BASES DE LA QUIMICA ORGANICA- QUIMICA ORGANICA
QUIMICA ORGANICA
Indicadores de Evaluación: Explican la tetravalencia del carbono a partir de sus propiedades electrónicas. Describen los tipos de hibridación que caracterizan al carbono, para establecer distintos tipos de enlace. Caracterizan los compuestos químicos orgánicos a través de cadenas de carbono. Distinguen cadenas principales y ramificaciones en un compuesto orgánico. Representan moléculas orgánicas de variadas formas: fórmula molecular, estructural expandida, estructural condensada, esferas y varillas, entre otras.
DBA asociado: Comprende que los diferentes mecanismos de reacción química (oxido-reducción, homólisis, heterólisis y pericíclicas) posibilitan la formación de distintos tipos de compuestos orgánicos.
Evidencias de aprendizaje.
Representa las reacciones químicas entre compuestos orgánicos utilizando fórmulas y ecuaciones químicas y la nomenclatura propuesta por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).
Clasifica compuestos orgánicos y moléculas de interés biológico (alcoholes, fenoles, cetonas, aldehídos, carbohidratos, lípidos, proteínas) a partir de la aplicación de pruebas químicas.
Explica el comportamiento exotérmico o endotérmico en una reacción química debido a la naturaleza de los reactivos, la variación de la temperatura, la presencia de catalizadores y los mecanismos propios de un grupo orgánico específico. Nota:
1. Escribe la configuración electrónica para los elementos de número atómicos 7 y 14.
2. Un átomo x tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 5s1.
Explique razonadamente si las siguientes frases son correctas:
a) X se encuentra en su estado fundamental.
b) X pertenece al grupo de metales alcalinos.
c) X pertenece al periodo 50 del sistema periódico.
d) si el electrón pasara desde otro orbital a 5s al 6s, emitirá energía luminosa que daría lugar a una línea en el espectro de emisión.
3. indique el nombre, el símbolo y la configuración electrónica de los elementos de número atómico 12, 15, 17 y 37.
b) ¿cuantos electrones deseparados tienen cada uno de estos elementos en su estado fundamental?
4. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas
a) 1S2 2S2 2P5
b) 1S2 2S1
c) 1S2 2S2 2P6 3S23P5
d) 1S2 2S6 3S1
Agrúpelas de tal manera que, en cada grupo que proponga, los elementos que representan las configuraciones tengan propiedades químicas similares. Para cada grupo propuesto explique alguna de estas propiedades.
5. Dadas las configuraciones electrónicas para átomos neutros:
M: 1S2 2S2 2P6 3S1
N: 1S2 2S2 2P6 5S1
Explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas es falsa:
a) la configuración M corresponde a un átomo de sodio.
b) M y N representan elementos diferentes
c) Para pasar de la configuración electrónica M a la N se necesita energía.
d)
6. Para los átomos A (Z=8) y B (Z=38) determine su estructura el electrónica y su situación en la tabla periódica. Indique de que elemento se trata, el tipo de compuesto que formarían entre ellos y las propiedades generales de este tipo de compuesto.
7. Dados los elementos de números atómicos19, 25 y 48. A) escriba la configuración electrónica en el estado fundamental de estos elementos. B) indique el grupo y periodo al que pertenece cada uno y explique si el elemento de numero atómico 30 pertenece al mismo o al mismo grupo que los anteriores. C) ¿Qué característica común presenta en su configuración electrónica los elementos de un mismo grupo?
8. El elemento X pertenece al periodo 3, grupo 17. El ion mono positivo del elemento y tiene la configuración electrónica del cuarto gas noble. El elemento Z tiene 13 protones en su núcleo. Con estos datos: a) identificar los elementos, b) escribir su configuración electrónica e indicar grupo y periodo al que pertenece Y y Z. c) ordenarlos razonadamente por su potencial de ionización creciente.
9. dadas las configuraciones electrónicas para átomos neutros:
M: 1s2 2s2 2p6 3s2 L: 1s2 2s2 2p6 3s1 3p1
Explique cada una de las siguientes afirmaciones e indique si alguna de ellas es falsa:
a) La configuración L corresponde a un metal de transición
b) M y L representa elementos diferentes.
c) Para pasar de la configuración M a la L se necesita energía.
10: sabiendo que los números atómicos del argón y del potasio son 18 y 19respectivamente, razones sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones:
1. El número de electrones de los iones k+ es igual al de los átomos neutros del gas argón
2. El número de protones en los iones 39K+ es igual al de los átomos40Ar.
3. El potasio y el argón tienen propiedades químicas distintas.
11. la configuración electrónica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 corresponde a un ion X2+. Explique razonadamente
a) Cuál es el número atómico del elemento X con un y de que elemento se trata.
b) A qué periodo pertenece
c) El tipo de enlace que formaría el elemento X con un elemento A cuya configuración electrónica fuera 1s2 2s2 2p5
12. indica, justificando brevemente la respuesta, si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas.
a) El ion Ba2+ tiene configuración de gas noble
b) El radio del ion I¨ es mayor que el átomo de I
13. Indique la configuración electrónica de los átomos de los elementos A, B y C cuyos números atómicos son 13,17 y 20, respectivamente.
b) Escriba la configuración electrónica del ion más estable de cada uno de ellos.
c) Ordene estos iones por orden creciente de sus radios, explicando su ordenación.
14. Un átomo X, en estado excitado, presenta la siguiente configuración electrónica:
1s2 2s2 2p2 3s1.
a) Identifique el elemento X indicado también a qué grupo y periodo de la tabla periódica se encuentra.
b) Indique los cuatro números cuánticos de cada uno de los electrones desapareados de X en su estado fundamental.
15. Dados los elementos A (Z=17), B (Z=19) y C (Z=20)
a) Escribir sus configuraciones electrónicas.
b) Ordena, justificando brevemente la respuesta, esos elementos por orden creciente del tamaño de sus átomos.
c) Indica, justificando brevemente la respuesta, cuál será el ion más estable para cada uno de estos elementos.
16. se lleva a cabo un proceso mediante el cual la configuración electrónica de un átomo neutro pasa de 1s2 2s2 2p6 3s2 a 1s2 2s2 2p 3s1 3p1 . Indica, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) El proceso necesita energía para llevarse a cabo.
b) El proceso es imposible ya que cada elemento tiene una única configuración electrónica.
c) El proceso corresponde a una hibridación sp.
d) El proceso supone la ionización de átomo
17. dados los elementos A, de no atómico 7, y B del no atómico 17
a) Determina su estructura electrónica y su situación en la tabla periódica
b) Si se combinasen entré si, ¿Qué tipo de enlace existiría entre ellos?
c) ¿Cuál sería la fórmula más probable del compuesto formado por A y B?
d) El compuesto del apartado (c), ¿sería polar?
18. En qué consiste la hibridación tetraedral o Sp3 del átomo de carbono.
19. Compare la hibridación tetraedral y la hibridación trigonal del átomo de carbono estableciendo diferencias.
20. En qué consiste la hibridación digonal. En qué se diferencia de las anteriores.
Hay dos tipos generales de orbitales: orbitales sigma (σ) y orbitales pi (π).
Lee con atención
ORBITAL MOLECULAR SIGMA (σ). Los orbitales sigma son uniformes simétricos entorno del eje internuclear, la línea que pasa por los centros de los átomos enlazados. El enlace sencillo son orbitales sigma ocupados por dos electrones que forman un enlace sigma. Las orbitales sigma se forman por el solapamiento o cubrimiento de cualesquiera dos de los siguientes tipos de orbitales atómicos híbridos o sin hibridar: s, p (longitudinal), SP, SP2, SP3.
ORBITAL MOLECULAR PI (π). Un orbital molecular pi no es simétrico en torno del eje internuclear, pero es simétrico a un plano que contiene ese eje, es decir, tiene dos mitades idénticas, una por encima y otra por debajo del eje internuclear. El segundo trazo del doble enlace (-c=c-), y los trazos segundo y tercero del triple enlace (-c≡c-), en la formula representan cada uno un orbital pi ocupado. Los orbitales moleculares pi se forman por el solapamiento de los orbitales atómicos puros P paralelos de dos, tres y cuatro átomos.
21. ¿En cuales alimentos de nuestra dieta se encuentra derivados de Carbono?
22. Realiza un pequeño ensayo donde cuentes en que partes de nuestro cuerpo se encuentra presente el carbono y cuál es su importancia.
23 ¿Por qué el átomo de C forma enlaces covalentes fuertes y muy estables?
24. Explica la diferencia entre el estado fundamental y excitado de un átomo de carbono, de ejemplos.
25 Dibuje los tipos de hibridación del átomo del C.
26. Establezca diferencias entre los tipos de hibridación del átomo de C.
27. ¿Qué diferencia existe entre orbital atómico y orbital molecular?
28. ¿Que caracteriza a un orbital sigma, a uno pi?
ESTRUCTURA DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS.
Como ya mencionamos, en los compuestos orgánicos los átomos de C se unen entre si para formar cadenas que pueden alcanzar longitudes considerables. Se denomina cadena a un conjunto de átomos de C con sus respectivos enlaces unidos de tal manera que se pueden unir mediante un trazo continuo. Ej: las cadenas pueden ser abiertas o acíclicas y cerradas o cíclicas. Las cadenas abiertas a su vez pueden ser lineales o normales y ramificadas.
C C C C C C C C C C C C C
LINEAL. C
CICLICA. C RAMIFICADA.
Otros átomos distintos del C pueden hacer parte de las cadenas. Los más comunes son: -O, -N, -S y los halógenos, todos ellos con el respectivo número de enlaces que forman normalmente.
CLASES DE CARBONOS.
Dependiendo de cuantos carbonos o grupos sustituyentes se unen al carbono, se pueden clasificar en:
CARBONO PRIMARIO CARBONO SECUNDARIO CARBONO TERCIARIO CARBONO CUATERNARIO
Se unen únicamente a otro carbono o grupo sustituyente. Ejemplo:
C C C C
10
Esta unido a dos átomos de carbono. Ejemplo:
C C C C
20
Esta unido a tres átomos de carbono. Ejemplo:
C C C C
C
30
Esta enlazado con cuatro átomos de carbono. Ejemplo:
C
C C C C
C
40
CLASE DE FORMULAS EN QUIMICA ORGANICA.
Una formula es la representación por medio de símbolos de los elementos que forman parte de un compuesto. Dicha formulas son:
EMPIRICA MOLECULAR ESTRUTURAL
Indican que elemento forman la molécula y en que proporción están. Se obtiene a partir de la composición centesimal del compuesto.
Ejemplo: CH4 Indica el número total de átomos de cada elemento en una molécula.
Ejemplo: C6H6 Indica como están unidos los átomo en una molécula.
Ejemplo: H-C≡C-H
Sin embargo es común utilizar la formula condensada o simplificada.
Ejemplo: HC≡CH; CH3-CH3
ISOMEROS. En química orgánica es común el hecho de encontrar dos o mas compuestos diferentes que tengan la misma formula molecular. Este fenómeno recibe el nombre de isomería, y los compuestos que lo presentan se denominan isómeros (Estos compuestos, además de poseer propiedades físicas y químicas a veces diferentes, se diferencian en su estructura, lo cual puede deducirse observando que sus formulas estructurales no son superponibles, aunque se les rote en cualquier forma, tal es el caso del 1-propanol y el 2-propanol). Por consiguiente es aconsejable enseñarnos a escribir desde un principio las formulas estructurales o semiestructurales.
C C C OH C C C 2-propanol
1-propanol OH
Cualquier cosa que la mente del hombre puede concebir y creer, puede ser conseguida-Napoleon Hill.
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