Habilidades
Grupo: Título del recurso
Priorización 2023-2025: Aprendizajes Basales
CN2M OA 17
Crear modelos del carbono y explicar sus propiedades como base para la formación de moléculas útiles para los seres vivos (biomoléculas presentes en la célula) y el entorno (hidrocarburos como petróleo y sus derivados).
Clasificaciones
Textos Escolares oficiales 2023
Actividades de apoyo pedagógico
Material didáctico
Lecciones: clases completas
Indicadores
Indicadores unidad 3
- Identifican propiedades y características del carbono que promueven las características de las moléculas orgánicas.
- Explican la tetravalencia del carbono de acuerdo a propiedades electrónicas.
- Utilizan modelos de representación de moléculas orgánicas: fórmula molecular, estructural expandida, estructural condensada, esferas y varillas, entre otras, como identificación de las moléculas orgánicas.
- Relacionan distintas fuentes de carbono con procesos tales como extracción y procesamiento del petróleo.
- Comprenden el impacto ambiental del uso de compuestos orgánicos desde las investigaciones para evidenciar la importancia de la química orgánica.
- Nombran la cadena principal y las ramificaciones en un compuesto orgánico mediante uso de nomenclatura IUPAC.
- Identifican los grupos funcionales (haluros, éteres, alcoholes, sulfuros, aminas, cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos, anhídridos, ésteres, amidas, aminas y nitrilos, entre otros) según nomenclatura IUPAC.
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Preguntas
Carbono Cuaternario
Enunciado
En una cadena hidrocarbonada se dice que hay un carbono cuaternario si:
Alternativas
A) Es el cuarto carbono de dicha cadena.
B) Al hacer enlaces, se une a tres carbonos.
C) Está enlazado a cuatro átomos de carbono.
D) A él se une un radical que posee cuatro átomos de carbono.
Respuesta
Alternativa C
Electrones en doble enlace
Enunciado
La bolsas plásticas que se utilizan en los almacenes y supermercados están formadas por un compuesto llamado acetileno, cuya fórmula es CH2=CH2. A partir de lo anterior, ¿cuántos electrones participan en el doble enlace de éste compuesto?
Alternativas
A) Un solo electrón.
B) Dos electrones.
C) Cuatro electrones.
D) Seis electrones.
Respuesta
Alternativa C
Electrones en enlace simple
Enunciado
¿Cuántos electrones hay en el enlace C-C del acetileno cuya fórmula molecular es C2H2?
Alternativas
A) 2
B) 4
C) 6
D) 8
Respuesta
Alternatuva C
Química Orgánica
Enunciado
A partir de la nomenclatura IUPAC para los compuestos organicos, la forma de nombrar a los hidrocarburos depende de su tipo y cantidad de carbonos en su cadena principal ¿cuál de los siguientes opciones indica correctamente el nombre de esta cadena carbonada?
Alternativas
A) 2-pentanona
B) 2-hexanona
C) 1-metil-pentaldehido
D) 4-metil-2-propanona
Respuesta
B
La cadena más larga de este compuesto posee seis átomos de carbono insaturados (es decir, sin dobles ni triples enclaces). Por lo tanto, para nombrarlo se utilizaría el prefijo hexa. La cadena además presenta un grupo funcional carbonilo -C=O unido a dos átomos de carbono, lo que indica que el compuesto es una cetona. En este caso es necesario otorgarle al grupo funcional carbonilo la posición más baja, por lo que se encontraría en el carbono 2.
De esta manera el compuesto se nombraría como:
2-hexanona
Puntos de ebullición
Enunciado
La tabla adjunta muestra los puntos de ebullición de tres compuestos orgánicos distintos.
Compuesto | Nombre | Punto de ebullición ($^\circ$C) |
A | Trimetilamina | 3 |
B | Propilamina | 49 |
C | Propanol | 97 |
Considerando las características de cada compuesto, la diferencia entre los puntos de ebullición de:
I. A, B y C se debe a la diferencia entre sus masas molares, ya que los compuestos más pesados tienden a tener un punto de ebullición mayor.
II. A y B se debe a que, si bien ambos forman enlaces por puente de hidrógeno, B presenta una mayor cantidad de este tipo de interacciones.
III. B y C se debe a que la electronegatividad del oxígeno es mayor que la del nitrógeno y a la mayor presencia de puentes de hidrógeno.
Alternativas
A) Solo I.
B) Solo II.
C) Solo III.
D) Solo II y III.
E) I II y III.
Respuesta
C
Veamos cada una de las afirmaciones:
- El enunciado I es falso ya que no hay grandes diferencias entre las masas molares de los compuestos.
- En el caso del enunciado II tampoco es verdadero puesto que A no puede formar puentes de hidrógeno ya que no posee enlaces N-H (es una amina terciaria).
- Por último el enunciado III es verdadero porque el enlace O-H es más polarizado que el enlace N-H lo que hace que las moléculas de los alcoholes tengan interacciones más fuertes entre ellas. En consecuencia se requiere de una mayor energía para pasar a la fase gaseosa en el caso del compuesto con la función -OH.
Finalmente solo la afirmación III es correcta.
Química Orgánica: ángulos de enlace
Enunciado
Los ángulos de enlace en los compuestos orgánicos, dependen en gran medida de la hibridación de los átomos de carbono. A partir de lo anterior, y considerando la estructura de la propanona que se indicar en el siguiente esquema, ¿cómo son comparativamente los ángulos 1, 2 y 3?
Alternativas
A) 1 > 2 > 3
B) 1 = 2 = 3
C) 1 < 2 > 3
D) 1 =3 < 2
Respuesta
D
En la propanona los átomos de carbono que ocupan las posiciones 1 y 3 se ubican en el centro de un tetraedro, ya que estos carbonos presentan sólo enlaces simples (hibridación sp3) formando ángulos de enlace de 109,5°. Por el contrario, el átomo de carbono central (C2) presenta forma trigonal plana, ya que tiene un enlace doble (hibridación sp2) con ángulos de enlace de 120°.
Isómeros y estereoisómeros
Enunciado
¿Cuál(es) de los siguientes compuestos es (son) isómero(s) del 1-butanol?
I.
II.
III.
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
Respuesta
D
En Química Orgánica, los isómeros son todos aquellos compuestos que tienen la misma fórmula molecular (global) lo que significa que tienen los mismos átomos y en la misma cantidad, pero se diferencian en la distribución de ellos. Por lo tanto, tienen una fórmula estructural diferente y por ello propiedades físicas y químicas diferentes. Por ejemplo el 1-butanol es un alcohol primario de cuatro átomos de carbono cuya estructura es CH3 - CH2 - CH2 - CH2OH, y tiene un punto de ebullición de 117, 7 °C. Su isómero, el 2-butanol (compuesto III), cuya estructura es CH3 - CH2 - CHOH - CH3 tiene un punto de ebullición de 99, 5 °C.
En el problema planteado los tres compuestos señalados poseen carbono, hidrógeno y oxígeno pero se diferencian en el grupo funcional. El compuesto indicado en I corresponde a un éter de fórmula global C4H10O; el señalado en II corresponde a una cetona de fórmula global C4H8O; y el indicado en III corresponde a un alcohol, de fórmula global C4H10O.
La fórmula global de 1-butanol es C4H10O. Luego son isómeros de él sólo los compuestos de las alternativas I y III que tienen la misma fórmula global.
Química Orgánica: Isómeros
Enunciado
Al comparar el etanol con el dimetil éter se puede asegurar que:
I. Son isómeros estructurales.
II. Son compuestos polares.
III. El ángulo de enlace entre el oxígeno y los elementos a los cuáles está unido, en cada uno de los compuestos, son similares.
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II y III
C) Solo I y II
D) I II y III
Respuesta
D
Analicemos cada una de las afirmaciones:
I.
La fórmula molecular del etanol y el dimetileter es la misma por lo tanto, son isómeros estructurales. De hecho, el único isómero del etanol es el dimetileter (Etanol: CH3-CH2-OH; dietil éter: CH3-O-CH3).
II.
Ambos compuestos son polares, y el dimetileter es una molécula angular como el agua.
III.
Los ángulos entre los enlaces C-O, en ambas moléculas, son aproximadamente109,5° ya que el C es tetravalente.