Química orgánica

  
"Química orgánica" es una rama de la química que estudia clases de moléculas formadas por carbono.  Al unirse cadenas de dicho elemento con átomos de hidrógeno, se forman enlaces covalentes. Puede ocurrir la sustitución del carbono o del hidrógeno por otra clase de átomos, como el oxígeno o el nitrógeno provocando la formación de nuevos compuestos.

• Grupo funcional: Conjunto de átomos que define una serie de propiedades características. 

• Serie homóloga: Grupo de los compuestos que poseen propiedades análogas, semejantes. Esta propiedad se da por la base atómica que tienen en común. Las aminas, que son compuestos nitrogenados, son las más frecuentes y se caracterizan por actuar como estructura en muchas reacciones.

Según los grupos funcionales puede realizarse una clasificación. Primordialmente, tenemos la división entre: Alquenos-Alquinos-Alcanos. (Hidrocarburos) Esta separación puede realizarse en base a los enlaces (simple, doble, triple) de cada cadena. Luego podemos hacer una diferenciación basada en los elementos que conforman cada molécula:

•  Oxigenados: Cadenas de carbono con átomos de oxígeno. Se dividen a su vez en: 

Alcoholes - Alheídos - Cetonas - Ácidos carboxílicos - Ésteres - Éteres. 

Éter

Cetona

Alheído

Carboxhilo

• Nitrogenados: Que se dividen en aminas y amidas. 

Amina

Amida

Hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos, cuya estructura molecular consiste básicamente en un armazón de átomos de carbono a los que se le unen átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. 

Pueden clasificarse en dos tipos: alifáticos y aromáticos. Los alifáticos son hidrocarburos que no poseen aroma alguno. En cambio los aromáticos, como su nombre lo indica, lo poseen. El máximo exponente de la familia de los hidrocarburos aromáticos es el benceno. (C₆H₆)

      Hidrocarburo Alifático

Hidrocarburo Aromático

Dentro de los alifáticos, encontramos a los:

Alcanos: Tienen un solo átomo de hidrógeno y de carbono, no existen grupos funcionales en ellos. La fórmula 

general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es C_nH_2n+2, y para cicloalcanos es C_nH_2n. También reciben el 

nombre de hidrocarburos saturados.

Alquenos: Se producen cuando se forma un doble enlace. La fórmula general de un alqueno de cadena abierta con un sólo doble enlace es C_nH_2n. Por cada doble enlace adicional habrá dos átomos de hidrógeno menos de los indicados en dicha fórmula.

Alquinos:  Son cadenas que tienen 3 enlaces. Si existen dobles enlaces en la misma hay que indicar tanto los 

dobles enlaces como los triples, pero con preferencia por los dobles enlaces que serán los que dan nombre al 

hidrocarburo. La cadena principal es la que tenga mas carbonos.

¿Qué es un combustible?

Es cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor poco a poco. Tipos de combustible: Dentro de los sólidos, encontramos al carbón, la madera y la turba. Dentro de los fluidos, encontramos: líquidos (gasóleo, queroseno, gasolina) - gaseosos (gas natural, propano, butano, etc.) 

La principal característica de un combustible es el calor desprendido por la combustión completa, una unidad de masa (kilogramo) de combustible llamado poder calorífico. Se mide en julios partido por kilogramo, en el sistema internacional (SI) (normalmente en kilojulios por kilogramo). 

Alimentos: Video última clase.

Sustancias que conforman los alimentos

Hidratos de carbono:  (pan, harinas, azúcares, pastas)

Formado principalmente por azúcar, almidón, dextrina, celulosa y glucógeno, sustancias que constituyen una parte importante de la dieta de los humanos y de muchos animales. Los más sencillos son los azúcares simples o monosacáridos, que poseen un grupo aldehído o cetona; el más importante es la glucosa. Dos moléculas monosacáridas unidas por un átomo de oxígeno, con la eliminación de una molécula de agua, producen un disacárido, siendo los más importantes la sacarosa, la lactosa y la maltosa.

Dos tipos de hidratos de carbono 

Féculas, que se encuentran principalmente en los cereales, legumbres y tubérculos, y azúcares, que están presentes en los vegetales y frutas. Los hidratos de carbono son utilizados por las células en forma de glucosa, principal combustible del cuerpo.

Hidratos de carbono complejos que se encuentran la mayor parte de los nutrientes, tales como cereales sin refinar, tubérculos, frutas y verduras, que también aportan proteínas, vitaminas, minerales y grasas.

Proteínas: (carnes, huevos, lácteos, legumbres)

La función primordial de la proteína es producir tejido corporal y sintetizar enzimas, algunas hormonas como la insulina, que regulan la comunicación entre órganos y células, y otras sustancias complejas, que rigen los procesos corporales. Las proteínas animales y vegetales no se utilizan en la misma forma en que son ingeridas, sino que las enzimas digestivas deben descomponerlas en aminoácidos que contienen nitrógeno. Aminoácidos esenciales: (leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina) si no están presentes al mismo tiempo y en proporciones específicas, los otros aminoácidos, todos o en parte, no pueden utilizarse para construir las proteínas humanas. Además de intervenir en el crecimiento y el mantenimiento celulares, las proteínas son responsables de la contracción muscular. Las enzimas digestivas son proteínas, al igual que la insulina y casi todas las demás hormonas, los anticuerpos del sistema inmunológico y la hemoglobina, que transporta oxígeno en la sangre.

Grasas: (Lípido)

Las grasas son importantes en la dieta como fuente de energía, ya que producen 9 kcal por gramo. La grasa también es importante para la absorción de las vitaminas solubles en grasa, A, D, E y K. 

Las grasas se dividen en 

Saturadas e insaturadas, dependiendo de si los enlaces químicos entre los átomos de carbono de las moléculas contienen todos los átomos de hidrógeno que pueden tener (saturadas) o tienen capacidad para más átomos (insaturadas), debido a la presencia de dobles o triples enlaces. Generalmente, las grasas saturadas son sólidas a temperatura ambiente; las insaturadas y poliinsaturadas son líquidas. Las grasas insaturadas pueden convertirse en grasas saturadas añadiendo átomos de hidrógeno.

Experimento: Valor intuitivo de las calorías

La última clase realizamos un experimento con el fin de dar un valor a las calorías de los alimentos.
 Utilizamos los siguientes alimentos:  nuez, papa frita y chizito.

" Una caloría es la cantidad de calor necesario para elevar a 1ºC de temperatura, 1 gr. de agua."

Teniendo en cuenta la definición de caloría, y luego de pensar y repensar una solución que nos pudiera dar un valor numérico aproximádo, procedimos a experimentar con los materiales que poseíamos. Optamos por exponer al fuego los diferentes alimentos y con el calor producido por los mismos, calentar agua. Con este procedimiento, descubrimos que el alimento que más fuego producía y que por ende calentaba más rapidamente al agua, haciéndola hervir, era el que más energía poseía. Este alimento fue la nuez , que a pesar de que tardó un tiempo más en encender, luego comenzó a echar llamas. El agua comenzó a calentarse lentamente, al mismo tiempo el tubo de ensayo se tornaba color negro por fuera.

Medidas a tener en cuenta:
El agua que introdujimos en el tubo equivalía a 1gr. (Un centímetro de regla)
El agua dentro del tubo tenía aprox. 25º C (Temperatura ambiente)
El agua hervida posee una temperatura equivalente a  100º C

Con estos números, creímos que debíamos realizar algún cálculo que nos ayudara a llegar al valor de las calorías.. Nuestra reacción ante este desafío fue: ¿Y ahora qué hacemos? El cálculo que debíamos aplicar era una simple resta que constaba de: Temperatura agua hervida - Temperatura agua ambiente. Es decir 100- 25, lo que nos da un resultado de 75.

¿Qué es Valor energético? ¿Qué son las Kcal.y los KJ?
 El Valor energético proporciona una medida que indica cuanta energía se obtiene al incorporar una porción del alimento. Se calcula a partir de la suma de la energía aportada por los carbohidratos, proteínas, grasas y alcoholes. Se expresa en Kilocalorías o Kilojoule. 1 Kcla = 4,18 KJ  

Burbujas en el agua

Dentro de un recipiente introduje agua y la expuse al calor de la hornalla. Los resultados obtenidos fueron, por supuesto que el agua hirviera. Este resultado se dió a través de las siguientes fases:

- Primeramente el agua estaba "calma".
- Se comenzaron a divisar pequeñas burbujitas en el fondo del jarro.
- Cuando el calor se hizo mayor, empezaron a subir hacia la superficie.
- El agua empezó a moverse con algo más de rapidez.
- Las burbujas se multiplicaron y ganaron velocidad, se hicieron más grandes cada vez.
- Sale vapor. En un primer momento en poca proporción, luego más.
- Cuando apago el fuego, el agua comienza a cesar en cuanto a ese movimiento tan caótico.
- Finalmente vuelve a su estado original (A simple vista)

Trabajo práctico: Cristalización

Este es el Movie Maker que realicé con las fotos del experimento. 

Proporciones utilizadas:

1er. intento: 250 ml de agua - 500 g de azúcar 

2do. intento: 150 ml de agua (una taza de té) - 375 g de azúcar (375 g -> 3 tazas de té)

La relación de los términos pedidos se encuentra dentro del video. La conclusión consta de lo que entendí, espero sea suficiente. El experimento intenté hacerlo más veces en realidad, cinco veces para variar.. Salió solamente uno relativamente bien.

Lluvia ácida - Representación

Llevamos a cabo la semana pasada la representación del "precipitado ácido"

Los materiales de laboratorio utilizados fueron: 1 Kitasatos- Tubos de plástico- recipiente de porcelana- Posa recipientes- Mechero- Mortero- Embudo.

Materiales utilizados para la representación: Azufre- Agua-  1 Hoja fresca- Yeso- 1 Tornillo- 1 Alambre.


Pasos a seguir: Introducimos el agua en el Kitasatos, la llevamos al calor por algunos minutos para que la misma hirviera. De este modo el agua ya hecha vapor recorrería uno de los tubos al que estaba unido el Kitasatos. Hacia el otro lado, nos encontramos con un embudo, el mismo tiene debajo un pequeño recipiente de porcelana en el cuál introducimos el azufre, que anteriormente habíamos "picado" con el mortero. El embudo, tiene en donde desemboca un tubo, para que de este modo cuando al darle calor al azufre los gases que este produzcan se dirijan a donde se desea. Aclaración: Primero se calienta el agua (porque tarda mas en emitir el gas) y luego se hace lo mismo con el azufre.
Ambos tubos, el del agua y del azufre se unen para que en un punto los gases emitidos por ambos se junten formando la lluvia ácida. Se produce la "mezcla" hacia el centro, allí se producirá la precipitación que caerá en otro recipiente. Este contiene los materiales con los que queremos comprobar lo que ocurre (hoja,tornillo,alambre,yeso)

Resultados: Se produjo la "precipitación" deseada. Esperamos que los materiales tengan cambio alguno.Hemos ido al laboratorio a lo largo de la semana para ver los cambios que pudieran llegar a ocurrir. Vimos que el tornillo (como es de esperar cuando se lo introduce en agua por tiempo prolongado), se "destiño". La hoja no tiene un color demasiado diferente. El alambre se ve confusamente, porque se pierde con el color bronce del tornillo. El yeso pareciera haberse desintegrado.

¡Veremos durante los demás días que ocurre! Rocío Luna, Lucía Pereyra y Brenda Gramajo. 

Los tubos 

Los resultados

El trabajo armado

Nuestro proyecto algo destruído en el laboratorio.

Modelo de lluvia ácida

Con mis compañeras Rocío Luna y Lucía Pereyra diseñamos un modelo experimental para  poder recrear una lluvia ácida.

Este es nuestro proyecto:

Materiales: barra de azufre- mechero- recipiente para que condence

Instrucciones: 

 -calentar la barra de azufre en un recipiente hasta obtener el óxido de azufre.

 -agregarle agua (seguir exponiendo al calor hasta que el agua se evapore)
 

Hipótesis: el agua en combinación con el óxido de azufre va a crear un ácido, que daña al ambiente.

Resultados esperados: el agua y el óxido reaccionen dando lugar a una precipitación ácida.

Experiencias realizadas en el laboratorio

Grupo 1 (Notas tomadas de experiencias de otros compañeros)

1- Elementos utilizados: cuchillo- pinza- placas de petri- virulana - papel - mechero.
2- Se colocó el cobre sobre el fuego, este perdió su brillo, se puso más opaco y su color se mantuvo.
3- Colocamos el magnesio al fuego, se prendió fuego. Su color se tronó blanco y se consuma como las cenizas.
4- Colocamos el hierro, se tornó de un color azul y se comenzó a disipar con el calor del ambiente.

Grupo 2 (Experiencia realizada por nuestro grupo)

Propiedades del azúcar/ Observaciones: Cristalina. Se disolvió al ser expuesta al calor. Comenzó a tostarse y dió lugar a un líquido viscozo, el caramelo. Una vez sólido es frágil. El palito fue encendido con un fósforo. Al ser insertado en el tubo de ensayo se apagó rápidamente.
Propiedades del Clorato de Potasio/Observaciones: No es cristalino. Está separado en lajas. Al exponerlo al calor burbujea. Al pasar al estado líquido se volvió transparente. Finalmente se solidificó.El palito fue encendido con un fósforo. Al ser insertado en el tubo de ensayo se apagó con más lentitud que en el caso anterior.

Grupo 3 (Notas tomadas de experiencias de otros compañeros)

1- Ácido clorhídrico: cambia su color a blanco. Nitrato de plata: cambia al igual que el anterior.
2- El nitrato de plata al ser juntado con el cromato de potasio cambia a color rojo.
3- El hidróxido de sodio al ser juntado con el cloruro férrico cambia a color rojo oscuro.
4- Nitrato de plata + ácido clorhídrico= Ácido nítrico.

Grupo 4 (Experiencia realizada por nuestro grupo)

1- A simple vista los elementos son sólidos y brillosos. El cobre es maleable. El cinc es frágil. El hierro es duro.
2- Colocamos el hierro en el tubo de ensayo con el ácido clorhídrico. Se mantuvo, obviamente al fondo del mismo. Su temperatura no varió. Su color no cambió.
3- Colocamos la muestra de cobre y agregamos la solución. Se produjo un cambio en el color (Cobrizo a plata) A su alrededor apareció una textura peluda, parecida a la ceniza.
4- Colocamos el cinc con el ácido. Se produjeron burbujas instantáneamente. Se formaron partículas y luego comenzó a deshacerse. Se desintegró.

Reacciones químicas

¿Qué son las reacciones químicas?

Las reacciones químicas se producen cuando se modifica la naturaleza de las sustancias que interviene en los fenómenos químicos. Las sustancias anteriormente presentadas se denominan reactivos, estos están formados por enlaces que luego se rompen. De este modo logrando que los átomos se organicen de otra manera dando lugar a nuevos enlaces y obteniendo como resultado a los productos, sustancias diferentes a las iniciales.Los indicativos de un cambio químico son: Cambios de color- Aparición de precipitados-

Desprendimiento de gases- Cambios de temperatura.

¿Cómo se representan?

Las reacciones son representadas a través de ecuaciones químicas. Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción. 

 

¿Qué sucede realmente durante una reacción química? Ejemplo


Para dar un ejemplo sobre reacciones químicas puede utilizarse la oxidación del hierro. Se observa la transformación del metal en herrumbre: "desaparece el hierro" y "aparece el óxido". Las sustancias están formadas por átomos entrelazados en unas determinadas proporciones. Cuando se produce una reacción química  no "aparece" ni "desaparece" nada, sino que los átomos de oxígeno y los de hierro se combinan dando lugar al óxido de hierro.

 Clasificación

Reacciones de Síntesis o Composición 

En estas reacciones, dos o más sustancias simples o compuestas se combinan, resultando en un solo producto.

  A+B → AB  ejemplo 2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)

Reacciones de Descomposición o Análisis 

Estas reacciones son inversas a la síntesis y son aquellas en la cuales se forman dos o más productos a partir de un solo reactante, usualmente con la ayuda del calor o la electricidad.

 AB → A+  ejemplo  2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)

Reacciones de Desplazamiento o Sustitución Sencilla 

Estas reacciones son aquellas en las cuales un átomo toma el lugar de otro similar pero menos activo en un compuesto.  En general, los metales reemplazan metales (o al hidrógeno de un ácido) y los no metales reemplazan no metales.A + BC → AC + B ejemplo  Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Reacciones de Doble Desplazamiento o Intercambio 

Estas reacciones son aquellas en las cuales el ión positivo (catión) de un compuesto se combina con el ión negativo (anión) del otro y viceversa, habiendo así un intercambio de átomos entre los reactantes.

 AB + CD → AD + BC  ejemplo  NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Reacciones de Neutralización

Estas reacciones son de doble desplazamiento o intercambio.  Su particularidad es que  ocurren entre un ácido y una base y los productos de la reacción son agua y una sal formada por el catión de la base y el anión del ácido. 

Reacciones de Combustión

Estas reacciones ocurren cuando un hidrocarburo orgánico (un compuesto que contiene carbono e hidrógeno) se combina con el oxígeno, formando agua y dióxido de carbono como productos de la reacción y liberando grandes cantidades de energía.  Las reacciones de combustión son esenciales para la vida, ya que la respiración celular es una de ellas.  

Fuentes:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/35_las_reacciones_quimicas/curso/lrq_rq.html

 http://www.amschool.edu.sv/paes/science/reacciones.htm

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema6/index6.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica

¿Cómo estudio?

En estos días releí todos los conceptos que incorporamos durante las últimas clases. Tengo hecho una "clase de resumen" (¡Bastante entendible!) en la cuál aparece la clasificación de los compuestos. Y en cuanto a los compuestos, con mi grupo tenemos cada una fotocopias del dictado que realizó la profesora. De esta manera podemos  practicar el armado de compuestos en ¡la comodidad de nuestras casas!. El viernes hicimos una tarde de estudios junto con mis compañeras, fue un ratito pero creo que de algo sirvió. Y claro, nunca está de más darse una vuelta por algún que otro blog para ver si no se me escapa algún concepto...Mañana a la vuelta del cole seguiré con la materia. Un saludo!

Clasificación de compuestos químicos inorgánicos

En la última clase realizamos una clasificación de los compuestos con el grupo de trabajo,basada principalmente en su composición. Nuestro modo de ordenar los diferentes compuestos no fue del todo errada, aunque sí definitivamente requirió algunos ajustes de tuerca y ser completada.

La verdadera clasificación de compuestos químicos inorgánicos es la siguiente: 

. Los óxidos, que los hay de dos tipos                                                   

Óxidos metálicos, que están formados por un metal y oxígeno.

Por ejemplo: Óxido de litio.Y óxidos no metálicos, que están formados por un no metal y oxígeno.Por ejemplo: Óxido nítric

. Los hidruros, que pueden o no ser metálicos y están formados por un elemento de hidrógeno. Por ejemplo: Hidruro de potasio- Hidruro de azufre

. Los hidrácidos, hidruros no metálicos que al disolverse en agua obtienen características ácidas. Por ejemplo: Ácido Iohídrico.

. Los hidróxidos, que están formados por la reacción que existe entre un óxido básico y agua. Por ejemplo: Hidróxido de sodio.

. Los oxácidos, son la reacción ocurrida entre un óxido ácido y agua. Por ejemplo: Ácido clórico.

. Las sales binarias, se encuentran formadas por un hidrácido y un hidróxido.Por ejemplo: Cloruro de sodio.

. Y por último las oxisales, formadas por la unión de un oxácido y un hidróxido. Por ejemplo: Hipoclorito de sodio.

Fuente: Wikipedia

    

Juegos de cartas

La última clase relizamos con nuestros respectivos grupos una entretenida (¡Sí,entretenida!) actividad en la cuál a través del uso de cartas, pudimos comenzar a familiarizarnos con los diferentes compuestos químicos. ¿Qué es un compuesto químico? Es una sustancia constituída por dos o más elementos de la tabla periódica. La manera de representar dichos compuestos es a través de fórmulas químicas. La forma correcta de ubicar los compuestos es desde del lado izquierdo donde se coloca al menos electronegativo hacia el lado derecho donde se van a encontrar los compuestos con mayor electronegatividad. Para ser más explícita: En en caso del cloruro de sodio (NaCl), el cloro es el elemento con más electronegatividad, de modo que irá en la parte de la derecha seguido luego por el sodio a su izquierda. (Las ubicaciones anteriores coninciden con el orden impuesto por la tabla periódica Na= izquierda junto con metales/ Cl= derecha junto con no metales) La carga de los compuestos debe ser neutra, es decir que lo elementos que lo conforman deben aportar tanto iones positivos como negativos para cumplir con esta función. El número de electrones que se pone en juego al realizarse la unión de elementos se llama número de oxidación, el cuál será positivo o negativo dependiendo de si el átomo gana o pierde electrones: Es positivo si pierde electrones. Es negativo si gana o comparte electrones.

Por ejemplo:

 __ Na⁺     __ Cl^-          El cloruro de sodio: en él se combinan sodio y cloro, perdiendo el primero un electrón que es capturado por el segundo.

En relación a la actividad, debimos armar los compuestos haciendo que la suma de los números de carga de ambos, dieran juntos cero como resultado:

2Na⁰ + Cl⁰₂ → 2Na¹⁺ + 2Cl¹⁻  El número de oxidación de ambos elementos sin combinar es 0 (cero), ya que están equilibrados eléctricamente. El número de oxidación del sodio combinado es 1+, ya que cede un electrón. El número de oxidación del cloro combinado es 1−, ya que acepta el electrón cedido por el sodio.

 Mi grupo está formado por Melina Bellotto, Lucía Pereyra y Julieta Harari, con ellas hicimos algo así como un "mejunje" pero de muchas y pequeñas cartas, para luego poder organizarnos y realmente hacer lo pedido por las profesoras.

En cuanto a mi, creo que la forma en que estamos aprendiendo la materia es muy interesante y como bien dije antes, entretenida. Realmente de esta forma hasta podría decir que me gusta, me gustaría continuar con este tipo de actividades (siempre y cuando funcione para todos).


Fuente: Wikipedia

¡Quiero investigar!

En clase:
La serendipia es un descubrimiento que se da de forma imprevista. En el texto leído en clase sobre el descubrimiento de la penicilina, veíamos como el científico Alexander Fleming lograba dar con el hallazgo de la misma en forma súbita, y todo gracias a que tenía en su poder cultivos de bacterias en placas de Petri. Para que se efectúe la serendipia no es necesario mantener una investigación así como Fleming, puede ocurrir como con Newton quien descubrió la gravedad apenas estando sentado bajo un árbol. Para descubrimientos de este tipo se requiere un conocimiento amplio, ya que de no ser así no tendríamos las herramientas para darnos cuenta de que "la manzana cayó por un motivo".

 


La hipótesis es una previa suposición, la misma será considerada válida o errónea luego del arduo trabajo correspondiente basado en la ralización de pruebas. Hablando dentro del campo científico es "la base de la investigación", es decir es por donde se comienza. 

 Ya con una hipótesis, podemos recurrir también a la información a través de la búsqueda bibliográfica, pudiendo comprobar así nuestra teoría.

Durante el año:

A lo largo del año creo que podremos aplicar el uso de las hipótesis y recurrir a la búsqueda bibliográfica para respaldarlas.