introduccion ala quimica
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INTRODUCCION ALA
QUIMICA
Amayrani
Gordiano
Un “grupo funcional” es un átomo o
conjunto de átomos que le confieren a la
molécula características específicas.
Todas las moléculas que presenten un
mismo “grupo funcional”, actuarán
químicamente de manera similar.
ALCOHOLES
Se obtienen por oxidación de
hidrocarburos alifáticos.
Nomenclatura: se cambia el sufijo “ANO”
por “OL”
Ejemplos
CH3 OH Etanol
CH3 CH2 OH Metanol
Según la posición del
grupo alcohol se
clasifican en:
Alcoholes primarios
Alcoholes
secundarios
Alcoholes terciarios
Según la cantidad
de grupos
alcoholes se
clasifican en:
Monoles
Dioles
Polioles
PROPIEDADES FÍSICAS
Los alcoholes de hasta 11 átomos de C son líquidos a temperatura ambiente (desde los butanoles y hasta los decanoles, son mas viscosos).
Los alcoholes forman puente de hidrogeno con el agua. Los de bajo peso molecular son totalmente solubles en ella. A medida que crece la cadena alifática, decrece la solubilidad de los alcoholes en agua y aumenta en solventes orgánicos (apolares)
ALDEHIDOS Y CETONAS
Son moléculas que presentan en su
estructura al “Grupo Carbonilo”
C O
Aldehídos:
Contienen un grupo
alquilo y un H
unidos al grupo
carbonilo
R C O
H
Cetonas:
Tienen 2 grupos alquilo
unido al grupo carbonilo
R C R
O
ACETONA ACETALDEHIDO
PROPIEDAES FISICAS
Con los pares de electrones no
compartidos, forman puentes de hidrogeno
con compuestos que tengan enlaces OH o
NH, y debido a esto, los aldehídos y las
cetonas son buenos solventes de sustancias
polares como los alcoholes. También son
muy solubles en agua
ÉSTERES
Son derivados de ácidos carboxílicos
R C O R
O
El Grupo “OR” sustituye al grupo “OH” del ácido
NOMENCLATURA
Los nombres de los esteres consisten en 3
palabras: la 1º deriva del acido carboxílico, en
donde la terminación “ico” se sustituye por
“ato”, la 2º es “de” y la 3º deriva del grupo alquilo
del alcohol
Ejemplo:
CH3CH2 O C CH3 Etanoato de etilo
O Acetato de etilo
ANHÍDRIDOS
Son derivados de Ácidos
Carboxílicos, formados por la unión de dos
moléculas de acido carboxílico que al
reaccionar pierden una molécula de agua
R C O C R
O O
ANHIDRIDOS MEZCLADOS
Se emplean los nombres de los ácidos de los cuales provienen
Ejemplo:
CH3 C O C H
O O
Anhídrido etanoico metanoico
Anhídrido acético fórmico
ÉTERES
• Son compuestos de fórmula :
R O R^
• Provienen de la reacción de un alcohol con
agua
• Son solventes muy polares
NOMENCLATURA :
Se emplea el grupo alquilo mas complejo como el compuesto base y el resto como grupo alcoxhido, o bien , con el nombre de los 2 grupos alquilo enlazados, seguidos de la palabra “éter”
Ejemplo:
CH3 O CH2 CH3
Metoxietano o Etil metil éter
FUNCIONES NITROGENADAS
AMIDAS
NITRILOS
AMINAS
R C NH2
O
R C N
R NH2
Amidas: provienen de la reacción de un
ácido carboxílico con NH3
Aminas: provienen de la reacción de
alcoholes con NH3
Nitrilos : se obtienen de la deshidratación
de aminas primarias
AMINAS
Se obtienen por condensación de alcoholes
con amoniaco
Se clasifican según la cantidad de grupos
alquilo: en aminas primarias, secundarias y
terciarias.
Aminas Primarias
Aminas Secundarias
Aminas Terciarias
R NH2
R N H
R
R N R
R
PROPIEDADES FISICAS
Forman puentes de hidrogeno con
alcoholes, por lo tanto son muy solubles en
ellos.
Las aminas de bajo peso molecular (hasta 6
Carbonos) son bastante solubles en agua, al
formar puentes de hidrogeno también.
NOMENCLATURA
Se mencionan primero los grupos
alquilo, seguidos del sufijo “amina”
Ejemplo:
CH3 CH2 NH2
Etil amina
Existen también nombres comunes como
“anilina”, “piridina”, etc.
ALCANOS
Los alcanos son hidrocarburos, es
decir, que tienen solo átomos
de carbono e hidrogeno.
La formula general para alcanos
alifáticos (de cadena lineal) es
CnH2n+2,y para ciclo alcanos es
CnH2n.También reciben el nombre
de hidrocarburos saturados.
NOMENCLATURA
La nomenclatura IUPAC (forma sistemática de denominar a los compuestos) para los alcanos es el punto de partida para todo el sistema de nomenclatura. Se basa en identificar a las cadenas hidrocarbonadas. Las cadenas de hidrocarburos saturados lineales son nombradas sistemáticamente con un prefijo numérico griego que denota el número de átomos de carbono, y el sufijo "-ano".
Los 4 primeros reciben los nombres de metano, etano, propano y butano.
ALQUENOS U OLEFINAS.
Son hidrocarburos que se caracterizan por contener uno o más dobles enlaces entre los átomos de carbono. Su nomenclatura ( nombre ) es muy semejante a la de los alcanos, pero terminará su nombre en “eno”
• Conocidos con el nombre de hidrocarburos olefínicos, se caracterizan por estar formados por carbono e hidrógeno unidos por enlaces covalentes simples y presentan uno o más enlaces covalentes dobles carbono-carbono.
Fórmula General
CnH 2n
NOMENCLATURA
Se aplican las reglas básicas de la IUPAC.
La terminación (sufijo) para los alquenos es “eno”.
Se escoge la cadena más larga de C que contenga el doble de enlaces para dar el nombre base del alqueno.
Se enumera la cadena de carbonos más larga por el extremo donde se encuentre más cerca el doble enlace.
ALQUINOS
Los alquinos son hidrocarburos cuyas
moléculas contienen al menos un triple
enlace carbono-carbono, característica
distintiva de su estructura.
Los alquinos no cíclicos tienen la fórmula
molecular CnH2n-2. Tienen una proporción
de hidrógeno menor que los alquenos por
esto presentan un grado mayor de
insaturación.
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PROPIEDADES FÍSICAS
Son compuestos de baja polaridad.
Son muy similares en sus propiedades
físicas a los alcanos y alquenos.
Son menos densos que el agua e
insolubles en ella.
Se solubilizan en sustancias de baja
polaridad como CCl4 (tetracloruro de
carbono), éter, benceno.
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ISOMEROS
DEFINICIÓN: son compuestos diferentes que tienen la misma fórmula molecular.
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ISOMERÍA
•DEFINICIÓN: es la característica que tienen
los compuestos químicos de presentar
isómeros.
ISÓMEROS ESTRUCTURALES
DEFINICIÓN: son isómeros que difieren
porque sus átomos están unidos en diferente
orden. Pueden ser sustancias de naturaleza
muy diferentes ya que en ellas los átomos
están unidos entre sí de manera muy
diferente.
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ISÓMEROS DE CADENA
C C C
H
H
H
H
H
H
H
C
H
H
C
H
H
H
n-pentano
CH 3
2-metil-butano
ó iso-pentano
CH CH 2 CH 2
CH 3
H 3C C
CH 3
CH 3
2,2-dim etil-propano
ó neo-pentano
CH 3
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Poseen igual fórmula
molecular, igual función
química pero diferente
estructura en la cadena
hidrocarbonada.
ISÓMEROS DE POSICIÓN: POSEEN IGUAL
FM, IGUAL FUNCIÓN QUÍMICA PERO DIFIEREN EN LA UBICACIÓN
DEL GRUPO FUNCIONAL EN LA CADENA.
H 2C C CH 3
OH
propanol
H
H
H 3C C CH 3
OH
H
2-propanol
H 2C CH CH 2
1-buteno
CH 3 H3C CH HC CH 3
2-buteno
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ISÓMEROS DE FUNCIÓN: SON COMPUESTOS QUE
TIENEN LA MISMA FM PERO DISTINTAS FUNCIONES QUÍMICAS.
CH 3
C
COOH
O
piruvato
CH 2
C
COOH
OH
enol piruvato
C
HC
H 2C
OH
OH
OH
glicera ldehído
H 2C
C
H 2C
O
O H
O H
dihidroxiacetona
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ESTEREOISOMERÍA
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“LOS ESTEREOISÓMEROS SON
ISÓMEROS QUE DIFIEREN UNICAMENTE
EN LA ORIENTACIÓN DE SUS ÁTOMOS
EN EL ESPACIO”
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ISOMERÍA GEOMETRICA
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ISOMERÍA GEOMETRICA
HC CH
H 3C CH 3
HC CH
H 3C
HC
H 3C
CH 3
cis-2-buteno trans-2-buteno
Difieren en la disposición (geometría) de los grupos
en un doble enlace.
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ISOMERIA OPTICA
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Los Carbonos que tienen unidos 4 grupos
diferentes, se llaman Carbonos Quirales o
Asimétricos.
ENANTIÓMEROS:
Son estereoisómeros que son imágenes
especulares entre sí.
Los enantiómeros tienen igual Propiedades
Químicas, pero difieren en la actividad
óptica.
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ISOMEROS CONFORMACIONALES O
CONFORMEROS
CONFORMEROS DEL CICLOHEXANO
SILLA BO T E
C 6H 6
CH 3CH 3
CH 3
H 3C
cis-1,3-dimetilciclohexano
CH 3
CH 3
H 3C
CH 3
trans-1,3-dimetilciclohexano
dimetil-ciclohexano
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