FACULTAD DE INGENIERIA UNIDAD ACADEMICA SANTA CRUZ FACULTAD DE INGENIERÍA Ingeniería en Gas y Petróleos SEGUNDO SEMESTRE SYLLABUS DE LA ASIGNATURA QUÍMICA ORGÁNICA Elaborado por: Msc Lic. Jorge Luis Pérez Acosta Gestión Académica II/2013 U N I V E R S I D A D D E A Q 1 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA UDABOL UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA Acreditada como PLENA mediante R. M. 288/01 VISION DE LA UNIVERSIDAD Ser la Universidad líder en calidad educativa. MISION DE LA UNIVERSIDAD Desarrollar la Educación Superior Universitaria con calidad y Competitividad al servicio de la sociedad. Estimado (a) alumno (a); La Universidad de Aquino Bolivia te brinda a través del Syllabus, la oportunidad de contar con una compilación de materiales que te serán de mucha utilidad en el desarrollo de la asignatura. Consérvalo y aplícalo según las instrucciones del docente. U N I V E R S I D A D D E A Q 2 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 1.12 Tipos de formula 1.13 Tipos de carbono 1.14 Conformaciones rotatorias 1.15 Ejercicios SYLLABUS Asignatura: Química Orgánica Código: QMC- 200 Requisito: QMC - 100 100 horas Teórico Prácticas 5 Carga Horaria: Créditos: UNIDAD II: HIDROCARBUROS Y COMPUESTOS HETEROATOMICOS CARBOQUIMICA Tema 2 HIDROCARBUROS Hidrocarburos acíclicos I. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA. 2.1 Alcanos 2.1.1 Formula General 2.1.2 Nomenclatura 2.1.3Obtención de los alcanos 2.1.4Propiedades físicas 2.1.5 Propiedades Químicas 2.2 Alquenos 2.2.1 Formula General 2.2.2 Nomenclatura 2.2.3 Obtención de los alquenos 2.2.4 propiedades físicas 2.2.5 Propiedades Químicas 2.2.6Dienos 2.3 Alquinos 2.3.1 Formula General 2.3.2 Nomenclatura 2.3.3 Obtención de los alquinos 2.3.4 Propiedades físicas 2.3.5 Propiedades Químicas 2.3.6 Compuestos de terminación ENINO 2.4 Grupos Alquilos 2.5 Nomenclatura de los hidrocarburos ramificados 2.6 Formulas de Zig-zag Justificar características macro y microscópicas de la materia para el aprovechamiento adecuado en la aplicación a la industria. Interpretar los mecanismos de reacción como parte del desarrollo y aprendizaje del futuro profesional. Resolver problemas de obtención y síntesis de compuestos orgánicos y aplicar los diferentes mecanismos por los cuales se puede llevar a cabo una reacción química. Fundamentar la composición y las transformaciones de los compuestos orgánicos que forman parte del petróleo mediante las leyes y principios de la química orgánica actual. II.-PROGRAMA ANALÍTICO DE LA ASIGNATURA. UNIDAD I: INTRODUCCION A LA QUIMICA ORGANICA Hidrocarburos Cíclicos Tema 1 El CARBONO Y EL HIDROGENO 2.7. Nomenclatura 2.7.1 Obtención 2.7.2 Reacciones 2.8 Conformación de los ciclo alcanos 2.8.1 Enlaces ecuatoriales y axiales 2.9 Ejercicios 1.1 Reseña Histórica 1.2 Características de los compuestos orgánicos 1.3 Importancia de la química orgánica 1.4 El átomo de carbono 1.5 Estado natural 1.6 Tetravalencia 1.7 Autosaturacion 1.8 Polaridad de enlace 1.9 Angulo de enlace 1.10 Longitud de enlace 1.11 Tipos de cadena U N I V E R S I D A D Tema 3 HIDROCARBUROS AROMÁTICOS 3.1 Hidrocarburos Aromáticos 3.2 Estructura del Benceno 3.3 Obtención del Benceno 3.4 Propiedades físicas del Benceno D E A Q 3 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 3.5 Propiedades químicas del Benceno 3.6 Radical Fenil 3.7 Anillos Bencénicos Condensados 3.8 Ejercicios 6.3 Estereoisomería 6.4 Isómeros Ópticos. 6.5 Isómeros geométricos 6.6 Ejercicios Tema 4 FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS Tema 7 PROCESOS PETROQUÍMICOS 7.1 Petróleo. Origen del Petróleo 7.2 Composición química del petróleo 7.3 Destilación del petróleo 7.3.1 Gas Natural 7.3.2 Gasolina 7.3.3 Kerosén 7.3.4 Aceite Diesel 7.3.5 Aceite lubricante y cera 7.3.6 Residuo 7.4 Cracking del Petróleo 7.4.1 Cracking térmico 7.4.2 Cracking Catalítico 7.5 Ejercicios 4.1 Concepto de función química 4.2 Grupo funcional 4.3 Series homologas 4.4 Funciones químicas orgánicas 4.5 Función Alcohol 4.6 Función Ácidos carboxílicos 4.7 Función Aldehídos 4.8 Función Cetonas 4.9 Función Éter 4.10Función Ester 4.11 Función Aminas 4.12 Función Amidas 4.13 Otras funciones químicas orgánicas 4.14 Función nitrilo 4.15 Función anhídrido del ácido carboxílico 4.16 Función sales orgánicas 4.17 Función halogenuros de alquilo 4.18 Función sales imina 4.20 Ejercicios III. ACTIVIDADES PROPUESTAS PARA LAS BRIGADAS UDABOL Las brigadas UDABOL constituyen un pilar básico de la formación profesional integral de nuestros estudiantes. Inmersos en el trabajo de las brigadas, los estudiantes conocen a fondo la realidad del país, y completan su preparación académica en contacto con los problemas de la vida real y la búsqueda de soluciones desde el campo profesional en el que cada uno se desempeñará en el futuro próximo. La actividad de la brigada permite a nuestros estudiantes llegar a ser verdaderos investigadores, capaces de elaborar y acometer proyectos de desarrollo comunitario y, a la vez, adquirir hábitos de trabajo en equipos multidisciplinarios, como corresponde al desarrollo alcanzado por la ciencia y la técnica en los tiempos actuales. La ejecución de diferentes programas de interacción social y la elaboración e implementación de proyectos de investigación y desarrollo comunitario derivados de dichos programas confiere a los estudiantes, quienes son sin dudas, los más beneficiados con esta iniciativa, la posibilidad de: Desarrollar sus prácticas preprofesionales en condiciones reales y tutoradas por sus docentes, con procesos académicos reenseñanza y aprendizaje en verdadera “aula abierta”. Trabajar en equipos, habituándose a ser parte integral de un todo que funciona como un Tema 5 HETEROCICLICOS 5.1 Generalidades. Heterocíclicos 5.2 Importancia 5.3 Principales compuestos heterocíclicos 5.3.1 Pirrol 5.3.2 Furano 5.3.3 Tiofeno 5.3.4 Piridina 5.4 Otros compuestos heterocíclicos 5.5 Lípidos 5.5.1 Nomenclatura 5.5.2 Reacciones típicas 5.5.3 Productos importantes (jabón) 5.5.4 Detergentes 5.5.5 Ceras 5.6 Ejercicios Tema 6 ISOMERIA 6.1 Isómeros. Definición 6.2 Tipos de Isómeros 6.2.1 Isomería Estructura 6.2.2 Isomería de cadena 6.2.3 Isomería de posición 6.2.4 Isomería funcional U N I V E R S I D A D D E A Q 4 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA sistema, desarrollando un lenguaje común, criterios y opiniones comunes, y planteándose metas y objetivos comunes para dar soluciones en común a los problemas. Realizar investigaciones multidisciplinarias en un momento histórico en que la ciencia atraviesa una etapa de diferenciación, en que los avances tecnológicos conducen a la aparición de nuevas y más delimitadas especialidades. Desarrollar una mentalidad, crítica y solidaria, con plena conciencia de nuestra realidad nacional. puntos alcanzados en los trabajos realizados de las brigadas UDABOL que también serán evaluados sobre 50 puntos. V: BIBLIOGRAFÍA BASICA. ATKINS PETER Y JONES LORETA.”Principios de Química”. 3ra Edición. Editorial Médica Panamericana S.A. 2006. (540 At52). MORRISON, ROBERT T. Y ROBERT N. BOYD. Química Orgánica. Primera Parte. Quinta Edición. Editorial Addison Wesley Iberoamericana. Estados Unidos 1990. (547W11V.1) IV. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA SALCEDO ALFREDO. Química Teoría y Práctica. Perú. 2005. (540Sa31). PROCESUAL O FORMATIVA Dentro de las actividades evaluativas, en el semestre, tendremos trabajos de discusión de Difs y elaboración de Work Paper así como elaboración de ejercicios y/o problemas en el pizarrón de forma individual, exposiciones y otras actividades de rutina que se realizan en las aulas como son las clases teóricas, así como se incluirán las actividades de los trabajos de las brigadas UDABOL donde los alumnos harán ensayos prácticos para la obtención de vinos haciendo uso de diferentes sustratos para evaluar posteriormente su calidad , sabor y aceptación, donde tendrán que entregar un informe del trabajo realizado. Todas ellas se evaluarán entre 0 y 50 puntos declarándolas como actividades procesuales. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA. EGE SEYHAN “Química Orgánica” Tomo 1 y 2 Editorial Reverté 2004. GALAGOSVSKY LYDIA “Química Orgánica” 2da Edición. Editorial Eudeba 2001. Mc NURRY JOHN “Química Orgánica” 6ta Edición. Editorial Thomson Internacional. 2006. NEILSON BOYD ROBERT y THOMSON MORRISON ROBERT “Química Orgánica” 5ta Edición Editrorial Adelison Wesley 1999. SOTO JOSE LUIS “Química Orgánica” Conceptos Básicos. Vol I Editorial Síntesis 2000. DE RESULTADOS DE LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE O SUMATIVA (examen parcial o final) SOTO JOSE LUIS “Química Orgánica” Hidrocarburos y sus derivados halogenados. Vol II 2001. Se aplicará dos evaluaciones parciales establecidas en el plan calendario de los conocimientos teórico-prácticos y se realizará un examen final de forma escrita. Todas estas evaluaciones sobre la base de 50 puntos y sobre el examen final se le adicionarán los U N I V E R S I D A D D E A Q 5 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA VI. CONTROL DE EVALUACIONES. 1° evaluación parcial Fecha Nota 2° evaluación parcial Fecha Nota Examen final Fecha Nota APUNTES U N I V E R S I D A D D E 6 A Q U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA VII. PLAN CALENDARIO. SEMANA ACTIVIDADES OBSERVACIONES 1 Tema 1: 1.1 a 1.6 2 Tema 1: 1.7 a 1.10 3 Tema 1: 1.11 a 1.15 4 Tema 2: 2.1 a 2.2 5 Tema 2: 2.3 a 2.4 6 Tema 2: 2.5 a 3.6 7 Tema 3: 3.1 a 3.5 EVAL PARC I 8 Tema 3: 3.6 a 3.8 EVAL PARC I 9 Tema 4: 4.1 a 4.5 10 Tema 4: 4.6 a 4.9 11 Tema 4: 4.10 a 4.13 12 Tema 4: 4.14 a 4.16 13 Tema 4: 4.17 a 4.20 EVAL PARC II 14 Tema 5: 5.1 a 5.3 EVAL PARC II 15 Tema 5: 5.4 a 5.6 16 Tema 6: 6.1 a 6.3 17 Tema 6: 6.4 a 6.6 18 Tema 7: 7.1 a 7.2 19 Tema 7: 7.3 a 7.5 20 EVALUACION FINAL Presentación de notas 21 SEGUNDA INSTANCIA Presentación de notas U N I V E R S I D A D Laboratorio # 1 Laboratorio # 2 Laboratorio # 3 Presentación de notas Laboratorio # 4 Laboratorio # 5 Presentación de notas Laboratorio # 6 Laboratorio # 7 D E A Q 7 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 1 UNIDAD O TEMA: Unidad II. Temas 2 TITULO: Hidrocarburos. FECHA DE ENTREGA: Tercera Semana PERIODO DE EVALUACION: Primer Parcial. Hidrocarburos, en química orgánica, familia de compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. Son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclica. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados. Los hidrocarburos saturados de cadena abierta forman un grupo homólogo denominado alcanos o parafinas. La composición de todos los miembros del grupo responde a la fórmula C n H 2n + 2 El petróleo contiene una gran variedad de hidrocarburos saturados, y los productos del petróleo como la gasolina, el aceite combustible, los aceites lubricantes y la parafina consisten principalmente en mezclas de estos hidrocarburos que varían de los líquidos más ligeros a los sólidos. El grupo de los alquenos u olefinas está formado por hidrocarburos de cadena abierta en los que existe un doble enlace entre dos átomos de carbono. La fórmula general del grupo es C n H 2n, donde n es el número de átomos de carbono U N I V E R S I D A D Los miembros del grupo de los alquinos contienen un triple enlace entre dos átomos de carbono de la molécula. Son muy activos químicamente y no se presentan libres en la naturaleza. Forman un grupo análogo al de los alquenos. La fórmula general del grupo es C n H n donde n es el número de átomos de carbono. El más simple de los hidrocarburos cíclicos saturados o cicloalcanos es el ciclopropano, C 3 H 6, cuyas moléculas están formadas por tres átomos de carbono con dos átomos de hidrógeno unidos a cada uno de ellos. El ciclopropano es un poco más reactivo que el correspondiente alcano de cadena abierta, el propano, C 3 H 8. Otros cicloalcanos forman parte del petróleo. Varios hidrocarburos cíclicos insaturados, cuya fórmula general es C 10 H 16, se encuentran en algunos aceites naturales aromáticos y se destilan de los materiales vegetales. Esos hidrocarburos se llaman terpenos e incluyen el pineno (en la trementina) y el limoneno (en los aceites de limón y naranja). CUESTIONARIO WORK PAPER N° 1 HIROCARBUROS. 1.- ¿Por qué este tipo de compuesto se le denomina hidrocarburos? 2.- ¿Por qué los hidrocarburos se clasifican en saturados e insaturados? 3.- ¿Qué formula general es característica en los alcanos? D E A Q 8 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 4.- ¿Por qué los alcanos se denominan parafínicos? 5.-Una de las propiedades químicas de los alcanos es la combustión. Represente la combustión del pentano a través de la ecuación de la reacción y diga cuales son los productos que se obtienen. 6.- ¿Cuál es el mecanismo de reacción típico de los alcanos? Represente una ecuación como ejemplo. 7.- ¿Cuál es el mecanismo de reacción típico de los alquenos y alquinos? Represente una ecuación como ejemplo. 8.- Aplique la regla de Markonikov a la siguiente ecuación de reacción: CH3 −CH ═ CH2 + HBr → 9.-Represente la ecuación de hidratación de alquenos. ¿Cómo se aplica la regla de Markonikov? 10.- ¿Por qué las reacciones de los alcanos son de sustitución y la de los alquenos de adición?. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 2 UNIDAD O TEMA: Unidad II. Temas 3 TITULO: Hidrocarburos Aromáticos. FECHA DE ENTREGA: Sexta Semana PERIODO DE EVALUACION: Primer Parcial. Benceno Compuestos aromáticos Líquido incoloro de olor característico y sabor a quemado, de fórmula C 6 H 6. La molécula de benceno consiste en un anillo cerrado de seis átomos de carbono unidos por enlaces químicos que resuenan entre uniones simples y dobles (Resonancia). Cada átomo de carbono está a su vez unido a un átomo de hidrógeno. El benceno y sus derivados se encuentran incluidos en el grupo químico conocido como compuestos aromáticos La estructura de la molécula de benceno es de gran importancia en química orgánica. El primero en formular la teoría de la estructura de anillo de resonancia descrita anteriormente fue el químico alemán August Kekulé von Stradonitz, en 1865. En química orgánica, un grupo amplio de compuestos que contienen anillos cerrados de átomos de carbono. Los compuestos aromáticos presentan gran estabilidad por tener la estructura resonante asignada al benceno. Algunos anillos aromáticos pueden contener también un átomo de oxígeno o de nitrógeno. Ciertos derivados de los compuestos aromáticos tienen propiedades y nombres especiales. Por ejemplo, la presencia del grupo hidroxilo en el anillo da lugar a un fenol. Nitrobenceno Es un derivado del benceno en el que un grupo nitro (NO 2) ) ha sustituido a un hidrógeno: Naftaleno U N I V E R S I D A D D E A Q 9 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Su estructura se compone de dos anillos de benceno con un lado común: Presenta la fórmula empírica C 14 H 10 5.-¿ Cuáles son los compuestos aromáticos de anillos condensados mas importantes?. Represente la estructura de cada uno. 6.- Represente la reacción de formación del nitrobenceno y explique el mecanismo de reacción que se lleva a cabo. 7.- ¿Cuál es la causa por la cual los compuestos aromáticos no presentan reacciones de adición? 8.- Dentro de los derivados disustituídos del benceno están las posiciones orto, meta, para. Represente el orto, meta, para diclorobenceno. 9.- ¿En qué consiste la reacción de Friedel Craft? Represente la ecuación de reacción. 10.-Una de las reacciones típicas del benceno es la sulfonación. Represente la misma y nombre los productos formados. CUESTIONARIO WORK PAPER N° 2 HIROCARBUROS AROMATICOS. 1.- ¿Por qué se dice que los átomos de carbono están unidos por enlaces que resuenan entre uniones simples y dobles? 2.- ¿Cuál es la materia prima para la obtención del benceno? 3.- Dentro de los compuestos aromáticos están el Tolueno, el fenol, la Anilina y el Nitrobenceno. Represente las estructuras de estos compuestos. 4.-Mencione algunos usos de los compuestos aromáticos. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 3 UNIDAD O TEMA: Unidad II. Temas 4 TITULO: FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS. FECHA DE ENTREGA: Séptima Semana PERIODO DE EVALUACION: Segundo Parcial. Alcohol terciarios, dependiendo de que tengan uno, dos o tres átomos de carbono enlazados con el átomo de carbono al que se encuentra unido el grupo hidróxido. Término aplicado a los miembros de un grupo de compuestos químicos del carbono que contienen el grupo OH. Dicha denominación se utiliza comúnmente para designar un compuesto específico Los alcoholes tienen uno, dos o tres grupos hidróxido (-OH) enlazados a sus moléculas, por lo que se clasifican en monohidroxílicos, dihidroxílicos y trihidroxílicos respectivamente. El metanol y el etanol son alcoholes monohidroxílicos. Los alcoholes también se pueden clasificar en primarios, secundarios y U N I V E R S I D A D ETANOL Normalmente el etanol se concentra por destilación de disoluciones diluidas. El de uso comercial contiene un 95% en volumen de etanol y un 5% de agua. Reacción de eliminación, reacción química que se caracteriza por la pérdida de una D E A Q 10 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA molécula pequeña por parte de una molécula más grande y la inmediata formación de un enlace múltiple en esta última. 4.-Siempre que un alcohol se deshidrata ¿Qué tipo de compuesto forma? ¿Cuál es el mecanismo en que se basa el proceso?. Represéntelo. Las reacciones de eliminación son el caso inverso de las reacciones de sustitución y se realizan al eliminar de una molécula dos o más agrupamientos atómicos con la consiguiente formación de enlaces múltiples, dobles o triples. Son reacciones de este tipo la deshidratación de los alcoholes que da lugar a la obtención de alquenos. La ecuación general para la deshidratación de los alcoholes es: R – C = C – Rº n ROH Los alcoholes terciarios fácilmente a alquenos se + 5.- Represente la reacción de un alcohol secundario frente al HI y diga qué productos se obtienen, así como qué mecanismo de reacción emplea. 6.- El carácter ácido de los alcoholes se comprueba a través de la síntesis de Würtz. Represente la misma y diga por qué los alcoholes son ácidos. H2 O 7.- ¿Qué diferencia existe entre el alcohol Bencílico y el fenol? deshidratan CUESTIONARIO WORK PAPER N° 3 ALCOHOLES. 8.- Analice las causas por la cual los alcoholes presentan temperaturas de ebullición mucho más altas que los hidrocarburos de igual número de carbonos. 1.- ¿Cómo clasificar los alcoholes según la posición del grupo OH en la cadena? Ponga un ejemplo de cada caso. 9.- Represente la reacción entre un alcohol primario y le dicromato de potasio. ¿Qué productos se obtienen? 2.- ¿Puede un alcohol alifático tener dobles enlaces en su cadena principal? Si es positiva su respuesta, clasifíquelo. 10.- ¿Cuáles son los alcoholes más importantes en cuanto a sus aplicaciones? Mencione aplicaciones de ellos. 3.- Existen alcoholes con cadenas cerradas. ¿Cómo clasificaríamos este tipo de alcohol? Ponga un ejemplo. 11.- ¿Por que los alcoholes son solubles en agua si son de masa molar pequeña y menos soluble si crece su masa molar? U N I V E R S I D A D D E A Q 11 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 4 UNIDAD O TEMA: Unidad II. Temas 4 TITULO: FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS FECHA DE ENTREGA: Novena Semana. PERIODO DE EVALUACION: Segundo Parcial. ÁCIDO CARBOXÍLICO base en la formación de una sal, antiguamente los ésteres eran denominados sales etéreas. Compuesto orgánico que contiene uno, dos o más grupos carboxilo (—COOH). Estos compuestos pueden ser saturados o no saturados, y de cadena abierta (alifáticos) o cerrada. Esterificación, reacción entre un alcohol y un ácido, en presencia de ácido sulfúrico como catalizador, y mediante la cual se obtienen un éster y agua. Es la reacción inversa de la saponificación. ALDEHÍDO Un ácido carboxílico y un alcohol forman un éster en una reacción de esterificación cuando se calientan juntos en presencia de un catalizador ácido, generalmente el ácido sulfúrico. Cada uno de los compuestos orgánicos que contienen el grupo carbonilo (CO) y que responden a la fórmula general: R – C HO; donde R es un átomo de hidrógeno (es el caso del metanal) o un radical hidrocarbonado alifático o aromático CUESTIONARIO WORK PAPER N° 4 ACIDOS CARBOXILICOS, ALDEHÍDOS, CETONAS, ETERES Y ESTERES. CETONA Cada uno de los compuestos orgánicos que contienen el grupo carbonilo (CO) y que responden a la fórmula general R—CO—R', en la que R y R' representan radicales orgánicos. 1.- ¿Qué nombre recibe el grupo funcional de los ácidos carboxílicos? 2.- Uno de los métodos de obtención de ácidos carboxílicos es la oxidación de los alcoholes con un oxidante fuerte. Represente la formación de un ácido carboxílico a partir de un alcohol. ¿Por qué sabemos que ha ocurrido oxidación? ÉTERES Grupo de compuestos orgánicos que responden a la fórmula general R—O—R', en donde O es un átomo de oxígeno, y R y R' representan los mismos o distintos radicales orgánicos. 3.- ¿Cuando se dice que existe una reacción de neutralización? Ponga un ejemplo y nombre los compuestos involucrados. ÉSTER 4.-¿ Cuál es el grupo funcional característico de los aldehídos? Represéntelo. En química orgánica, compuesto formado (junto con agua) por la reacción de un ácido y un alcohol. Puesto que este proceso es análogo a la neutralización de un ácido por una U N I V E R S I D A D D E A Q 12 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 5.- ¿Qué se obtiene si se reduce un aldehído? Ponga un ejemplo y justifique por qué hay reducción. 9.- ¿Cómo diferenciar un aldehído de una cetona si ambos tienen el mismo grupo funcional? 6.-La propanona es la que comúnmente se le llama acetona. Represente la estructura de la misma señalando y nombrando el grupo funcional. 10.-Represente la reacción de una cetona con el reactivo de Grignard. 11.- Represente la reacción de esterificación entre el ácido etanoico y el etanol. 7.- ¿Cuál es la estructura general de los éteres? ¿Cuál es el nombre del grupo funcional? 12.- Represente la fórmula de un ácido carboxílico saturado y uno insaturado, así como uno de cadena abierta y otro de cadena cerrada. 8.- ¿Qué tipo de mecanismo se emplean en las reacciones de esterificación? Ponga un ejemplo de reacción y nombre todas las sustancias involucradas. PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD WORK PAPER # 5 UNIDAD O TEMA: Unidad II. Tema 4 TITULO: FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS FECHA DE ENTREGA: Semana Once. PERIODO DE EVALUACION: Final. ácido por un grupo —NH2, —NHR o —NRR' (siendo R y R' radicales orgánicos). Formalmente también se pueden considerar derivados del amoníaco, de una amina primaria o de una amina secundaria por sustitución de un hidrógeno por un radical ácido, dando lugar a una amida primaria, secundaria o terciaria, respectivamente. AMINA Nombre que reciben los compuestos producidos a menudo en la descomposición de la materia orgánica, que se forman por sustitución de uno o varios átomos de hidrógeno del amoníaco por grupos orgánicos. El número de grupos orgánicos unidos al átomo de nitrógeno determina que la molécula sea clasificada como amina primaria (un grupo orgánico), secundaria (dos grupos) o terciaria (tres grupos). NITRILO Compuesto químico en cuya molécula existe el grupo funcional cianuro o ciano, -C:N. Los nitrilos se pueden considerar derivados orgánicos del cianuro de hidrógeno, HCN, en los que el hidrógeno ha sido sustituido por un radical alquilo. Se nombran añadiendo el sufijo AMIDA Cada uno de los compuestos orgánicos que se pueden considerar derivados de un ácido carboxílico por sustitución del grupo —OH del U N I V E R S I D A D D E A Q 13 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA nitrilo al nombre de la cadena principal; por ejemplo, etanonitrilo, CH3CN. Represente la ecuación de la reacción. 8.- ¿Por qué las temperaturas de ebullición de las amidas son similares a los alcoholes de igual número de carbonos y el de las aminas es inferior a ellos pero superior a la de los hidrocarburos de igual número de carbonos? CUESTIONARIO WORK PAPER N° 5 AMINAS, AMIDAS Y NITRILOS. 1.- Mencione varias funciones orgánicas que sean nitrogenadas. 9.-Las aminas reaccionan con los halogenuros de alquilo y se obtienen las aminas superiores siguientes. Represente un ejemplo a través de una ecuación. 2.-Represente mediante fórmulas las siguientes aminas: a) N etil N fenil pentanamina, b) N propil anilina c) 1, 2 diaminopropano d) 2, 3 ,5 Triyodoanilina. 10.- ¿En qué consiste la degradación de Hofman de las amidas? ¿Qué se obtiene como productos?. Represente una ecuación como ejemplo. 3.- ¿Serán las aminas solubles en agua? Justifique su respuesta. 4.- Represente una amida primaria, una secundaria y una terciaria. Nómbrelas. 11.- Represente las formulas del: 5.- ¿Qué diferencia hay entre una amida y una sal orgánica? a) b) c) Acetonitrilo Ciano propano 4 metil heptanonitrilo. 6.- ¿Cuál es la fórmula general de los nitrilos? 12.- ¿Por que las reacciones típicas de los nitrilos se producen por mecanismos de adición? 7.- Si un nitrilo se hace reaccionar con Hidrógeno en presencia de Níquel como catalizador. ¿Qué producto se forma? ¿Qué mecanismo llevará a cabo la reacción? ¿Por qué? U N I V E R S I D A D D E A Q 14 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 1 UNIDAD O TEMA: TEMA 1 TITULO: Carbono e Hidrógeno 1.-Debata la formación de las diferentes hibridaciones que puede presentar el átomo de carbono. 4.-De una explicación de la formación de los ángulos de enlaces que forma el átomo de carbono, relacionando el mismo con el tipo de hibridación que puede presentar. 2.-Basándose en la hibridación que presenta el átomo de carbono en cada caso, relacione el tipo de hibridación presentado y la característica fundamental del carbono que es su Tetravalencia. 5.-Infiera la polaridad de enlace que se produce cuando el átomo de carbono se enlaza consigo mismo y con otros elementos, incluso con los simples, dobles y triples enlaces. 3.-Haga un análisis de la formación de enlaces y y la relación que guarda con los tipos de enlaces que puede formar el carbono. 6.-Concluya los tipos de cadenas que puede formar el carbono, los tipos de fórmulas que podemos emplear para representar las mismas y la clasificación que toma el átomo de carbono según la posición en la cadena. TAREA DEL DIF´s Realizar una discusión grupal de la temática. Finalizando con una valoración a manera de conclusión por escrito y entregar al docente. CONCLUSIONES (Deberán sintetizar la opinión del grupo): U N I V E R S I D A D D E A Q 15 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA COMENTARIOS (deberán sintetizar la opinión del grupo): GRUPO (máximo cinco integrantes): AP. PATERNO AP. MATERNO NOMBRES FIRMA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 2 UNIDAD O TEMA: TEMA 2 TITULO: Hidrocarburos 1.-Analice por qué los átomos de carbonos se unen entre sí y pueden formar largas cadenas. 5.-Los alcanos, alquenos y alquinos tienen diferentes reactividades, compare los mismos y después de un análisis, justifique las causas. 2.-Discuta cómo se forman los simples, dobles y triples enlaces. 6. Debata a través de un análisis el por qué las reacciones de los alcanos presentan mecanismos de sustitución y los alquenos y alquinos presentan mecanismo de adición. 3.-Describa en que consiste la síntesis de Grignard. 4.-Compare formulas generales, semidesarrolladas y desarrolladas y establezca semejanzas y diferencias. U N I V E R S I D A D D E A Q 16 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA TAREA DEL DIF´s Realizar una discusión grupal de la temática. Finalizando con una valoración a manera de conclusión por escrito y entregar al docente. CONCLUSIONES (Deberán sintetizar la opinión del grupo): COMENTARIOS (deberán sintetizar la opinión del grupo): GRUPO (máximo cinco integrantes): AP. PATERNO AP. MATERNO U N I V E R S NOMBRES I D A D D E FIRMA A Q 17 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 3 UNIDAD O TEMA: TEMA 3 TITULO: Hidrocarburos Aromáticos 1.-Compare un compuesto cíclico con un compuesto aromático y establezca semejanzas y diferencias. mecanismo de sustitución teniendo en sus moléculas dobles enlaces. 4.-Interprete las propiedades físicas y las aplicaciones del benceno en función de la estructura de su molécula. 2.-Analice la estructura del benceno y justifique la existencia de electrones π deslocalizados. 5.-Exponga la formación de derivados aromáticos monosustituídos, disustituídos y trisustituídos. 3.-Debata el por qué los compuestos aromáticos presentan reacciones con TAREA DEL DIF´s Realizar una discusión grupal de la temática. Finalizando con una valoración a manera de conclusión por escrito y entregar al docente. CONCLUSIONES (Deberán sintetizar la opinión del grupo): COMENTARIOS (deberán sintetizar la opinión del grupo): U N I V E R S I D A D D E A Q 18 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA GRUPO (máximo cinco integrantes): AP. PATERNO AP. MATERNO NOMBRES FIRMA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 4 UNIDAD O TEMA: TEMA 4 TITULO: FUNCIONES QUIMICAS ORGANICAS 1.-Compare los grupos funcionales de alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos estableciendo semejanzas y diferencias, tanto estructuralmente como la posibilidad de los mismos para formar puentes de hidrógeno. 4.-Establezca relación entre las estructuras de los alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos y las temperaturas de fusión y ebullición de los mismos teniendo en cuenta su masa molar. 5.-Haga una síntesis de los alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, éteres y ésteres mas importantes y los usos que los mismos presentan en la vida cotidiana y en la industria. 2.-Compare las estructuras de los compuestos inorgánicos denominados hidróxido y los alcoholes, dando una explicación del por qué los compuestos hidróxidos se comportan como bases mientras que los alcoholes tienen características ácidas. 6.-Compare las estructuras de los éteres y los ésteres y llegue a conclusiones extrayendo semejanzas y diferencias. 3.-Explique en qué consiste la síntesis de Grignard. Puede tomar ejemplos para justificar la misma con diferentes compuestos orgánicos. TAREA DEL DIF´s Realizar una discusión grupal de la temática. Finalizando con una valoración a manera de conclusión por escrito y entregar al docente. U N I V E R S I D A D D E A Q 19 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA CONCLUSIONES (Deberán sintetizar la opinión del grupo): COMENTARIOS (deberán sintetizar la opinión del grupo): GRUPO (máximo cinco integrantes): AP. PATERNO AP. MATERNO U N I V E R S NOMBRES I D A D D E FIRMA A Q 20 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DIF’s # 5 UNIDAD O TEMA: TEMA 7 TITULO: Industria Petroquímica 1.-Haga un resumen de cómo se ha originado el petróleo y la composición química que presenta el mismo. 4.-Resuma qué contaminantes al medio ambiente presenta el petróleo y como se producen las grandes contaminaciones en las zonas petrolíferas donde se extrae el petróleo. 2.-Analice cómo se produce la destilación fraccionada del petróleo. 5.- Dicte una serie de medidas para eliminar o disminuir la contaminación del medio ambiente en zonas donde existan extracciones de petróleo. 3.-Dé una explicación de qué es el Cracking del petróleo y establezca las diferencias entre el Cracking térmico y el catalítico. TAREA DEL DIF´s Realizar una discusión grupal de la temática. Finalizando con una valoración a manera de conclusión por escrito y entregar al docente. CONCLUSIONES (Deberán sintetizar la opinión del grupo): COMENTARIOS (deberán sintetizar la opinión del grupo): GRUPO (máximo cinco integrantes): AP. PATERNO AP. MATERNO U N I V E R S NOMBRES I D A D D E FIRMA A Q 21 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Práctica de Laboratorio: Titulo: Nº 1 DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS e INORGANICOS Lugar de Ejecución: Laboratorio de química Nombre y Apellidos: ________________________________________ ______________________________________________ 1. Objetivos: Diferenciar un compuesto orgánico de uno inorgánico por sus propiedades físicas 2. Preguntas centrales a.- Preferentemente, ¿donde son solubles los compuestos orgánicos? b.- ¿Cómo conocer un compuesto orgánico por su composición? c.- ¿Cuáles son las características fundamentales de los compuestos orgánicos? 3. Consideraciones teóricas Los compuestos orgánicos contienen esencialmente el elemento carbono, estos son de baja polaridad y por consiguiente preferentemente solubles en disolventes orgánicos como el éter el alcohol, el cloroformo, tetracloruro de carbono y benceno. Son sensibles al calor o sea se descomponen a temperaturas relativamente bajas. Realizan reacciones no iónicas, lentas y complejas por lo que requieren generalmente la presencia de catalizadores. El número de compuestos orgánicos es muy superior al de los compuestos inorgánicos, se dice que por cada compuesto inorgánico hay diez compuestos orgánicos. La tecnología química está bien relacionada con los compuestos orgánicos porque es la química de los colorantes, papel, tintas, pinturas, plásticos, gasolina, neumáticos, alimentos, y vestuario. Fundamentalmente en la medicina para la fabricación de drogas y en la biología ya que los organismos vivos y los procesos biológicos están formados por compuestos orgánicos. U N I V E R S I D A D D E A Q 22 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 4. Diseño del experimento I. Métodos a) Particular: Experimental II. Materiales y equipos: Reactivos Sal de cocina o cloruro de sodio Naftaleno Parafina Alcohol etílico Benceno Agua destilada Acetona Materiales Mechero de alcohol o quemador de gas Tubos de ensayos Cápsula de porcelana Varilla de vidrio Gradilla Malla de asbesto Pinza para tubo de ensayo Soporte Universal Pinza universal Termómetro Pipeta o gotero Balanza Espátula III. Desarrollo experimental Procedimiento a) Determinación de temperaturas de ebullición. 1.- Toma un tubo de ensayos limpio y seco y con la pipeta agrega 3 mL de agua destilada. Llévela hasta ebullición y registrar la temperatura con el termómetro. 2.- Repetir el experimento anterior cambiando el agua por etanol, luego por benceno y después por acetona pero empleando es este procedimiento un baño de María. Registra la temperatura en cada caso anotando los resultados. Procedimiento b) Determinación de temperaturas de fusión 1.-En un tubo de ensayos colocar un gramo de naftaleno y ponerlo en baño de María, calentando lentamente al principio y luego con más intensidad. Cuando haya fundido el naftaleno tómele la temperatura empleando el termómetro. 2.- Repita el experimento anterior empleando esta vez parafina. Anote los resultados. U N I V E R S I D A D D E A Q 23 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 3.- En una cápsula de porcelana adicione 1 gramo de sal común y sométala a la temperatura del quemador de gas directamente. Espere unos diez minutos. Saque conclusiones. Procedimiento c) Pruebas de solubilidad 1.- Ponga en un tubo de ensayos un gramo de sal común, adiciónele 5 mL de agua destilada. Agite y observe. 2.-Repita el experimento anterior pero cambie el disolvente por alcohol. 3.-Repita el experimento anterior pero cambie el disolvente por Acetona 4.-Repita el experimento anterior pero cambie el disolvente por benceno. 5.- Repita los experimentos anteriores pero cambiando la sal común por parafina y después por naftaleno. Anote los resultados y saque conclusiones IV. Conclusiones sobre los resultados obtenidos Concluya como es la temperatura de ebullición del: Agua __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ alcohol_etílico_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Benceno__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Acetona__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Concluya como es la temperatura de fusión del: Cloruro de sodio_____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Naftaleno_________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Parafina__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Pruebas de solubilidad Sustancias Cloruro de sodio Naftaleno Parafina U N Agua I V E R S Alcohol I D A D Benceno D E A Q 24 U I N O B O Acetona L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 6. Bibliografía. Atkins Meter; Jones Loreta. Principios de Química. Buenos Aires. 2006 COLECTIVO DE PROFESORES DEL ISAAC, Manual de Química Orgánica. Habana Cuba. MORRISON r.t. and R.N. Boyd Química Orgánica 1980. QUELLETE Robert j. Introducción a la Química Orgánica .1978 Práctica de Laboratorio: Titulo: Lugar de Ejecución: Nº 2 PREPARACIÓN DE ALCANOS Laboratorio de química Nombre y Apellidos: ________________________________________ ______________________________________________ 1. Objetivos: Ejecutar un método para la obtención de metano. Analizar la reactividad y las propiedades físicas del metano. 2. Preguntas centrales a. ¿Qué propiedades físicas tiene el metano? b. Formular la reacción del metano con yodo en presencia de la luz. c. ¿Qué tipo de reacción es la reacción del metano frente a los halógenos? 3. Consideraciones teóricas El metano es un gas que fue descubierto en los pantanos por VOLTA en 1778,es el mas sencillo de todos los compuestos orgánicos, siendo en primer termino de la serie de los hidrocarburos saturados llamados parafinas o alcanos. El metano constituye el 50 al 97 % del gas natural, y se forma en la naturaleza por descomposición bacteriana anaeróbica. U N I V E R S I D A D D E A Q 25 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA En el laboratorio existen diferentes procedimientos de síntesis del mismo, como la de descarboxilación del ácido acético, la reducción de un derivado halogenado de metano y la reacción de algunos hidrocarburos metálicos con un ácido. Las propiedades químicas que se observan del metano durante el experimento son características de todos los alcanos. 4. Diseño del experimento I. Métodos b) Particular: Experimental II. Materiales y equipos: Reactivos Acetato de sodio anhidro Cal sodada Agua de yodo yodo en Benceno Reactivo de Bayer Materiales Mechero de alcohol o quemador de gas Tubos de ensayos con desprendimiento lateral Cápsula de porcelana Tubo de ensayo Manguera con tubo afilado en un extremo Gradilla Cubeta Pinza para tubo de ensayo Soporte Universal Pinza universal Tapón de goma III. Desarrollo experimental Pesar 5 g de Acetato de sodio anhidro y 5 g de cal sodada. Mezclar bien las dos sustancias en una cápsula de porcelana y pasar la mezcla a un tubo de ensayo con desprendimiento lateral. Acondicionar una manguera a dicho tubo de forma tal, que al extremo libre de la manguera se pueda anexar un tubo de vidrio de unos 10 cm. de longitud aguzado en una de sus puntas. Tapar herméticamente el tubo de ensayo que contiene la mezcla, cuidando muy bien de que el tapón de ajuste perfectamente a la boca del tubo. Colocar en cuatro tubos de ensayos limpios 2 mL de agua de yodo al primero. 2 mL de yodo en Benceno al segundo 2 mL de reactivo de Bayer al tercero 5 mL de agua al cuarto. Llévalos a una gradilla. Sujetar el tubo que contiene la mezcla inicial a un soporte universal, colocándolo ligeramente inclinado. Calentar suavemente para eliminar los restos de aire y vapor de agua. Luego sumergir el extremo de la manguera que tiene el tubo aguzado dentro del tubo que contiene agua de yodo hacer burbujear los gases por 2 minutos observar y anotar lo que ocurre. U N I V E R S I D A D D E A Q 26 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ---------Sacar la manguera y lavar el extremo libre de la manguera sumergiéndolo en un tubo de ensayo que contiene agua. Seguir calentando el tubo que contiene la mezcla y sumergir el extremo libre de la manguera dentro del tubo que contiene yodo en benceno haciendo burbujear los gases por 2 minutos. Observar y anotar lo que ocurre. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ----------Repetir el mismo procedimiento pero esta vez se sumerge el extremo libre de la manguera dentro del tubo que contiene el reactivo de Bayer. Observa y explica. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- Calentar con más intensidad el tubo que contiene la mezcla y sumergir el extremo libre de la manguera en una cápsula con agua y detergente. Acercar un fósforo encendido a las pompas formadas. Observar y explicar lo que ocurre. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ----------Acercar el fondo de una cápsula de porcelana sobre la llama que desprenden las pompas de detergente Observa el residuo carbonoso en el fondo de la cápsula. Dejar enfriar el tubo de ensayo que contenía la mezcla y lavar todo el material que se uso. U N I V E R S I D A D D E A Q 27 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA IV . Conclusiones sobre los resultados obtenidos Concluya como es la reactividad del metano frente a: Agua de yodo __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Yodo en Benceno__________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ Reactivo de Bayer_____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ La llama_____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 6. Bibliografía. COLECTIVO DE PROFESORES DEL ISAAC, Manual de Química Orgánica. Habana Cuba. MORRISON r.t. and R.N. Boyd Química Orgánica 1980. QUELLETE Robert j. Introducción a la Química Orgánica .1978 U N I V E R S I D A D D E A Q 28 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Práctica de Laboratorio: Titulo: Lugar de Ejecución: Nº 3 PREPARACIÓN DE ALQUENOS Y ALQUINOS Laboratorio de química. Nombre y Apellidos: ________________________________________ ______________________________________________ 1. Objetivos: Desarrollar un método para la obtención de eteno y de etino Analizar la reactividad y las propiedades físicas del eteno y del etino 2. Preguntas centrales a.-¿Cuántas clases de combustión existe para los hidrocarburos saturados e insaturados ? Escriba las ecuaciones igualadas respectivamente para cada caso. b.-¿Qué producto de reacción se obtiene cuando reacciona el eteno con la disolución de permanganato de potasio? c.-Represente el mecanismo de reacción entre los alcanos y los alquinos con los halógenos. 3. Consideraciones teóricas El eteno o etileno fue descubierto en 1795 por los químicos holandeses DEIMAN, PAETTZ y LAUWRENBURGH, deshidratando el alcohol etílico con ácido sulfúrico. El etileno es un gas incoloro de suave olor agradable, es ligeramente soluble en agua, se produce comercialmente mediante craqueo y destilación fraccionada del petróleo, arde con una llama brillante. El etileno es muy empleado en la industria, se le considera como el más importante en materia prima para la producción de compuestos alifáticos. El etino, también conocido como acetileno, es el primer miembro de los alquinos, es un gas inflamable, inodoro e incoloro, algo mas ligero que el aire, este gas arde en el aire con una llama caliente y brillante por lo cual es empleado en la soldadura oxiacetilénica, en la que el etino se quema con oxígeno produciendo una llama muy caliente que se usa para soldar y cortar metales, por esa propiedad es el mas importante desde el punto de vista industrial. Este gas se produce por descomposición de muchos hidrocarburos. Industrialmente se obtiene por la reacción del carburo de calcio con agua o pirolisis del metano. una olefina. La presencia del triple enlace aumenta la reactividad de un hidrocarburo, en este caso el acetileno, forma compuestos de adición aunque con mucho mas lentitud que Los hidrógenos del acetileno y los de todos los acetilenos verdaderos, son sustituidos por un metal, propiedad química que los diferencia de las olefinas y puede emplearse para separarlos y caracterizarlos U N I V E R S I D A D D E A Q 29 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 4. Diseño del experimento Métodos c) Particular: Experimental II. Materiales y equipos: Reactivos Alcohol etílico Ácido sulfúrico concentrado Reactivo de Bayer Arena lavada Agua de yodo Disolución de permanganato de potasio al 3 % Carburo de calcio Benceno Materiales Mechero de alcohol o quemador de gas Tubos de ensayos con desprendimiento lateral Cápsula de porcelana Tubo de ensayo Manguera con tubo afilado en un extremo Gradilla Soporte Universal Pinza para tubo de ensayo Balón con desprendimiento lateral o Kitasato Embudo de separación Tapón monohoradado III. Desarrollo experimental Obtención de eteno y sus reacciones Colocar en cuatro tubos de ensayos 2 ml de agua de yodo en el primero, 2 ml de reactivo de Bayer en el segundo, 2 ml de permanganato de potasio en el tercero 5 ml de agua en el cuarto. Llevar los tubos de ensayo con los reactivos a la gradilla. Observar el estado físico de los reactivos antes de que los uses. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Tomar un balón de destilación, Kitasato o tubo de ensayo con desprendimiento lateral y adáptele un tapón de goma, de tal forma que no se presenten escapes En el extremo libre de la tubuladura lateral del balón conectar una manguera cuidando que se adapte perfectamente. U N I V E R S I D A D D E A Q 30 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Cerciórate bien de que el balón de destilación se encuentre lo mas seco posible y coloca en él 10 ml de alcohol etílico. Medir en un tubo de ensayo 10 ml de ácido sulfúrico concentrado y luego ir al vertedero, y refrigerar continuamente, añadir poco a poco el ácido sulfúrico al alcohol, agitando suavemente para que la mezcla sea más homogénea. Añadir luego 2 o 3 gramos de arena. Asegurar el balón al soporte universal para poder empezar los experimentos. Encender un mechero de alcohol o quemador de gas y calentar suavemente el fondo del balón y luego con más intensidad Sumergir el extremo libre de la manguera en el tubo que contiene agua y dejar escapar en ella las primeras burbujas que se desprendan. Cuando el flujo de burbujas sea continuo sacar la manguera del tubo con agua y llevar al tubo que contiene agua de bromo por 2 minutos. Anota tus observaciones. Sin dejar de calentar, saca el extremo libre de la manguera y llévalo al tubo con agua, lávalo y sumergir en el tubo que contiene el reactivo de Bayer, también por 2 minutos. 1. Lavar el extremo libre de la manguera y luego sumérgelo en el tubo que contiene la disolución de permanganato de potasio 2. En cada caso toma la nota de las observaciones. 3. Adaptar una boquilla de vidrio al extremo libre de la manguera y con mucha precaución burbujear en la disolución de detergente y formar pompas de gases. Enciende los gases que forman las pompas en el detergente. 4. Colocar una cápsula de porcelana hacia la mitad de la llama por unos instantes 5. Observar el producto carbonoso de la combustión. Anotar las observaciones. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ . Obtención de etino y sus reacciones 1.- Tomar un balón de destilación o un Kitasato y adáptele un tapón monohoradado e insértele un embudo de separación que contenga agua, así en el balón de destilación Adicione 10 g de carburo de calcio antes de taparlo con el tapón que tiene insertado el embudo de separación. En el extremo libre de la tubuladura lateral del balón conectar una manguera cuidando que se adapte perfectamente. 2. Abrir la llave del embudo de forma tal que el agua salga gota a gota, la reacción es espontánea y rápida por lo cual se deberá recoger el gas como en el experimento anterior. 3. Burbujea acetileno en un tubo de ensayos que contenga 5 ml de benceno durante 2 minutos. 4. En otro tubo de ensayo adicionar 2 ml de permanganato de potasio y burbujear el acetileno dentro de el. Anote sus observaciones. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 5. Añadir 2 ml de yodo en benceno y dejar burbujear el etino dentro de la disolución. U N I V E R S I D A D D E A Q 31 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Anota las observaciones. _______________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 6. Adaptar una boquilla de vidrio al extremo libre de la manguera y con mucha precaución enciende los gases que salen de ella. Colocar hacia la mitad de la llama una cápsula de porcelana por unos instantes Observar el residuo carbonoso producto de la reacción. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ IV. Conclusiones sobre los resultados obtenidos Concluya como es la reactividad del eteno y el eteno frente a: Agua de yodo __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Yodo en Benceno__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Reactivo de Bayer_____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ La llama_____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Disolución de permanganato_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Benceno__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 6. Bibliografía. COLECTIVO DE PROFESORES DEL ISAAC, “Manual de Química Orgánica”. Habana . Cuba. MORRISON r.t. and R.N. Boyd “Química Orgánica”1980. QUELLETE.Robert j. “Introducción a la Química Orgánica ”.1978 U N I V E R S I D A D D E A Q 32 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Práctica de Laboratorio: Nº 4 Titulo: HIDROCARBUROS AROMATICOS Lugar de Ejecución: Laboratorio de química Nombre y Apellidos: _________________________________________________________ ________________________________________________________________ 1. Objetivos: Determinar el número de anillos presentes en una molécula de hidrocarburo aromático 2. Preguntas centrales a) Escribe las estructuras de los compuestos aromáticos: Benceno, Naftaleno, Antraceno y Fenantreno así como la de la Anilina. b) Represente las ecuaciones de combustión de las sustancias representadas anteriormente. c) Mencione algunos usos del Benceno, Naftaleno y Antraceno. d) ¿Por qué las reacciones sobre el anillo bencénico proceden por el mecanismo de sustitución teniendo estos electrones π ? 3. Consideraciones teóricas Los compuestos aromáticos poseen una estructura cíclica pero sus propiedades son muy diferentes a las de los hidrocarburos acìclicos. Esta estructura determina un comportamiento químico propio en los compuestos aromáticos. Un estudio de la estructura del benceno y propiedades es casi suficiente para comprender el comportamiento químico de los compuestos aromáticos. Los hidrocarburos aromáticos son compuestos que poseen por lo menos un anillo de seis átomos de carbono unidos por enlaces dobles alternados por enlaces simples. Esta característica le confiere características peculiares como por ejemplo olores fuertes y/ o agradables. Estos compuestos insaturados por la presencia de dobles enlaces poseen una gran estabilidad, que se puede explicar en base a la deslocalizaciòn de los electrones π. Los hidrocarburos aromáticos se clasifican en mononucleares (un solo anillo) y polinucleares (poseen mas de un anillo).A unirse entre sí los anillos bencénicos forman moléculas mas complejas. 4. Diseño del experimento I. Métodos e) Particular: Experimental II. Materiales y equipos: Reactivos Benceno Tolueno U N I V E R S I D A D D E A Q 33 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Anilina Naftaleno Antraceno Fenantreno Éter Tetracloruro de carbono Yodo en tetracloruro Cloruro de Aluminio anhidro. Cloroformo Materiales Gradilla Tubos de ensayos Pipeta Espátula Balanza Quemador de gas. Gotero III. Desarrollo experimental Procedimiento a) 1.- En cinco tubos de ensayos deposita respectivamente una pequeña cantidad de: Benceno, tolueno, naftaleno, anilina y antraceno. 2.- Describe sus propiedades físicas. 3.- Realiza pruebas de solubilidad en agua destilada, éter y tetracloruro de carbono. Procedimiento b) 1.- Coloca en un tubo de ensayos bien seco 0,5 g de cloruro de aluminio anhidro. Calienta con llama fuerte para sublimarlo sobre las paredes del tubo. Deja enfriar. 2.- En otro tubo de ensayos seco prepara una disolución de 0,5 mL de benceno o tolueno en 10 gotas de cloroformo. Con mucha precaución deja correr gota a gota la disolución sobre las paredes del tubo que contiene el cloruro de aluminio sublimado. Observa la coloración que aparece inicialmente. 3.- Repite el experimento anterior pero en lugar de benceno utiliza naftaleno y posteriormente antraceno o fenantreno. En cada caso toma nota de la coloración inicial. IV. Conclusiones sobre los resultados obtenidos De las observaciones realizadas en el desarrollo del experimento, saque conclusiones. La coloración que aparece significa la presencia de números de anillos presentes en el compuesto: 1 anillo coloración rojo intenso 2 anillos coloración azul oscuro. 3 anillos (antraceno) verde oscuro 3 anillos (fenantreno) púrpura. U N I V E R S I D A D D E A Q 34 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA 6. Bibliografía. Atkins Peter, Jones Loreta. Principios de Química. 2006. CASAL Torres M. Y. Guía de laboratorio Química Orgánica. Facultad Ciencias exactas y Tecnología. Universidad Autónoma "Gabriel Rene Moreno. Santa Cruz de la Sierra.1995 COLECTIVO de profesores del ISCAH. Manual de Química Orgánica1990 MORRISON R.T. and Boyd R.N. Organic Chemistry 1980. SALCEDO A. Química. Teoría y práctica.1989. Perú. Práctica de Laboratorio: Nº 5 Titulo: COMPROBACIÓN DE ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS ALCOHOLES Lugar de Ejecución: Laboratorio de química Nombre y Apellidos: _______________________________________________ _____________________________________________________ 2. Objetivos: Comprobar experimentalmente algunas propiedades físicas y químicas de los Alcoholes 2. Preguntas centrales a.- ¿Cuando decimos que un alcohol es primario, secundario o terciario? b.- Estructuralmente cómo reconocemos un alcohol. c.- Mencione usos de los alcoholes. d.- ¿Cuáles son las propiedades químicas mas importantes de los alcoholes? e.- ¿Por qué el alcohol metílico no es un gas, mientras que el etano de masa molar semejante sí lo es? f.-.¿Qué es lo que determina que las moléculas del alcohol adopten el estado líquido? 3. Consideraciones teóricas La presencia del átomo de oxigeno en forma de grupo hidroxilo (-OH) caracteriza a los alcoholes en cuanto al comportamiento y sus propiedades tanto físicas como químicas. Los alcoholes se obtienen por fermentación a partir de productos naturales como la caña de azúcar, papa, arroz, maíz u otros granos y se realiza por diferentes etapas en el mecanismo de la fermentación. El grupo característico de los alcoholes (-OH) puede ser: primario, secundario o terciario y puede estar en una cadena abierta o cíclica..Este grupo funcional característico de estos compuestos determina U N I V E R S I D A D D E A Q 35 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA las características de esta familia..La estructura del grupo R puede determinar la reacción, es decir las condiciones bajo las cuales ésta se produce. 4. Diseño del experimento I. Métodos d) Particular: Experimental II. Materiales y equipos: Reactivos Papel universal de pH Metanol Etanol Cloroformo Benceno Mezcla sulfocrómica Material Gradilla Vaso de precipitado Tubo de ensayo Vidrio de reloj Vaso de precipitado Pinza para tubo de ensayo Mechero de alcohol III. Desarrollo experimental Procedimiento A Colocar en sendos tubos de ensayos 1 ml de metanol etanol Realizar pruebas de solubilidad en agua, benceno y cloroformo. .Escribe tus observaciones. __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Procedimiento B Colocar en dos tubos de ensayos secos 1 ml de alcohol metílico alcohol etílico Agregar a cada uno de ellos un pedacito de papel pH Mida el pH con la escala y llegue a conclusiones. ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ U N I V E R S I D A D D E A Q 36 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Procedimiento C Colocar en un tubo de ensayo 2 ml de etanol. Añadir 2 ml de mezcla sulfocrómica (Dicromato de potasio y ácido sulfúrico). Calienta suavemente la mezcla. Observar los cambios en el color y olor. Explica a que se obedecen estos cambios. ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ IV. Conclusiones sobre los resultados obtenidos 1. Analice las solubilidades en agua de los alcoholes. 2.- Concluya el carácter ácido de los alcoholes. 3. Deduzca el poder oxidante de la mezcla sulfocrómica ante el etanol. Formule. 6. Bibliografía. Bonner y Castro. Química Orgánica Básica. Ed. Alambra 1968. Finar. I.L. Química Orgánica. Vol II E. Alambra. 1970 U N I V E R S I D A D D E A Q 37 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Práctica de Laboratorio: Nº 6 Titulo Comprobación de algunas propiedades de los aldehídos y de las cetonas Lugar de Ejecución Laboratorio de química Nombre y Apellidos: __________________________________________________________ _________________________________________________________________ 1. Objetivos: Comprobar experimentalmente algunas propiedades físicas y químicas de aldehídos y cetonas. Diferenciar los aldehídos de las cetonas experimentalmente. 2. Preguntas centrales a) Explique el por qué de la polaridad de los aldehídos y cetonas basándose en su estructura. b) ¿Cómo usted diferenciaría un aldehído de una cetona experimentalmente? 3. Consideraciones teóricas Los aldehídos y las cetonas se encuentran ampliamente repartidos en la naturaleza. Se caracterizan por presentar en su estructura un grupo carbonilo, C=O, de gran reactividad. Su diferencia estructural radica en que los aldehídos contienen un átomo de hidrógeno, por lo menos unido a la función carbonilo, mientras que las cetonas ambos sustituyentes son de tipo hidrocarbonado. Los aldehídos y las cetonas se clasifican en alifáticos o aromáticos dependiendo de que los sustituyentes sean del tipo alquílico o arílico..El acetaldehído es el más representativo de los aldehídos alifáticos mientras que el benzaldehído es el progenitor de los aromáticos. La Acetona lo es de las cetonas alifáticas mientras que la benzofenona y la acetofenona son respectivamente las cetonas diarílica y alquiarílica más sencillas. Es importante destacar que el grupo carbonilo común a aldehídos y cetonas es el que determina las propiedades de cada uno de ellos, aunque las diferencias estructurales entre ellos afectan la reactividad en muchos casos 4. Diseño del experimento I. Métodos a) U N Particular: Experimental I V E R S I D A D D E A Q 38 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA II. Materiales y equipos: Reactivos Formaldehído o metanal Acetona Etanol Benceno Reactivo de fehling A y B Reactivo de tollens Materiales Gradilla Tubos de ensayos Trípode Malla de asbesto Vaso de precipitado Mechero de alcohol o quemador de gas III. Desarrollo experimental Procedimiento A: Pruebas de Solubilidad. Probar la solubilidad de aldehídos y cetonas en Agua Alcohol Benceno Observar y anotar las observaciones. ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Procedimiento B: Diferencia entre un aldehído y una cetona. Preparar un baño de María, manteniéndolo a 40˚ C. En cuatro tubos de ensayos coloca 1 ml de formaldehído en el primero 1 ml de acetona en el segundo Añadir a cada tubo 2 ml de reactivo de tollens. Observa lo que ocurre. Anotar ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Llevar a un baño de maría los dos tubos por 10 minutos. Observa y escribe tus observaciones ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ U N I V E R S I D A D D E A Q 39 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Repetir la prueba anterior, pero esta vez añade a cada tubo 0,5 ml de disolución de reactivo de fehling A y 0,5 ml de reactivo de fehling B. Observa lo que ocurre. Lleva al baño de maría por 10 minutos Anote las observaciones. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _____________________._________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 5. Conclusiones sobre los resultados obtenidos De las observaciones realizadas en el desarrollo del experimento, compara las propiedades de aldehídos y cetonas. __________________________Aldehídos____________________Cetonas____________________ Solubilidad:_______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Tollens:___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 6. Bibliografía. COLECTIVO DE PROFESORES DEL ISCAH . Manual de Química Orgánica.1990. MORRISON R.T. and Boyd R.N. Organic Chemistry 1980 SALCEDO A. Química. Teoría y práctica..1989.Perú. U N I V E R S I D A D D E A Q 40 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Práctica de Laboratorio: Nº 7 Titulo: SAPONIFICACION DE UNA GRASA: PREPRACION DE UN JABON. Lugar de Ejecución: Laboratorio de química Nombre y Apellidos: _________________________________________________________ ________________________________________________________________ 1. Objetivos: Fabricar una mini pastilla de jabón. Comprobar la solubilidad del jabón en agua y en agua dura. Diferenciar el jabón del detergente. 2. Preguntas centrales a) ¿Que se entiende por saponificación? b) Represente la ecuación de saponificación en forma general. c) ¿De donde proviene la glicerina que se forma en el proceso de saponificación? 3. Consideraciones teóricas Los lípidos son sustancias naturales que forman parte de prácticamente todas las células animales y vegetales. Según su consistencia los cuerpos grasos se denominan grasa o aceite. Las primeras son sólidas y los segundos son aceites a temperatura ambiente. Las grasas son èsteres glicéricos de un alcohol (glicerina) y de los ácidos palmiticos y esteárico llamadas respectivamente palmitina y estearina. Los aceites son èsteres glicéricos del acido oleico no saturado llamados oleinas. 4. Diseño del experimento I. Métodos d) Particular: Experimental II. Materiales y equipos: Reactivos Aceite vegetal o mantequilla Acido esteárico Disolución de NaOH al 25 % Alcohol etílico detergente Disolución de NaCl al 30 % U N I V E R S I D A D D E A Q 41 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA Disolución de CaCl 2 Disolución KOH 25% Sal de cocina 500g. Materiales Vasos de precipitados 500 y 100 mL Papel de filtro Gradilla Balanza Quemador de gas. Tubos de ensayos Varilla de vidrio Pipeta Espátula Embudo Trípode Malla de asbesto Tapones de caucho. Alfileres III. Desarrollo experimental Procedimiento a) 1.- Pesa 5 g de grasa o de aceite vegetal y colócalo en un vaso de precipitados; agrega 15 mL de disolución de NaOH o KOH al 25 % y 10 mL de etanol. Calienta la mezcla en un baño de Maria durante 30 minutos y agita continuamente. En caso que se evapore demasiado el líquido agrega 10 mL de alcohol etílico. 2.- Comprueba que la saponificación se ha completado (ausencia de glóbulos grasos y del olor a grasa). Si esto no es así calienta la mezcla durante otros 10 minutos agitándola constantemente. 3.- Una vez terminada la saponificación, agrega 60 mL de disolución concentrada de NaCl a la mezcla y agítala durante algunos minutos. Ahora filtra la disolución y separa la parte sobrenadante (jabón) y lávalo dos veces con porciones de 10 mL de agua helada. Procedimiento b) 1.- En dos tubos de ensayos coloca respectivamente una pequeña muestra del jabón obtenido y otra de detergente. Adiciona a cada tubo 5 mL de agua destilada. Tapa los tubos y agítalos. 2.- A cada uno de los tubos de ensayos anteriores agrega 5 mL de disolución de CaCl Vuelve a agitar la mezcla y describe los resultados obtenidos. 2 al 10 %. 3.- Comprueba la tensión superficial del agua colocando un alfiler horizontalmente en la superficie de un vaso de agua. Ahora prepara una disolución diluida de jabón corriente y agrega gota a gota la disolución de jabón por las paredes del vaso con agua hasta que el alfiler se sumerja. Cuenta el número de gotas utilizadas. 4.-Repite el experimento con disolución diluida de detergente y compara los resultados. ¿Quien tendrá mas capacidad de limpieza el jabón o el detergente? Explica U N I V E R S I D A D D E A Q 42 U I N O B O L I V I A FACULTAD DE INGENIERIA IV. Conclusiones sobre los resultados obtenidos De las observaciones realizadas en el desarrollo del experimento, respóndase: Cuando se agrega NaCl en disolución saturada, ¿Por qué se separa el jabón? ¿Cuál es el efecto del CaCl 2 sobre la espuma? ¿Qué se entiende por tensión superficial? ¿Cómo se puede apreciar la tensión superficial en el agua? 6. Bibliografía. Atkins Peter, Jones Loreta. Principios de Química. 2006. CASAL Torres M. Y. Guía de laboratorio Química Orgánica. Facultad Ciencias exactas y Tecnología. Universidad Autónoma "Gabriel Rene Moreno. Santa Cruz de la Sierra.1995 COLECTIVO de profesores del ISCAH. Manual de Química Orgánica1990 MORRISON R.T. and Boyd R.N. Organic Chemistry 1980. SALCEDO A. Química. Teoría y práctica.1989. Perú. U N I V E R S I D A D D E A Q 43 U I N O B O L I V I A