas son diferentes: el pentano tiene una

cadena lineal de 5 átomos de carbono; el 2-metil butano tiene cadena ramificada , la cadena principal de éste(cadena más larga) posee solo cuatro carbonos y una ramificación (de un carbono) que se desprende del carbono 2 numerando de izquierda a derecha

CONTESTAR:

3. 1.Seleccionar el tipo de fórmula que se utilizó para este ejemplo de isomería:a) molecularb) diagramática desarrolladac) estructural condensadad)estructural esqueleto

2.Representar el pentano y el pentano y el 2-metilbutano con las fórmulas:a) estructural condensadab) estructural esqueleto

b) De posición: compuestos que tienen el mismo esqueleto carbonado, pero difieren en la posición de uno o más grupos sustituyentes o funcionales, ejemplo, el 2-pentanol y el 3- pentanol son isómeros de posición.

Son isómeros de posición porque:

1. Fórmula molecular de ambos C5H12O2. Solo cambia la posición del grupo OH (grupo que identifica los alcoholes), en la primera

fórmula se halla en el carbono 2, (porque se numera de izquierda a derecha) y en la segunda se halla en la posición 3.

CONTESTAR:

1.Seleccionar el tipo de fórmula que se utilizó para este ejemplo de isomería:a) molecularb) diagramática desarrolladac) estructural condensadad)estructural esqueleto

2.Representar el 2-pentanol y el 3-pentanol con las fórmulas:a) diagramática (o desarrollada)b) estructural condensada

c) De grupo funcional: se presenta cuando los isómeros pertenecen a grupos funcionales diferentes,ejemplo, el propanal (propanaldehído) y la propanona(acetona) son isómeros de grupo funcional

d) Isomerías Cis – Trans:

Los compuestos Cis – Trans difieren en la posición espacial de los grupos funcionales. Se denominan cis a los isómeros geométricos que tienen los grupos iguales de un mismo lado y trans a los que los tienen a lados opuestos. Ejemplo: El 2-buteno puede existir en forma de dos isómeros dependiendo de la disposición espacial de los grupos metilo (-CH3). Si los dos metilos están hacia un mismo lado, se habla de una isomería cis, si están de lados contrarios, se habla de un a isomería trans.

6. REACCIONES QUÍMICAS

Debido a la enorme cantidad y diversidad existente de compuestos orgánicos, se hace comprensible que las reacciones que tienen lugar entre ellos sean también bastante variadas. Sin embargo, las reacciones pueden encontrarse clasificadas en unos pocos grupos principales, pero para conocerlos primero debemos saber las formas de ruptura que tienen lugar en los enlaces, así como las clases de reactivos que pueden verse involucrados en las reacciones.Ruptura de enlaces:Las reacciones suponen que se lleve a cabo una ruptura de alguno de los enlaces que intervienen en las moléculas de las sustancias que reaccionan y la reordenación de los electrones de valencia para formar nuevos enlaces en los productos que da la reacción. Dichas rupturas, por lo general, pueden ocurrir en dos formas: ruptura homolítica, y ruptura heterolítica.

Ruptura homolítica: Tiene lugar cuando un enlace de tipo covalente A:B se ve roto de manera que cada uno de los átomos se queda con un electrón del par del enlace. De esta manera, se consiguen dos radicales libres.La ruptura del enlace A:B tiene lugar así: cada especie conserva el electrón que inicialmente aportó para conservar el enlace

A : B A . + B∙

Ejemplo: CH3 : Cl CH3 . + Cl . Clorometano radical metil (o metilo) radical cloroDichas especies son neutras eléctricamente hablando, poseen un electrón que se encuentra desapareado, son bastante reactivas y cuentan con una vida media bastante corta.

Este tipo de ruptura suele darse en compuestos que cuentan con una baja o incluso nula, polaridad y necesitan un suministro de energía que corresponda con la disociación del enlace.

Por esto, para poder iniciar la reacción a través de radicales libres se necesita un alto aporte a nivel energético. Dicha aportación puede llevarse a cabo a través de una vía térmica o también siguiendo un suministro de radiaciones. Estas reacciones generalmente tienen lugar en fase o estado gaseoso, o encontrándose en disolución con disolventes que sean no polares.

Ruptura heterolítica:Se realiza cuando el enlace covalente A:B se rompe de manera que uno de los dos átomos que forma en enlace se quede con el par de electrones de este. De esta manera se consiguen dos iones, uno será positivo y el otro negativo.

La ruptura del enlace A:B se sucede así : A:B A+ + B-

molécula inicial catión aniónEjemplo:

Molécula inicial carbocatión carbanión Cuando un carbono consigue conservar los dos electrones, el ion resultante recibe el nombre de carbanión R- ; (el carbanión es un ión cargado negativamente que contiene un átomo de carbono con tres enlaces y un par de electrones no compartidos) y en cambio, cuando los pierde se le denomina carbocatión R+. (el carbocatión es un ión cargado positivamente que contiene un átomo de carbono con seis (6) electrones en tres enlaces, se representa generalmente como R+) .

Es más frecuente la formación de un carbocatión que de un carboanión.

La ruptura heterolítica en un enlace covalente tiende a producirse en moléculas con una gran polaridad. Esta ruptura tiene lugar en condiciones más suaves que la ruptura homolítica, y por lo general, se da en presencia de disolventes polares que consiguen estabilizar a los iones.

Ya sean los radicales libres formados a partir de la ruptura homolítica como los iones que se dan en la ruptura heterolítica, reciben ambos el nombre de intermedios de reacción, e intervienen de manera general en los mecanismos de las reacciones de tipo orgánicas a modo de reactivos intermedios.

Clases de reactivos:

Es normal en las reacciones de la química orgánica llamar sustrato y reactivo a las distintas sustancias que participan en las reacciones. La molécula que reacciona, generalmente es la mayor, y se llama sustrato. Esta será atacada por otra molécula, por lo general más pequeña, llamada reactivo, que dará lugar a la reacción química al interaccionar con el sustrato. Dicho reactivo, puede ser de distintas naturalezas, inorgánico, radical libre, electrófilo o nucleófilo.

– Radicales libres: se producen en las reacciones homolíticas, son bastante reactivos e interaccionan con otros tipos de radicales o con moléculas de tipo neutro. Los radicales en química orgánica se llaman primarios, secundarios o terciarios, dependiendo de la naturaleza que tenga el carbono que cuente con el electrón no apareado. Los radicales terciarios son los que más estabilidad poseen, y por lo tanto, son menos reactivos.

– Reactivos electrófilos: Son reactivos con alguno de sus átomos de poca densidad electrónica, por lo cual suelen actuar sobre los átomos del sustrato que tienen carga negativa, o una alta densidad de carga. Los reactivos electrófilos siempre son cationes u otras moléculas que tienen algún orbital atómico sin ocupar, como por ejemplo H+, BF3, SO3, etc.– Reactivos nucleófilos: Son reactivos que tienen algunos de sus átomos con una alta densidad de carga, por lo que suelen actuar en los átomos del sustrato que tenga carga positiva o un déficit de carga. Por lo general son aniones o neutros con electrones libres, por lo tanto, ceden electrones. Es el caso del H-, OH-, CN-, etc

Momento 3 TRANSFERENCIA Y VALORACIÓN ( EVALUACIÓN )

1.Consulte sobre el enlace sigma y el enlace pi y elabore un cuadro comparativo entre estas dos clases de enlace

2.Represente gráficamente el tipo de hibridación para cada uno de los siguientes compuestos orgánicos:

a)Metano. b) eteno c) etino

3.Analice el siguiente texto y conteste los interrogantes:

Tres razones que demuestran por qué el Carbono es tan especial:

El Carbono es un elemento impresionante. Está presente en sustancias tan variadas e importantes para nuestra vida cotidiana como las frutas, los aceites, los plásticos, los detergentes, la gasolina y el gas natural, entre otros. ¡Incluso en nuestros mismos cuerpos! El Carbono es el centro de toda una rama de la química, conocida como Química Orgánica o Química de los compuestos del Carbono. El número de compuestos orgánicos existentes tanto naturales (sustancias que constituyen los organismos vivos: proteínas, grasas, azúcares... de ahí el sobrenombre de Química orgánica) como artificiales (por ejemplo, los plásticos) es prácticamente infinito.

¿A qué cree que se debe esta situación?

Un átomo de Carbono puede formar hasta cuatro enlaces de tipo covalente.

¿Qué es un enlace covalente? e ilustre con un ejemplo

4.Los enlaces covalentes que utiliza el carbono pueden ser sencillos, dobles o triples. Consulte y escriba las fórmula estructural para el etano, el eteno y del etino

5. El Carbono puede enlazarse con elementos tan variados como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, flúor, cloro, bromo, yodo, entre otros.

¿Cuál es la fórmula del etanol e indique su composición atómica

6.El Carbono puede formar cadenas de variada longitud, desde un átomo de carbono hasta miles; y estas cadenas tienen diferentes formas: lineales, ramificadas y cíclicas. Consultar el concepto para cada tipo de cadena e ilustre cada una con un ejemplo.

7. Complete el siguiente cuadro sobre los tipos de hibridación:

Tipo de hibridación

ángulo de enlace

Forma geométrica de la molécula

Número de orbitales p no hibridado

Tipo de enlace entre carbonos

8.Consultar los diferentes tipos de fórmulas de los compuestos orgánicos mencionados en el siguiente cuadro y completarlo:

Compuestoorgánico

Fórmula estructural diagramática

Fórmula condensada

Fórmula esqueleto

Fórmula molecular

Propano

ciclopropano

pentano

benceno

9.Escriba una diferencia entre una reacción de sustitución y una de adición.

10.Elabore una sopa de letras utilizando 15 palabras claves del tema.

11. SELECCIONAR LA RESPUESTA CORRECTA:

La fórmula química representada es de tipo :

A. estructural condensadaB. estructural diagramáticaC. estructural esqueletoD. molecular

La isomería cis-trans se caracteriza por:A. Diferente tipo de cadenaB. Diferente posición del grupo funcionalC. Diferente grupo funcionalD. Disposición espacial de los grupos

12. Elaborar las fórmulas molecular y estructural diagramática de la fórmula del punto 11

INSTITUTO INTEGRADO DE COMERCIO – BARBOSA, SANTANDERGUÍAS DE TRABAJO ACADEMICO

Emergencia sanitaria COVID-19.II PERIODO 2020 ASIGNATURA: QUÍMICA GRADO: ONCE

ESTUDIANTE________________________________________________ Meta de Comprensión: Identifica funciones y construye fórmulas de compuestos orgánicos con modelos moleculares, y ,relaciona éstas con propiedades físico-químicas de compuestos orgánicos.

Desempeño de comprensión: Identifica funciones y construye fórmulas de compuestos orgánicos.

Desarrollo de las secuencias o momentos

Momento 1 EXPLORACIÓN

1. Dibuje: una naranja, una mariposa, una porción de aceite vegetal y una hoja de papel, luego conteste la pregunta: ¿Cree que existe alguna relación entre una hoja de papel y una naranja? ¿o entre una mariposa y el aceite vegetal?

Para analizar si sus dos respuestas fueron acertadas, lea el siguiente texto y concluya:Para algunos aparentemente no se encuentra una relación clara entre ellos y otros expresaran que definitivamente no hay una relación. Sin embargo, más allá de lo que nuestros ojos pueden percibir a simple vista, existen grandes relaciones entre los seres vivos como la mariposa y los árboles de naranjas, y las cosas que utilizamos en nuestra vida cotidiana que no son seres vivos pero que provinieron de ellos, como el papel el cual se fabrica a partir de a celulosa de las plantas, o como el aceite vegetal que se fabrica de diferentes plantas. Esto significa que existen características que son comunes en estas sustancias y que han favorecido la existencia de la vida en nuestro planeta.

2. Conteste las siguientes preguntas: ¿A qué característica del carbono cree que se debe que el número de compuestos orgánicos

sea casi infinito? El enlace del carbono en todos los compuestos es covalente. Consulte tres fórmulas de

compuestos orgánicos que tengan: una todos sus enlaces sencillos, otra que tenga por lo menos un enlace doble y otra un enlace triple.

Momento 2 ESTRUCTURACIÓN Y PRÁCTICA

1. COMPUESTOS ORGÁNICOS

En todas las moléculas orgánicas se puede identificar una estructura básica, en la cual un armazón central, constituido por una cadena de carbonos, soporta u cierto número de átomos de otros

elementos. Los compuestos orgánicos se clasifican en grupos o funciones químicas, que comparten ciertas características estructurales y un comportamiento físico-químico particular.

2. GRUPOS FUNCIONALES: Un grupo funcional es un átomo o un conjunto de átomos que forman parte de una molécula más grande; y que le confieren un comportamiento químico característico . Esto significa que el comportamiento químico de toda molécula orgánica, sin importar su tamaño y grado de complejidad, está determinado por el o los grupos funcionales que tiene. Por ejemplo, el grupo –OH identifica a los alcoholes.

3. PRINCIPALES FUNCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS

Momento 3 TRANSFERENCIA Y VALORACIÓN (EVALUACIÓN)

1. Al frente de cada uno de los siguientes enunciados escriba dentro del paréntesis una F si es falsa o una V si es verdaderaa) Los alcoholes y los aldehídos son ejemplo de funciones oxigenadas ( )b) El grupo funcional de los nitrocompuestos es R-C-N ( )c) Los alquinos se caracterizan por sus enlaces dobles ( )d) El grupo funcional de los ésteres es R – O-R ( )e) Los alcanos se caracterizan por estar constituidos de carbono e hidrógeno como el

pentano ( )f) Un ejemplo de una amida puede ser CH3-CH2-NH2 ( )g) El 1-clorobutano es un derivado halogenado ( )h) Los aldehídos y las cetonas presentan el grupo carbonilo C=O ( )i) Un ejemplo de un alqueno puede ser el buteno CH= CH- CH2-CH3 ( )

2. Establezca una diferencia o similitud entre los siguientes grupos funcionales:a) ácidos y ésteresb) aminas y amidasc) alcoholes y fenolesd) Aldehídos y cetonase) Alcanos y alquenos

PREGUNTAS TIPO ICFES

Seleccione la respuesta correcta:

1. En el análisis elemental de un compuesto orgánico se estableció que existe la siguiente relación entre los átomos de carbono e hidrógeno que lo conforman: por cada átomo de carbono en una molécula del compuesto hay 2 de hidrógeno. De acuerdo con el análisis, es probable que la fórmula del compuesto sea

RESPONDER LAS PREGUNTAS 2 Y 3

2. Teniendo en cuenta que hay suficiente cantidad de ambos reactivos es válido afirmar que para producir 8g de CH4 se necesitan

A. 16 gramos de CB. 2 gramos de HC. 12 gramos de CD. 4 gramos de H

3. De acuerdo con la ecuación representada, es válido afirmar que

A. se conservó la cantidad de materiaB. se conservó el número de molesC. aumentó el número de moléculasD. aumento el número de átomos de cada elemento

4. La siguiente es la representación de la molécula de la adrenalina

De acuerdo con ésta, se puede establecer que las funciones orgánicas presentes en la adrenalina son

A. fenol, alcohol y aminaB. alqueno, alcano, alcohol y amidaC. cicloalcano, alqueno y amidaD. fenol, alcohol, amina y Èster

5. La fórmula general de la serie de los alcanos es Cn + H2n+2 donde n es el número de átomos de carbono presentes en la molécula. Si una molécula tiene 12 átomos de hidrógeno, la fórmula molecular del alcano probablemente sería

A. CHB. C5H12

C. C6H12

D. C12H12

6.De las fórmulas químicas anteriores, las que representan hidrocarburos saturados (de enlaces sencillos) son

A. 1 y 3B. 2 y 4C. 3 y 4D. 1 y 2

7. La función orgánica alcohol se caracteriza por presentar un átomo de hidrógeno unido a un átomo de oxígeno y éste unido a un átomo de carbono por medio de enlaces sencillos. De acuerdo con lo anterior, la estructura que representa un alcohol es

8. Cuando dos o más compuestos tienen fórmulas moleculares idénticas, pero diferentes fórmulas estructurales, se dice que cada una de ellas es isómero de los demás. De los siguientes compuestos no es isómero del butanol

9.

Una de las características de los compuestos orgánicos es que poseen carbonos primarios, así, un átomo de carbono es primario si va enlazado a sólo a otro átomo; es secundarios si va enlazado a dos átomos de carbono, es terciario si va enlazado a 3 átomos de carbono y es cuaternario si va enlazado a 4 átomos de carbono.De acuerdo con esta información es válido afirmar que:A. Z posee más carbonos terciarios y la misma cantidad de carbonos primarios que YB. Z posee más carbonos secundarios y la misma cantidad de carbonos terciarios que YC. Z y Y poseen la misma cantidad de carbonos terciarios y diferente cantidad de carbonos cuaternariosD. Z y Y poseen la misma cantidad de carbonos terciarios y secundarios