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TALLER 1 – QUIMICA Sofia Leon Peña. Grado 11 Skolmi – Semana 1 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 – Completa el siguiente cuadro. CARACTERISTICAS PRESENCIA DEL ÁTOMO DE CARBONO. CLASE DE ENLACE. CLASE DE CADENAS.

VARIEDAD. SOLUBILIDAD EN AGUA. SOLUBILIDAD EN SOLVENTES ORGÁNICOS. PUNTOS DE FISIÓN Y EBULLICIÓN.

IGNORGANICOS No hay presencia, pero si la de otros elementos de la tabla periódica (La mayoría o todos) Enlaces iónicos

ORGANICOS Bastante presencia.

No mucha variedad, a comparación de los orgánicos es considerado poco. No Solubles

Enlaces covalentes Son capases de formar cadenas (ya sea consigo mismo o con otros elementos. Bastante más que los inorgánicos, existen mucha variedad entre estos. Solubles

No Solubles

Solubles

Altos

Bajos

No forman cadenas o no es muy común

2 – Construye una tabla en donde se observen las diferencias fundamentales entre las propiedades físicas de los compuestos orgánicos e inorgánicos. Apoya tus respuestas en los conceptos de química que creas pertinentes. INORGANICOS Estos conducen electricidad. No necesitan la presencia del carbono. Reactividad rápida. Muy solubles. Puntos de ebullición y fusión altos. Posee menor cantidad de compuestos. Covalente. Son menos complejos.

ORGANICOS Estos no pueden conducir electricidad Necesitan la presencia del carbono. Reactividad lenta. Para nada solubles. Puntos de ebullición y fusión bajos. Posee mayor cantidad de compuestos. Iónico. Son más complejos.

3 – En la siguiente sopa de letras se encuentran ocho palabras relacionadas con el átomo de carbono; búscalas y completa con ellas los enunciados que aparecen en la parte inferior:

A) Él CARBONO se halla ubicado en la tabla periódica en el grupo IVA y en el período 2. B) Él GRAFITO es una variedad alotrópica del carbono. C) Los ISOMEROS son sustancias que poseen la misma fórmula molecular pero difieren en la organización estructural de sus átomos. D) El átomo de carbono puede formar cuatro enlaces covalentes, por eso es TETRAVALENTE. E) Él GRAFITO es una sustancia blanda, untuosa de color negro brillante. F) La teoría VITALISTA planteaba que los compuestos orgánicos sólo se podían obtener de los seres vivos. G) La química ORGANICA estudia los compuestos que contienen carbono. H) La ANDRASITA es el material más rico en carbono, contiene el 98% 4 – Consulta los esquemas de las dos formas alotrópicas más importantes del carbono y con base en su observación, responde: A) ¿Cuál de las dos formas de carbono, consta de átomos de carbono ordenados en capas planas de anillos de seis miembros? (NOTA: Investigando la mayoría dice que es benceno, pero realmente no me convence, investigando más encontré que esta era la respuesta, me gustaría que confirmara). 

Grafito.

B) ¿Cuál de los dos está constituido por una red de átomos de carbono distribuidos en forma de tetraedro? 

Diamante.

C) ¿En cuál se encuentran tres de los cuatro electrones de valencia de cada átomo de carbono participando en los enlaces con los carbonos de su mismo plano, mientras que el cuarto electrón forma un enlace más débil perpendicular a dichos planos? 

Grafito.

5 – Compara los valores de las energías medias de enlace que se presentan en el siguiente cuadro y responde:

A) ¿Cómo resultan las energías de enlace de las uniones carbonocarbono con respecto a las del silicio-silicio? 

Aquí se ve como el carbono presenta valores de energía mucho más altos en sus uniones.

B) ¿Qué puedes concluir acerca de las energías de enlace de las uniones sencillas carbono-carbono con respecto a las de carbonohidrógeno? 

Aquí se emplea más energía en la unión del carbono con el hidrogeno, aunque ambos enlaces representen hidrocarburos.

A) ¿Qué puedes concluir acerca de las uniones sencillas y dobles entre carbonos? 

Aquí se muestra que dependiendo de la cantidad de uniones o enlaces que se realicen, a mayor cantidad de enlaces se libera mayor cantidad de energía, o sea son directamente proporcionales.

6 – ¿Qué propiedades presenta el átomo de carbono que le permite formar tantos y tan variados compuestos? 

Existen distintas propiedades y razones. Entre estas estaría el hecho de que las propiedades del átomo de carbono permiten crear tantos compuestos debido a que este posee la capacidad de generar y crear diferentes enlaces con diferentes átomos. Esto permitiría que se cresen más elementos. Aunque también está el factor evolutivo, ya que como sabemos la vida y en este caso el átomo de carbono evolucionar llevando nuevamente al primer argumento donde estos átomos son capaces de formar enlaces que permitan más bioelementos.

7 – ¿Por qué el CO y el CO2 no son compuestos orgánicos a pesar de contener carbono en su molécula? Justifica tu respuesta. 

Para definir orgánico, estos deben poseer cadenas o enlaces de carbono, hidrogeno y oxígeno. Ahora bien, con respecto al CO y el CO² estos son solo moléculas que realmente no poseen cadenas, seria principalmente por esto que no son considerados compuestos orgánicos.

8 – Explica por qué en general los compuestos inorgánicos presentan puntos de ebullición más altos que los orgánicos. 

La razón del porque esto sucede es porque los compuestos inorgánicos en general poseen lo que se conoce como “Enlaces Iónicos” y estos son bastante fuertes y duros con la capacidad de generar estructuras cristalinas. Esto hace que se consideren “Termo-Estables” que necesiten mayor fuerza además de energía para que cambie.

9 – Señala cinco razones por las cuales la química orgánica se considera importante. 1) Esta es usada como base para le producción de diferentes productos que derivan del petróleo. 2) Para producción de solventes industriales. 3) Usado en productos de la industria Quimico-Organica: Jabones, cosméticos, perfumes, etcétera. 4) Creación de medicina y productos para curar enfermedades. 5) Desarrollo de procesos industriales. 10 – ¿Qué es un grupo funcional en química orgánica? 

Se le conoce como Grupo funcional a un conjunto de átomos que se encuentran en una molécula orgánica. Aunque hay que aclarar que realmente un grupo funcional se podría considerar como la parte no hidrocarbonada de esta molécula, aquí los responsables serian la reactividad de la sustancia. 11 – ¿Qué son los isómeros? Pon un ejemplo de dos isómeros entre sí.



Se podría definir a los isómeros como aquellas moléculas con misma forma molecular, pero estas poseen una estructura diferente de la otra. Los isómeros como otras cosas en la química orgánica se pueden llegar a clasificar: “Estructurales y estereoisomeros” 12 – Define los siguientes términos:

A) Fórmula empírica. 

En química la fórmula empírica es una expresión que representa la proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un compuesto químico. Es por tanto la representación más sencilla de un compuesto. Por ello, a veces, se le llama fórmula mínima y se representa con "fm"

B) Fórmula molecular. 

La biología molecular es la rama de la biología que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. En su sentido moderno, la biología molecular pretende explicar los fenómenos de la vida a partir de sus propiedades macromoleculares.

TRECE – Un investigador analizó una sustancia orgánica y determinó que contenía 3.22% de H, 19.35% de C y 77.4%de O. Al determinar la masa molecular de dicha sustancia encontró un valor de 62g/mol. A) Realiza los cálculos para determinar la fórmula empírica de la sustancia.

B) Con ayuda de la masa molecular; establece la fórmula molecular de la sustancia.

C) ¿Qué hace pensar que se trata de una sustancia orgánica? Es una sustancia orgánica porque está compuesta por C, H y O. Se trata del compuesto: HO - COOH 14 – Completa la siguiente tabla: FÓRMULA EMPÍRICA

FÓRMULA MOLECULAR

CH CH CH CH CH2

C2H2 C12H26 C20H38 C4H10 C3H6

MASA MOLECULAR (G/MOL) 70 170 278 58 42

PORCENTAJ E DE C 92.3% 84.7% 86.33% 82.7% 85.7%

15 – ¿Cómo influye la hibridación del carbono sobre la estabilidad de los enlaces? Justifica tu respuesta. La hibridación de los orbitales atómicos del carbono, tiene como efecto el decrecimiento de los niveles de energía y por lo tanto una más grande seguridad al instante de enlazarse con otros recursos químicos.



16 – Se determinó experimentalmente la solubilidad de tres compuestos X, Y, Z, en los siguientes solventes: agua, etanol y éter etílico. Los resultados experimentales se muestran en la siguiente tabla: Solubilidad en Compuesto

X Y Z

AGUA

ÉTER

Insoluble Muy soluble Soluble

Soluble Insoluble Soluble

ALCOHO L Soluble Soluble Soluble

A) Indica la naturaleza orgánica o inorgánica de los compuestos X, Y, Z. Argumenta tu respuesta. 

Debe ser un compuesto apolar debido a que no se diluye en agua.

B) ¿En qué se fundamenta la solubilidad de X, Y, Z en alcohol? 

Debe ser un compuesto iónico o polar debido a que se diluye mucho en agua y en alcohol

C) Si el solvente fuera tinner o Varsol, ¿cuáles de los tres compuestos (X, Y o Z) se esperaría que se disolviera en ellos? ¿Por qué? 

Debe ser un compuesto que contenga tanto regiones apolar como polares, posiblemente un ácido graso.

17 – Para cada una de las siguientes representaciones señala con una X la respuesta correcta: A) El enlace doble entre átomos de carbono se presente cuando ocurre hibridación entre: a. Dos enlaces π y un enlace σ b. Un enlace σ y un enlace π c. Dos enlaces π y dos enlaces σ d. Tres enlaces π y un enlace σ. B) La hibridación en la cual se combinan tres orbitales p con un orbital s se denomina:

a. Sp2 b. Sp3 c. Sp d. S2p C) Cuando dos orbitales p se sobreponen, lado con lado, perpendicularmente al eje internuclear, se presenta: a. Una hibridación sp3 b. Un enlace σ c. Un enlace iónico d. Un enlace π D) Una de las siguientes características no corresponde al enlace σ a. Es de baja energía b. Es un enlace fuerte c. Es de alta energía d. Forma compuestos estables E) La hibridación sp3 o tetragonal se forma por la combinación de: a.

Un orbital atómico 2s y tres orbitales atómicos 2p

b. Dos orbitales 2s y un orbital atómico 2p c. Dos orbitales 2s y dos orbitales atómicos 2p d. Un orbital atómico 2s y dos orbitales atómicos 2p 18 – A partir de la configuración electrónica del átomo de carbono en su estado fundamental, señala tres razones por las cuales este átomo experimenta el fenómeno de la hibridación.   

Aquí cuando existe un enlace triple, los ángulos que se encuentran en este enlace son de 180ª y la estructura que se nos muestra es lo que conocemos como lineal (Los carbonos son diagonales). Aquí cuando existen los enlaces dobles, los ángulos que se muestran son de 120º y la estructura es plana (Los carbonos son trigonales). Aquí cuando los cuatro enlaces del carbono son simples, los ángulos de enlace son de 109,5 ª y la estructura es tetraedral.

19 – En el compuesto C4H10, los cuatro átomos de carbono presentan hibridación tetragonal, pero la molécula vista como un todo no tiene dicha forma. Explica por qué. 

Tengo entendido que esto se debe a que la hidratación en si nos dice que lo que está ocurriendo con respecto a un átomo central (Teniendo en cuenta que esta es una cadena de átomos de carbono, por ende esta no entraría en el grupo de “Tetraédrica”). Tomemos como ejemplo al componente: “CH4” el cual se conoce que SI es Tetraédrica mientras que posee la misma hidratación (Mas esta NO es una cadena)....