Modelo del tema oxidacion quimica organica PDF

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Summary

este trabajo consiste en realizar un experimento donde se muestra como la oxidación esta presente en nuestra vida cotidiana en los diferentes materiales que utilizamos en nuestra vida....

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Modelo didáctico de reacciones de compuestos aromáticos (oxidación)

Presentado por: Gerson Cruz Ramos Saira Liced Trujillo Trujillo Yuliana Osorio trujillo Edgar R. yasno

Docente: Jeison H. Rosero Química Orgánica Nrc: 8763

Licenciatura en Educación Básica con Énfasis en Ciencias Naturales y Medio Ambiente Corporación Universitaria Minuto de Dios

Noviembre 09, 2021

Contenidos

Introducción……………………………………………………………………….1 Objetivos…………………………………………………………………………...2 Marco teórico………………………………………………………………………3 Procedimiento………………………………………………………………………4 Resultados (link del video del modelo didáctico)………………………………….5 Conclusiones………………………………………………………………………..6 Referencias bibliográficas…………………………………………………………..7

Introducción La oxidación es fuente de vida. La vida podemos considerarla como un equilibrio dinámico e inestable de reacciones fisicoquímicas que se suceden y concatenan en perfecto orden y armonía. Por este dinamismo inseparable de la vida los organismos han de consumir continuamente energía para realizar todos sus procesos vitales. Esta energía la obtienen a través de ingeniosos mecanismos acoplados a reacciones de óxido-reducción entre sistemas redox de diferente potencial, transformando la energía física de la luz solar y la energía química de los alimentos en energía química fisiológica. En el desarrollo del presente trabajo nosotros como grupo escogimos el tema de oxidación y a partir de este desarrollamos un model o didáctico, donde nos permitirá conocer las reacciones químicas que se producen en la oxidación en diferentes compuestos ya sean alimentos, hierro, etc. Que tipos de reacciones se producen a través de este modelo didáctico. Además nos permitirá conocer y dar ejemplos de los diferentes compuestos aromáticos, también nos permitirá saber que ventajas y desventajas fue la realización d e este trabajo grupal.

Objetivos  Reconocer las diferentes las diferentes reaccion es químicas en las que se involucran el estado de oxidación.  Reconocer los tipos de oxidación  Identificar los hidrocarburos aromáticos

Marco teórico Oxidación del Benceno El benceno presenta una configuración muy estable frente a los agentes oxidantes y a la disociación térmica. Cuando se lo somete a temperaturas elevadas se produce, en primer lugar, la separación de un átomo de hidrógeno del anillo bencénico, uniéndose después los radicales resultantes para formar difenilo, que es una sustancia todavía más estable, por lo que se puede obtener en esta forma con buenos rendimientos. La oxidación del benceno en fase vapor conduce a la obtención de fenol, pero con rendimientos y conversiones relativamente bajas. Sin embargo, como el fenol no es muy estable frente a los agentes oxidantes, su producción industrial por este procedimiento es muy limitada. La oxidación continuada del benceno en fase vapor forma hidroquinona y quinona. Si prosigue la oxidación, se puede conseguir la rotura del anillo y llegar al ácido maleico, que se obtiene con buenos rendimientos. Por lo tanto, antes de llegarse a CO2 y H2O en la combustión completa del benceno, se forman, como productos intermedios, quinona y ácido maleico. Oxidación del tolueno La oxidación de los hidrocarburos aromáticos con una o más cadenas laterales puede efectuarse de tal forma que el oxígeno actúe solamente sobre estas últimas y sin que se produzcan roturas del anillo bencénico, ya que cada constituyente de la molécula se comporta más o menos como si estuviera aislado. Así, mientras que las partes de carácter nuclear poseen la estabilidad propia de los compuestos orgán icos, los sustituyentes alifáticos presentan mucha mayor facilidad a la oxidación, como ocurre

con los hidroca rburos alifáticos. La oxidación puede llevarse a cabo en determinadas condiciones, obteniéndose buenos rendimientos de productos de oxidación en las cadenas laterales. El tolueno puede oxidarse a benzaldehído o ácido benzoico, el oxileno a anhídrido ftálico, el etilbenceno a ácido benzoico, etc. En la oxidación del tolueno pueden obtenerse distintos productos, pero los principales son benzaldehído, ácido benzoico, ácido maleico y antraquinona. Las proporciones de cada uno dependen del catalizador empleado, la temperatura de reacción, la proporción de oxígeno y el tiempo de reacción. Des hidrogenación del metilbenceno La deshidrogenación del etilbenceno a estireno puede facilitarse por adición de oxígeno (aire) a la mezcla vaporizada de vapor de agua y etilbenceno que ha de deshidrogenarse. El oxígeno añadido quema el hidrógeno, produciéndose una reacción exotérmica. Este proceso se sigue en gran escala industrial para la producción de estireno que se dedica a la elaboración de caucho sintético, y en él se obtienen como subproducto cantidades notables de ácido benzoico. Oxidación de Xilenos El orto-xileno puede oxidarse a anhídrido ftálico por procedimientos semejantes a los empleados en el caso del naftaleno. Como detalle importante en lo que se refiere a la producción industrial hay que decir que es conveniente utilizar proporciones pequeñas de ai re, ya que con ello es menor la formación de CO2 y, por lo tanto, más fácil la separación del producto. Además, la purificación del producto se facilita también, puesto que disminuye la formación de quinonas y otras sustancias cloradas. Oxidación del Naftaleno La oxidación del naftaleno a anhídrido ftálico es un proceso de gran interés debido a la importancia en la industria de colorantes y síntesis orgánica en general. El naftaleno tiene una estructura tan estable que, aun operando a temperaturas entre los 400 y 500 ºC, es necesario emplear un catalizador, para que su oxidación se efectúe con

tal velocidad que sea industrialmente aprovechable. Como agente oxidante se emplea el aire. En la oxidación del naftaleno pueden utilizarse los mismos catalizadores empleados para la oxidación del benceno. Experimentalmente, los que dan mejor resultado son los óxidos de molibdeno y vanadio.

La oxidación de derivados alquilaromáticos hasta ácidos es uno de los problemas fundamentales de la química orgánica contemporánea, debido a la amplia utilización de los ácidos aromáticos en la industria farmacéutica, alimentaria, cosmética y de los polímeros.1 Generalmente, el proceso de oxidación se realiza con oxígeno atmosférico en presencia de sales de metales de transición. Wade (2016). Ilustración de la sustitución electrofílica aromática. [Figura 1]. Recuperado de química orgánica, séptima edición. México. Pearson Educación de México, (Mcmurry, 2008, pp. 553). Materiales Para la creación de este modelo didáctico vamos a utilizar diferentes materiales:  cuchillo  papa  limón  agua oxigenada ( catalizador para acelerar el proceso de oxidación)

Procedimiento:

Cortamos la

A la primera rodaja

papa en tres

le agregamos agua

no se le agrega

rodajas

oxigenada

nada

A la segunda

Ya a la tercera

Las dejamos

El agua oxigenada produce

media hora para ver

le agregamos el

los resultados

zumo de limón

Mientras que el zumo de limón hace

un cambio de color

lento en estado de

en la papa,

oxidación

Resultados: Este modelo didáctico permite conocer y observar las diferentes reacciones químicas en las que se involucran la oxidación: Link del video del modelo didáctico: https://youtu.be/ysLtUwj-_z0

Conclusiones  El agua oxigenada se descompone gracias a la catalasa, una enzima presente en la papa.

 Un catalizador es una sustancia que, incluso en cantidades muy pequeñas, modifica enormemente la velocidad de una reacción química, sin que ella misma sufra un cambio químico permanente en el proceso.



En ausencia de catalizador esta reacción se realiza muy lentamente.

 El benceno se ha prohibido como componentes de productos destinados al uso doméstico.  El benceno es utilizado como catalizador en esterificación y en reacciones de

deshidratación. Una gran variedad de fármacos es preparada como sales de ácido bencensulfónico y son conocidos como besilatos. También se utiliza como catalizador en las reacciones de esterificación y deshidratación.

Bibliografías Fernández (2009). Ilustración de la reacción reversible de ácido bencenosulfónico. [Figura 4]. Recuperado de http://www.quimicaorganica.net/sulfonacion-benceno.html McMurry, J. (2008). Química orgánica, 7a. edición. México, D.F. Cengage Learning Editores, S.A. ISBN-13: 978-607-481-349-4 Wade, L. G. (2012). Química or gánica, séptima edición. Méx ico. Pearson Educación de México, S.A. de C.V. ISBN: 978-607-32-0793-...