L7-Quim-2º

L7-Química –Segundo Medio -02
Liceo 7 de Niñas Departamento de Química
Guía de Actividades QUÍMICA N° 3
PROPIEDADES DEL CARBONO
SEGUNDO AÑO MEDIO
1.2. Datos generales
Nombre alumna
Curso
Profesora
Establecimiento
Fecha de recepción
Según curso que
corresponda enviar a
M Cristina Díaz, Loreto Valenzuela
Liceo N° 7 de Providencia
15 días después de aparecer en la página
[email protected] con copia a [email protected]
[email protected] con copia a [email protected]
1.3. Nombre de la unidad de aprendizaje y tema
Unidad 2: Química Orgánica
Tema: Propiedades del Carbono
1.4. Objetivos
Objetivo 1: Identificar las propiedades del carbono
Objetivo 2: Comprender el concepto de tetravalencia del carbono
Objetivo 3: Identificar enlaces sigma y enlaces pi
Instrucciones generales:
¡LEER!
- Desarrollo de la guía: La guía debe ser resuelta en el cuaderno y/o la creación de una carpeta en el PC
Cada guía de aprendizaje si así lo amerita llevará un solucionarlo de respuestas, con el fin de que comparé
lo realizado por cada una de ustedes
- Apoyo informativo Este apoyo es información bibliográfica que te servirá para responder las actividades
propuestas, por si no cuentas con el texto de estudio.
-Actividades propuestas. Segmento que te propone diversas actividades, las que deberán ser resueltas
según las indicaciones en cada una de ellas.
-Evaluación: en esta parte deberás realizar las acciones señaladas, que luego deberás enviar a tu profesora
según instrucciones dadas en instructivo general.
- Tiempo: 2 Horas
- Lugar: En su casa
Recursos a utilizar para el trabajo
Texto Química 4° año medio
INTRODUCCIÓN.
Comenzaremos está nueva unidad, donde tendrás la oportunidad de conocer algo más
sobre el carbono y los innumerables compuestos que es capaz de formar con sus cadenas y
anillos y la importancia para la vida, el desarrollo de la medicina y la tecnología.
¿Recuerdas el símbolo del carbono? ¿Puedes nombrar 2 compuestos que posean carbono?
¿Qué compuesto estudia la química orgánica? ¿La química orgánica estudia todos los
compuestos que poseen carbono?
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APOYO INFORMATIVO.
Los compuestos del carbono uno de los aspectos más interesantes de la química, ya que
juegan un importante papel del carbono en los seres vivos. Su otra importancia es en la
síntesis de colorantes, fármacos, plásticos, adhesivos, fibras, pinturas, fungicidas, insecticidas
y además son importantes en nuestra dieta alimenticia.
Existen también otros compuestos del carbono que no forman cadenas o anillos, como por
ejemplo el CO, CO2 , H2CO3, que son estudiados en la química inorgánica
La química orgánica se ocupó inicialmente solo de las sustancias derivadas de la materia
viva, sin embargo el concepto de la química orgánica ha evolucionado, preocupándose ahora
también de la investigación de compuestos sintetizados en el laboratorio que son de uso
diario por nosotros.
El número ilimitado de compuestos orgánicos que se pueden establecer, se debe a la
capacidad que tiene el carbono de formar enlaces covalentes estables consigo mismo. De
este modo, los átomos de carbono pueden enlazarse entre si, formando cadenas rectas,
cadenas ramificadas y anillos o una combinación de ellas. Siendo el átomo de carbono el
elemento base de los compuestos orgánicos, sus características permiten explicar la
formación de distintos compuestos.
Características principales del átomo de carbono:
1.-Posee una tetravalencia (4), es decir, puede formar cuatro enlaces covalentes. Esto se
puede explicar por la hibridación que experimenta el carbono. El átomo de carbono puro (sin
hibridar) posee la siguiente configuración electrónica:
12
= 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0
C
6
Podemos observar que el átomo de carbono en su estado fundamental posee solo 2
electrones desapareados. Para lograr que el carbono sea tetravalente se produce una
combinación entre el orbital s y los tres orbitales p del segundo nivel, produciéndose un salto
de un electrón que está en el orbital 2s al orbital 2pz. De este modo el carbono queda con
cuatro orbitales híbridos incompletos que le permite formar cuatro enlaces.
12
6
C
= 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1
Está hibridación o combinación de orbitales es del tipo sp3, ubicando los cuatro orbitales
híbridos hacia los vértices de un tetraedro regular, teniendo un ángulo de enlace de 109,28°
Pero esto no explica por qué los enlaces C-H en el metano son idénticos, aún cuando los
orbitales participantes son distintos. Para dar explicación a esto tenemos los llamados
orbitales híbridos que corresponden a una mezcla o combinación del orbital 2s y los 2p
resultando ser idénticos entre sí
1.- La hibridación es un proceso de transformación mediante el cual el carbono se hibrida,
presentando una nueva configuración electrónica por la excitación producida en los niveles
de energía por la presencia de otro átomo, generando enlaces sigma y enlaces pi.
Enlace sigma.- este enlace se forma cuando uno de los electrones del orbital 2s se excita y se
desplaza al orbital 2pz ,presentando la configuración de estado excitado, formando 4 nuevos
orbitales híbridos, que pueden enlazarse a otros 4 átomos (tetravalencia) los que se
denominan sigma, generando estructuras en las cuales se forman ángulos de 109,5°.
Enlace pi.- Da origen a enlaces dobles y enlaces triples.
Los enlaces dobles o pi presentan una hibridación entre el orbital s y 2 orbitales p,
formándose una unión en que cada especie participante orienta sus orbitales híbridos en
ángulos de 120° y el no hibridado perpendicular al plano de los orbitales híbridos.
En los enlaces triples, el C híbrida su orbital 2s con un orbital p, quedando 2 sin hibridarse. Al
formarse el enlace entre 2c, cada uno traslada sus orbitales sp para formar un enlace sigma;
los enlaces p sin hibridar se mueven, formando dos enlaces de triple ligadura, también
denominados pi y un orbital sp queda con su electrón disponible para formar otro enlace,
dando origen a ángulos de 180° y a una geometría lineal.
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El carbono presenta tres tipos de hibridación:
a) 4 enlaces simples (sp3 ), presenta 4 orbitales hibridados denominados sigma
Configuración: 1s22s12px12py12pz1
b) 2 enlaces simples y 1 enlace doble (sp2 ), presenta 2 orbitales hibridados (sigma) y un
enlace sin hibridar (pi)
Configuración: 1s2(2sp2) 1(2sp2) 1(2sp2) 12pz1
c) 1 enlace simple y 1 enlace triple (sp), presenta 1 orbital hibridado (sigma) y 2 orbitales
sin hibridar (pi).
Configuración: 1s2 (2sp1) (2sp1 ) 2py1 2pz1
De esta forma el carbono con otro carbono puede formar tres tipos de enlaces:
a) enlace simple = C-C que corresponden a compuestos saturados
b) enlaces dobles = C-C que corresponden a compuestos insaturados
c) enlaces triples = C-C que corresponden a compuestos insaturados
HIBRIDACIONES DEL CARBONO
sp3
sp2
sp
2.- El carbono debido a su electronegatividad mediana 2,5 según Pauling, tiene tendencia a
formar enlaces covalentes y no iónicos.
3.- El carbono puede formar cadenas con un número variado de átomos del mismo
elemento, los que a su vez se podrán unir a otros elementos diferentes. Origina de esta
forma compuestos diferentes al variar la proporción de las masas de los átomos que lo
constituyen.
Esta guía te ha servido para estudiar y ahora que hemos conocido las características
principales del átomo de carbono y su capacidad para formar muchos compuestos,(cadenas
de muchos carbonos, ciclos o anillos), te invitamos a desarrollar las actividades propuestas y
ha demostrar cuanto sabes tú.
Bibliografía; Texto Química 2° Medio Ministerio de Educación
Yo estudio (Ministerio de Educación)
EVALUANDO LO APRENDIDO
Resuelve las actividades y envía tus respuestas según instrucciones
1.- Enumera 4 características del C que hayas aprendido del texto
a)
b)
c)
d)
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2.- Completa el siguiente cuadro, con respecto al átomo de carbono
ÁTOMO DE CARBONO
Configuración electrónica
ESTADO FUNDAMENTAL
ESTADO HIBRIDADO
Electrones desapareados
Electrones de valencia
N|° de enlaces covalentes
3.-CUADRO RESUMEN
Tipo de
hibridación
sp3
Orbitales
Geometría
Ángulos
Enlace
sp2
sp
4.- ¿Cuál de las afirmaciones es verdadera?
a) la geometría molecular de la hibridación sp2 es tetraédrica
b) la hibridación sp forma ángulos de 120°
c) la geometría molecular de la hibridación sp es lineal
d) la hibridación sp3forma ángulos de 180°
5.- La hibridación corresponde a:
a) la transformación mediante el cual el átomo de C, presenta una nueva configuración
electrónica por la excitación producida en los niveles de energía
b) la transformación en que el átomo de C entrega sus electrones a otro átomo de C
c) la transformación mediante el cual el átomo de C, presenta igual configuración electrónica
a pesar de ceder sus electrones
d) la transformación en que el átomo de C, pierde energía por la pérdida de electrones
6.- El átomo de C tiene la capacidad de formar enlace(s):
a) dobles, iónicos y simples
b) dobles, simples y covalentes
c) simples, dobles y triples
d) simples, covalentes y iónicos
7.- Los compuestos orgánicos que presentan enlaces covalentes simples se denominan:
a) insaturados
b) sobresaturados
c) transaturados
d) saturados