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INSTITUCIÓN EDUCATIVA LICEO ANTIOQUEÑO
ÁREA ACADÉMICA: CIENCIAS NATURALES – QUÍMICA
GRADO: DÉCIMO
GUÍA No: 1
Realizada por: Adriana Duque Henao
1.
2. LOGROS ESPERADOS
- Comprende las características del átomo de carbono y sus principales
características.
- Clasifica las cadenas carbonadas de acuerdo al número de carbonos y a los
diferentes tipos de enlaces.
- Cumple y fomenta la responsabilidad.
3. INDICADORES DE LOGRO
- Identificar los diferentes tipos de carbonos.
-Identificar en que cosas están presentes los compuestos orgánicos.
- Distingue los distintos tipos de cadenas.
- Es capas de clasificar las diferentes formas estructurales en que se agrupan los
átomos de carbono.
- Cumple con los compromisos adquiridos.
- Respeta las normas del colegio y la comunidad.
4. ACTIVIDADES
4.1 ACTIVIDADES DE EXPLORACIÒN
4.1.1. EVALUACIÒN DIAGNOSTICA
A partir de la información que encuentra en el siguiente cuadro, realice las
actividades y responda las preguntas formuladas.
1
2
Petróleo
4
3
Carbón
5
Gases
7
Energía
6
Plantas
8
contaminación
Hidrocarburos
9
Animales
plásticos
a. Defina los términos que aparecen en cada una de las casillas
b. Escribe los números de las casillas que contienen combustibles.
c. ¿En qué casillas están los componentes que dieron origen al petróleo?
d. ¿En qué casillas se encuentra contaminantes ambientales?
e. Con la información de las casillas 5, 6, 7 y 9 donde se integren varias
relaciones.
f. Escribe un párrafo con la información de las casillas 1, 3,5, 8.
2. ¿Cuales crees que son los beneficios o perjuicios, naturales y sociales que trae
la explotación del petróleo?
4.1.2 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DEL CARBONO
Aprender química orgánica, ¿para qué?
Muchos estudiantes tienen el concepto de que la química orgánica es una ciencia
árida, compleja y hasta cierto punto desligada de nuestra vida. La realidad nos
demuestra lo contrario; en nuestro organismo, y en el de los demás seres vivos,
continuamente ocurren reacciones químicas sin las cuales no podrimos vivir o
interrelacionarnos con el medio ambiente.
Ante una situación de peligro, ¿ocurren cambios en nuestra actitud? ¿A qué se
deben esos cambios? ¿Por qué los insectos de una misma especie se atraen
entre sí, a pesar de estar muy alejados? ¿Por qué algunas personas al exponerse
al polvo, a ciertos alimentos o aromas, sufren reacciones alérgicas? ¿Cuál es el
mecanismo que nos permite detectar que una sustancia es dulce, salada, ácida o
amarga?
Sí procedemos a responder estos interrogantes, nos daremos cuenta de que
siempre está involucrada una reacción o un compuesto químico que permite que
nuestro organismo o el de otros seres vivos respondan a factores externos y
contribuye a relacionarnos con nuestro medio.
En algún momento de nuestras vidas, hemos experimentado emociones fuertes
como al expresarle nuestros sentimientos a quien nos atrae; o cuando estamos en
un emotivo partido de fútbol a un paso de alcanzar la victoria; también cuando
sentimos miedo ante un examen o ira al ser objeto de críticas o burlas.
Lo que realmente ocurre cuando nos enfrentamos a una situación de urgencia,
cuando se prevé o se produce una acción violenta, es que las glándulas
suprarrenales, ubicadas en la parte superior de los riñones, producen una
hormona llamada adrenalina; ésta prepara el organismo para un esfuerzo mayor
que el normal. Dándole resistencia a la fatiga; acelera los latidos del corazón;
eleva la presión y dilata los bronquios para que haya mas oxigeno disponible.
Hace que el hígado vierta glucosa en la sangre para tener energía extra; agudiza
los reflejos y dilata las pupilas; inhibe los movimientos intestinales y es el
responsable de la palidez de nuestro rostro en los momentos de peligro al igual
que de la llamada “piel de gallina”.
Pero en otros seres también están presentes sustancias indispensables para su
supervivencia. Al ir al campo, hemos observado como una simple hormiga que
regresa a su nido después de encontrar alimento es seguida por las restantes en
un orden sorprendente ¿A qué se debe?
En los últimos años se ha llegado a la convicción de que la conducta de muchos
animales, especialmente insectos, puede recibir influencia no solo de las
hormonas liberadas dentro de su organismo, sino también de las llamadas
feromonas, compuestos químicos liberados al exterior y que ejercen influencia
sobre la conducta de otros individuos de la misma especie.
Estos compuestos provocan respuestas específicas en funciones tan importantes
como la reproducción.
Las feromonas segregadas por las hormigas son denominadas “de huella de
rastreo”, de tal manera que marcan el camino por el que deben transitar las
restantes hormigas. Esta sustancia es volátil, por lo cual no hay riesgo de que las
hormigas se confundan con rastros antiguos.
Uno de los grandes placeres es poder degustar un delicioso platillo y captar los
sabores salados, ácidos, dulces e incluso amargos. ¿Te imaginas lo aburrido que
sería si no pudiéramos detectar los sabores de y todo lo que comiéramos no
supiera a nada?
El mecanismo por el cual podemos detectar el sabor de una sustancia es la
relación que hay entre el compuesto y los receptores presentes en las papilas
gustativas.
Lo que hace a un compuesto dulce, ácido, amargo o salado tiene que ver con la
composición química y la manera como se disponen los átomos que conforman
su estructura.
Algunos de los productos más representativos del sabor amargo son el café, el
cacao, y el té. En el café se encuentra un producto químico llamado cafeína y en
el cacao la teobromina; ambas presentan estructuras químicas muy semejantes
que hacen que los receptores de este sabor las detecten.
Otra pregunta que nos hemos hecho muchas veces es por qué hay personas
exageradamente altas o pequeñas. La responsable es otra sustancia reguladora
que controla el crecimiento general del cuerpo y especialmente, el de los huesos
largos. Cuando hay una excesiva actividad de esta hormona, en el periodo de
crecimiento, el resultado es una persona alta, pero bien proporcionada. Por el
contrario, si en esta etapa la hipófisis no segrega una buena cantidad de esta
hormona, el resultado es una persona de baja estatura.
Un caso patológico ocurre cuando la hipófisis sigue segregando la hormona de
crecimiento una vez finalizado el periodo de crecimiento normal. En esta apoca,
como la mayoría de huesos han perdido su capacidad para crecer, únicamente
aumentan de tamaño los huesos de los pies, de las manos y de la cara, dando
como resultado una persona desproporcionada.
ANÁLISIS DE LECTURA.
-
¿Qué otro nombre le pondrías a la lectura anterior? Explica la razón de tu
escogencia.
Después de haber leído lo anterior, ¿En qué ha tu concepto de la química
orgánica?
La química no es ajena a ti, ni al medio que te rodea. ¿Por qué?
¿Cuál tema te gustaría conocer?
4.2. ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÒN
4.2.1 SINTESIS DE CONTENIDO
DIFERENCIA ENTRE COMPUESTOS ORGÀNICOS E INORGÀNICOS
Existen numerosas diferencias entre estos dos tipos de compuestos químicos.
Mientras que en la química inorgánica el numero de compuestos conocidos es de
aproximadamente 50.000, en química orgánica. Estas diferencias provienen que
la mayor parte de sustancias inorgánicas son sales, mientras que los compuestos
orgánicos por regla no lo son.
PROPIEDADES DEL ÀTOMO DE CARBONO
La diversidad de químicos orgánicos tiene su origen en la versatilidad del átomo
de carbono. ¿Por qué el carbono es un elemento tan especial? Miremos su
química en más detalle.
El Carbono (C) aparece en la segunda hilera de la tabla periódica y tiene cuatro
electrones de enlace. Al igual que otros no metales, el carbono necesita ocho
electrones para completar su valencia y por lo tanto, el carbono forma cuatro
enlaces con otros átomos (cada enlace representa a uno de los electrones de
carbono y uno de los electrones del átomo que se enlazan). Estos enlaces
forman un tetradrón (una pirámide con una punta arriba).
Metano- un átomo de carbono enlazado a
4 átomos de hidrógenos
A pesar que la mayoría de compuestos están constituidos por no mas de 10
elementos diferentes, es posible encontrar compuestos muy grandes debido a
las propiedades que poseen los átomos de carbono de formar cadenas lo que se
traduce en la formación de compuestos distintos.
Hexano- una cadena de 6 carbonos
Parece ser que no hay límites al número de estructuras diferentes que puede
formar el carbono. Para añadirle complejidad a la química orgánica, átomos de
carbono vecinos pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los
enlaces de carbono-carbono:
Enlace sencillo
Enlace doble
Enlace triple
ISÒMEROS
Ya que el carbono puede enlazarse de tantas diferentes maneras, una simple
molécula puede tener diferentes configuraciones de enlace. Considere las dos
moléculas siguientes:
C6H14
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C6H14
CH3
CH2
CH3
I
CH
CH2
CH3
Ambas moléculas tienen formulas químicas idénticas, sin embargo sus fórmulas
estructurales (y por consiguiente algunas propiedades químicas) son diferentes.
Estas dos moléculas son llamadas isómeros. Los isómeros son moléculas que
tienen la misma fórmula química, pero diferentes fórmulas estructurales.
Estructural:Los isómeros se diferencian por el orden en que están enlazados los
átomos en la molécula.
Isomería de cadena:
Distinta colocación de
algunos átomos en la
cadena.
Isomería de posición:
Distinta posición del grupo
funcional.
Isomería de función:
Distinto grupo funcional.
Estereoisomería:Los isómeros se diferencian por la disposición tridimensional de
los átomos en la molécula.
Isomería geométrica o
cis-trans:propia de los
compuestos con dobles
enlaces.
Isomería óptica: propia
de compuestos con
carbonos asimétricos, es
decir, con los cuatro
substituyentes diferentes.
FÒRMULAS QUÌMICAS
La fórmula química es la forma escrita de una molécula. Debe proporcionar, como
mínimo, dos informaciones importantes: qué elementos forman el compuesto y en
qué proporción se encuentran dichos elementos en el mismo. La fórmula puede
ser:
Empírica: Es la fórmula más simple posible. Indica qué elementos forman la
molécula y en qué proporción están. Por ejemplo,
CH, compuesto formado por carbono e hidrógeno, en la proporción: 1 a 1.
Molecular: Indica el número total de átomos de cada elemento en la molécula.
Para conocer la fórmula molecular a partir de la empírica es preciso conocer la
masa molecular del compuesto.
Hay tres formas distintas de escribir una fórmula molecular:
Expresa el tipo y número de
átomos de la molécula. Pero
Condensada
no informa de los enlaces
que presenta la misma.
En ella se representa sólo
Semidesarrollada los enlaces carbonocarbono.
Desarrollada o
Estructural
Se representan todos los
enlaces de la molécula.
Ejemplo : C6H6 compuesto
formado por seis átomos de
carbono y seis átomos de
hidrógeno.
Ejemplo: HC  CH presenta un
enlace triple carbono-carbono.
Ejemplo: H - C  C - H En la
mayor parte de los casos
bastará con la fórmula
semidesarrollada.
Geométricas: Abrevian la escritura e indican la distribución de los átomos en el
plano o en el espacio.
Planas
en lugar de
CH3 - CH2 - CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH2 -CH3
Tridimensionales
Las cuñas y líneas discontinuas pretenden ayudar a dar
perspectiva a la molécula. COOH y H están en el plano. OH
está detrás del plano. CH3 está delante del plano.
CADENA CARBONADA
Es la secuencia de átomos de carbono, unidos entre sí, que forman el esqueleto
de la molécula orgánica. Hay diferentes tipos de cadena, según sea a su forma:
Abierta o acíclica: Los átomos de carbono extremos no están unidos entre sí. No
forman anillos o ciclos. Puede ser:
Lineal: No llevan ningún tipo de substitución. Los átomos de carbono pueden
escribirse en línea recta. Aunque también se poden escribir retorcidas para
ocupar menor espacio.
Ramificada De alguno de los carbonos de la cadena lineal sale otra o otras
cadenas secundarias o ramas.
Cerrada o cíclica: El último carbono de la cadena se une al primero, formando
un ciclo o anillo. Hay varios tipos:
Homocíclica : Los átomos del ciclo son átomos de carbono
Heterocíclica Algún átomo de carbono del ciclo fue substituido por otro átomo,
por ejemplo N, S, O,
Monocíclica Sólo hay un ciclo.
Policíclica Hay varios ciclos unidos
CLASES DE ÀTOMOS DE CARBONO
Primario Un carbono es primario si está unido sólo a un átomo de carbono.
Secundario Si está unido a dos átomos de carbono
de carbono central es secundario.
El átomo
Terciario: Si está unido a tres átomos de carbono. El átomo de carbono (3) es
terciario.
Cuaternario Si está unido a cuatro átomos de carbono. El átomo de carbono (3)
es cuaternario
4.2.2. CONSTRUCCIÒN DE MAPAS CONCEPTUALES
¿Cuáles son los conceptos fundamentales estudiados? Elabora tu
propio mapa conceptual.
4.2.4 CONSULTA LOS DATOS NECESARIOS PARA COMPLETAR
LAS SIGUIENTES TABLAS:
PROPIEDADES
COMPUESTOS ORGÀNICOS
COMPUESTOS INORGÀNICOS
Identifica en la siguiente cadena, los diferentes tipos de carbono y distribúyelos
así:
Carbono primarios
Carbono secundario
Carbono terciario
*
Carbono cuaternario
C
C
C - C - C - CC C
C
C- C- C - C- C
C
Actividad:
Vamos a seguir viendo sustancias orgánicas de interés para el hombre. Para ello
elige dos de los compuestos que te proponemos y especifica su constitución y
para qué sirven: glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, polímeros,
detergentes y jabones.
Importante: Si los enlaces de wikipedia no funcionan cuando pinchas sobre ellos,
utiliza las direcciones que están al final de la guía, cópialos y los introduces
directamente en el navegador.
4.3 ACTIVIDADES DE CULMINACIÒN
4.3.1 Responde la pregunta inicial de la guía
4.3.2 EVALUACIÒN CUALITATIVA
a) Describe alguna problemática de salud estudiada en este periodo.
b) El estudio de la química orgánica, ¿Tiene implicaciones ecológicas,
económicas, sociales y científicas? Justifica tu respuesta con ejemplos.
c) Identifica y escribe lo que no aprendiste
d) Elabora una lista con las preguntas que aún tienes sobre los temas
tratados. ¿Qué actividades propones para responderlas?.
e) Identifica 10 palabras que te causaron dificultad para aprenderlas. Consulta
su significado y elabora una frase con cada una de ellas.
4.3.3 UNA VEZ REALIZADAS TODAS LAS ACTIVIDADES PROPUESTAS
RESPONDE A ALGUNAS DE LAS CUESTIONES QUE SE PLANTEABAN EN
LA INTRODUCCIÓN:
- ¿Por qué el carbono es capaz de formar un número tan elevado de
compuestos?
- ¿Qué diferencias hay entre el carbono grafito y el carbono diamante?
- ¿Qué tipos de compuestos orgánicos has aprendido?
- ¿Qué sustancias que habitualmente utilizamos son compuestos orgánicos?
5. BIBLIOGRAFÍA
Investiguemos Química 11, edición voluntad 1987. Pág. 4-50.
García, A. Hacia la química 11. Editorial Tenis 1999. Pág. 15- 45.
Spin Química 11. Editorial voluntad 1999.
Poveda. V. J. Química 10. Educar editores 2001.
Recursos:
Biomoléculas: http://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9cula
Glúcidos o hidratos de carbono:
http://es.wikipedia.org/wiki/Hidratos_de_carbono
Lípidos: http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido
Proteínas: http://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna
Ácidos nucleicos: http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleico
Polímeros: http://es.wikipedia.org/wiki/Polimeros
Jabones y detergentes:
http://www.maristas.com.ar/champa/poli/quimica/jabon.htm
http://www.innatia.com/s/c-quimica-jabon/a-detergentes-jabon.html
http://www.innatia.com/s/c-quimica-jabon/a-quimica-jabon.html