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Identificacion y experimentacion materiales organicos e inorganicos...

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LABORATORIO N°2: IDENTIFICACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA

Asignatura: CIENCIAS NATURALES

Presentado a:

JOSE LUIS ESTRADA FLOREZ

Presentado por: ANDRES ESTEBAN MOJICA HERRERA

GRADO: 11°B

COLEGIO ATENEO MODERNO SANTA MARTA D.T.C.H, 17 de julio de 2018 (MAG)

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Contenido Objetivos............................................................................................................................................3 Objetivo general.............................................................................................................................3 Objetivos específicos......................................................................................................................3 Marco conceptual..............................................................................................................................4 Compuestos orgánicos...................................................................................................................4 Los grupos funcionales...................................................................................................................4 Alcohol.......................................................................................................................................4 Aldehídos...................................................................................................................................5 Cetonas......................................................................................................................................5 Ácidos carboxílicos.....................................................................................................................6 Aminas.......................................................................................................................................7 Amidas.......................................................................................................................................7 Procedimiento....................................................................................................................................8 Resultados..........................................................................................................................................9 Preguntas.......................................................................................................................................9 Respuestas.....................................................................................................................................9 Conclusiones....................................................................................................................................12 Web grafía........................................................................................................................................12

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Objetivos Objetivo general 

Identifica las funciones químicas y los grupos funcionales de la química orgánica y utilizarlos para nombrar los compuestos orgánicos.

Objetivos específicos   

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Identificar los compuestos orgánicos según la presencia del grupo funcional Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje. Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo. Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.

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Marco conceptual Compuestos orgánicos Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno. En muchos casos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, halógenos y otros elementos. Estos compuestos se denominan moléculas orgánicas. No son moléculas orgánicas los compuestos que contienen carburos, los carbonatos y los óxidos de carbono. La principal característica de estas sustancias es que arden y pueden ser quemadas (son compuestos combustibles).La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de forma artificial, aunque solo un conjunto todavía se extrae de forma natural. Las moléculas orgánicas pueden ser de dos tipos: • Moléculas orgánicas naturales: Son las sintetizadas por los seres vivos, y se llaman biomoléculas, las cuales son estudiadas por la bioquímica. • Moléculas orgánicas artificiales: Son sustancias que no existen en la naturaleza y han sido fabricadas por el hombre como los plásticos. La línea que divide las moléculas orgánicas de las inorgánicas ha originado polémicas e históricamente ha sido arbitraria, pero generalmente, los compuestos orgánicos tienen carbono con enlaces de hidrógeno, y los compuestos inorgánicos, no. Así el ácido carbónico es inorgánico, mientras que el ácido fórmico, el primer ácido graso, es orgánico. El anhídrido carbónico y el monóxido de carbono, son compuestos inorgánicos. Por lo tanto, todas las moléculas orgánicas contienen carbono, pero no todas las moléculas que contienen carbono, son moléculas orgánicas.

Los grupos funcionales Son unidades estructurales en los compuestos orgánicos que son definidos por arreglos de enlaces específicos entre átomos específicos. A medida que progresamos en nuestro estudio de química orgánica, será muy importante que podamos reconocer rápidamente los grupos funcionales más comunes, porque son los elementos estructurales que definen como las moléculas orgánicas reaccionan. Los principales tipos de compuestos orgánicos clasificados según su reactividad: alcanos, cicloalcanos, alquenos, reacciones de alquenos, alquinos, alcoholes, éteres, aldehídos y cetonas, benceno, ácidos carboxílicos, haluros de alcanoilo, anhídridos, ésteres, nitrilos, amidas, aminas. En la siguiente tabla encontrarás cada uno de los grupos funcionales más importante en la química orgánica.

Alcohol Un alcohol es un compuesto orgánico que contiene un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno, enlazado de forma covalente a un átomo de carbono. Además este carbono debe estar saturado, es decir, debe tener solo enlaces simples a sendos átomos.

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Aldehídos Los aldehídos son compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO (formilo). Un grupo formilo es el que se obtiene separando un átomo de hidrógeno del formaldehído. Como tal no tiene existencia libre, aunque puede considerarse que todos los aldehídos poseen un grupo terminal formilo Los aldehídos se denominan como los alcoholes correspondientes, cambiando la terminación -ol por –al.Se nombran sustituyendo la terminación -ol del nombre del hidrocarburo por -al. Los aldehídos más simples (metanal y etanal) tienen otros nombres que no siguen el estándar de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) pero son más utilizados formaldehído y acetaldehído, respectivamente, estos últimos dos son nombres triviales aceptados por la IUPAC

Cetonas Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono, a diferencia de un aldehído, en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un átomo de hidrógeno.1 Cuando el grupo funcional carbonilo es el de mayor relevancia en dicho compuesto orgánico, las cetonas se nombran agregando el sufijo ona al hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona; heptano, heptanona; etc). También se puede nombrar posponiendo cetona a los radicales a los cuales está unido (por ejemplo: metilfenil

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cetona). Cuando el grupo carbonilo no es el grupo prioritario, se utiliza el prefijo oxo- (ejemplo: 2oxopropanal). El grupo funcional carbonilo consiste en un átomo de carbono unido con un doble enlace covalente a un átomo de oxígeno. El tener dos radicales orgánicos unidos al grupo carbonilo, es lo que lo diferencia de los ácidos carboxílicos, aldehídos, ésteres. El doble enlace con el oxígeno, es lo que lo diferencia de los alcoholes y éteres. Las cetonas suelen ser menos reactivas que los aldehídos dado que los grupos alquílicos actúan como dadores de electrones por efecto inductivo.

Ácidos carboxílicos Los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos, caracterizados porque poseen un grupo funcional llamado grupo carboxilo o grupo carboxi (–COOH). En el grupo funcional carboxilo coinciden sobre el mismo carbono un grupo hidroxilo (-OH) y carbonilo (-C=O). Se puede representar como -COOH ó -CO2H. Los ácidos carboxílicos tienen como fórmula general R-COOH. Tienen propiedades ácidas; los dos átomos de oxígeno son electronegativos y tienden a atraer a los electrones del átomo de hidrógeno del grupo hidroxilo con lo que se debilita el enlace, produciéndose en ciertas condiciones una ruptura heterolítica, cediendo el correspondiente protón o hidrón, H+, y quedando el resto de la molécula con carga -1 debido al electrón que ha perdido el átomo de hidrógeno, por lo que la molécula queda como R-COO-.

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Aminas Las aminas son compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados del amoníaco y resultan de la sustitución de uno o varios de los hidrógenos de la molécula de amoniaco por otros sustituyentes o radicales. Según se sustituyan uno, dos o tres hidrógenos, las aminas son primarias, secundarias o terciarias, respectivamente. Las aminas son compuestos muy polares. Las aminas primarias y secundarias pueden formar puentes de hidrógeno. Las aminas terciarias puras no pueden formar puentes de hidrógeno, sin embargo pueden aceptar enlaces de hidrógeno con moléculas que tengan enlaces O-H o N-H. Como el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, el enlace N-H es menos OCNR polar que el enlace O-H. Por lo tanto, las aminas forman puentes de hidrógeno más débiles que los alcoholes de pesos moleculares semejantes. Las aminas primarias y secundarias tienen puntos de ebullición menores que los de los alcoholes, pero mayores que los de los éteres de peso molecular semejante. Las aminas terciarias, sin puentes de hidrógeno, tienen puntos de ebullición más bajos que las aminas primarias y secundarias de pesos moleculares semejantes.

Amidas Las amidas son derivados de los ácidos carboxílicos. Como sabemos, los ácidos carboxílicos contienen un grupo COOH. En las amidas se sustituye el OH por un grupo R-N-R. Esta amida podría ser primaria, terciaria o secundaria dependiendo de que fueran estos radicales llamados R. Si fueran dos hidrógenos sería una amida primaria. Si fueran un hidrógeno y una cadena sería secundaria y si ambas R fueran cadenas sería una amida terciaria. Los puntos de ebullición de estos compuestos orgánicos varían bastante. En el caso de la metanamida es de 3 grados y en el caso de la etanamida es de 82. Las amidas pueden formar puentes de hidrógenos debido a que son moléculas polares y que contienen nitrógeno y oxígeno. Las amidas pequeñas son solubles en agua por este mismo motivo.

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Procedimiento -

Llegada al laboratorio, cada quién con su respectiva bata e implementos para trabajar dentro de él. Escuchar las indicaciones del profesor para ver cómo se trabajará. Encender el video beam y prestar atención a la mecánica. Realizar preguntas abiertas sobre la actividad. Debatir acerca las sustancias orgánicas y los grupos funcionales Identificar que sustancias son orgánicas y cuáles no. Copiarlas en el cuaderno. Palabras de profundización por parte del docente. 8

Resultados Preguntas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

¿Qué tipos de sustancias eran orgánicas y cuáles inorgánicas? ¿Cuál es el nombre y fórmula de las que resultaron orgánicas? ¿A qué grupo funcional pertenecen? Para ello, preséntalo en una tabla como la que ilustra la guía en la página dos. ¿Cuáles son las proteínas que se encuentran en la sangre? ¿qué funciones cumplen cada una? ¿Cuál es función biológica del agua? ¿Por qué el agua siendo una molécula inorgánica es compatible con los procesos vitales que cumplen las moléculas orgánicas?

Respuestas 1)  Orgánicas  Sangre  Alcohol  Agua  Árbol  Mosca  Persona  Inorgánicas  Marmol  Piedra  Tiza  Ordenador

2) FORMULA CCl3CCl3 HCN CH3COOH CH4 CH3CN CH3CH2OH H2CO CN2OH

NOMBRE Hexacloroetano Ácido cianhídrico Ácido acético Etano Acetonitrilo Etanol Formaldehído Urea

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GRUPO FUNCIONAL Alcano Ácido carboxílico Ácido carboxílico Alcano Ester Alcohol Aldehído Carbonilo

4) Las proteínas plasmáticas son un conjunto de moléculas formadas por la unión de diversos aminoácidos que se encuentran en el plasma sanguíneo. Son interesantes de analizar porque en muchos casos su exceso o deficiencia es un signo claro de enfermedad. Se realizar mediante una extracción previa de sangre en ayunas. A continuación, se determinan por electroforesis en acetato de celulosa y/o geles de agarosa. De esta forma, las proteínas se van a separar en bandas en función de su carga, su tamaño y su forma, el potencial eléctrico aplicado, la fuerza iónica del tampón y por supuesto la temperatura. 5) -

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Prealbumina y proteína transportadora de retinol: Son proteínas que solo duran unas horas en circulación antes de degradarse. Se encargan del transporte de hormonas y en problemas nutricionales y hepáticos su nivel desciende rápidamente. Albumina: Es el 50% del total de proteínas plasmáticas. Se sintetiza en hígado y permanece en circulación durante 19 días, hasta que se metaboliza en los tejidos donde es fuente de aminoácidos. Sus funciones más importantes guardan relación con su tamaño, que le mantiene dentro de la circulación, y de su carga eléctrica, que le deja transportar hormonas, iones, fármacos, etc… Alfa 1 Glicoproteina acida y Alfa 1 anti tripsina: son las principales componentes de las alfa globulinas. La primera modula la respuesta celular y la segunda inhibe proteasas en la reacción de fase aguda. Alfa 2 Macroglobulina. Es una anti proteasa que destaca por su gran tamaño. Ceruloplasmina. Proteína que contiene cobre y cumple una función doble: oxidante del hierro y antioxidante general. Tangerina. Proteína transportadora de hierro, en la anemia ferropénica su concentración se eleva. Beta 2 Micro globulina. Proteína de pequeño tamaño que forma parte de los antígenos de histocompatibilidad. Se eleva en sangre cuando aumenta la celularidad y en orina, en los fallos renales tubulares no se filtra y se pierde. Proteína C Reactiva: Es una proteína muy sensible a los procesos de inflamación que causan elevación temprana e interna de su concentración sanguínea. Inmunoglobulinas: Conjunto de proteínas de acción defensiva, que son reactivas frente a los antígenos.

6) Principal disolvente biológico El agua, además de disociar compuestos iónicos, puede manifestar también su acción como disolvente mediante el establecimiento de enlaces de hidrógeno con otras moléculas que contienen grupos funcionales polares, como alcoholes, aldehídos o cetonas, provocando su dispersión o disolución. Función metabólica El agua constituye el medio en el que se realizan la mayoría de las reacciones bioquímicas; en ocasiones, además, interviene de forma activa en la reacción, como en el caso de la hidrólisis. 10

Función estructural La elevada cohesión de las moléculas permite al agua dar volumen a las células, turgencia a las plantas e incluso actuar como esqueleto hidrostático en algunos animales invertebrados. También explica las deformaciones que experimentan algunas estructuras celulares como el citoplasma. Función mecánica amortiguadora El ser un líquido incompresible le permite ejercer esta función en las articulaciones de los animales vertebrados, constituyendo el líquido sinovial que evita el contacto entre los huesos. Función de transporte La elevada capacidad disolvente del agua permite el transporte de sustancias en el interior de los seres vivos y su intercambio con el medio externo, facilitando el aporte de sustancias nutritivas y la eliminación de productos de desecho. La capilaridad contribuye a la ascensión de la savia bruta a través de los vasos leñosos. Función termorreguladora El elevado calor específico del agua permite mantener constante la temperatura interna de los seres vivos. El elevado calor de vaporización explica la disminución de temperatura que experimenta un organismo cuando el agua se evapora en la superficie de un ser vivo. Permite la vida acuática en climas fríos Su mayor densidad en estado líquido explica que al descender la temperatura, se forma una capa de hielo en la superficie, que flota y protege de los efectos térmicos del exterior al agua líquida que queda debajo; este hecho permite la supervivencia de muchas especies. 7) El agua interviene en casi todas las reacciones químicas de la célula. La Bioquímica estudia las propiedades y de las reacciones de los compuestos orgánicos presentes en el organismo. Sin embargo, no debe olvidarse que en las células vivas la mayor parte de los compuestos bioquímicos existen y la mayor parte de las reacciones se desarrollan en un medio acuoso. El agua es tan familiar para los seres vivos que generalmente la consideramos como un fluido muy simple, pero las propiedades físicas y químicas del agua son trascendentes y tienen profundos significados para la Biología, sus propiedades son muy importantes para el funcionamiento celular, de hecho están directamente relacionadas con las propiedades de las biomoléculas y, por tanto, con el metabolismo. Las estructuras de las macromoléculas que conforman a los seres vivos son el resultado de las interacciones con el medio acuoso que las contiene. La combinación de las propiedades del disolvente responsables de las asociaciones in tra e intermoleculares de estas sustancias es característico del agua; ya que ninguna otra sustancia se asemeja al agua a este respecto. Por lo anteriormente expuesto, no debe sorprendernos que el agua sea la sustancia más abundante en los sistemas biológicos, de hecho más del 70% de los seres vivos está formado por agua. No olvidemos que el agua aunque es un compuesto vital, por si misma carece de vida 11

Conclusiones Los compuestos orgánicos son muy importantes en nuestra vida diaria aunque no nos demos cuenta de ello debido a la importancia de los compuestos que contienen carbono. Los compuestos orgánicos son los componentes principales de los seres vivos y la vida como la conocemos no podría existir sin ellos por ejemplo los alimentos. El alimento que ingerimos está constituido por compuestos orgánicos. Los combustibles que utilizamos para mover los automóviles y calentar las casas son principalmente compuestos orgánicos. Una gran proporción de nuestras posesiones son total o parcialmente compuestos orgánicos. Por ejemplo, los plásticos que corresponden a un diverso grupo de compuestos orgánicos forman parte de la mayoría de los artículos que compramos. Puedo concluir que las sustancias orgánicas presentan diferentes características y propiedades físicas que las diferencian unas de otras. A las sustancias químicas orgánicas se las puede reconocer por su color, olor y sabor. Cada sustancia química orgánica presenta una diferente formula estructural. También puedo concluir que una sustancia orgánica es aquella que está formada por el átomo del carbono. Concluyo que las sustancias orgánicas identificadas en el laboratorio se presentaron en diferentes estados físicos como sólido y liquido

Web grafía http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena10/4q10_contenido s_1a.htm# https://es.wikibooks.org/wiki/Qu%C3%ADmica/Grupos_funcionales https://lasupergalaxia.wordpress.com/2009/11/21/las-proteinas-plasmaticas/ https://www.infobiologia.net/2011/08/importancia-biologica-del-agua.html http://www.fmvz.unam.mx/fmvz/p_estudios/apuntes_bioquimica/Unidad_2.pdf https://www.youtube.com/watch?v=2f2_07p1f68 https://www.youtube.com/watch?v=AUAUyMwCr-0

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