El carbono y sus compuestos TecM

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El Carbono y sus

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Instrucciones para el alumno:

Parte 1

De forma individual

1. Antes de la clase investiga en fuentes confiables sobre las propiedades de los

compuestos orgánicos. Asegúrate de recabar información sobre

combustibilidad, solubilidad, puntos de fusión y ebullición, conductividad y

densidad.

En equipo

2. Comparen y discutan los resultados de su investigación. Organicen toda la

información que recabaron en una tabla como la siguiente:

Propiedad Descripción

Combustibilidad

Solubilidad

Conductividad

Puntos de fusión y ebullición

Densidad

3. Lleven estos materiales a la siguiente clase:

Azúcar

Parafina

Sal

Acetona

Aceite comestible

Bicarbonato de sodio

Parte 2

En equipo

Pruebas de solubilidad en agua y conductividad

Prueba de solubilidad en agua:

4. Agreguen aproximadamente 1 ml o 1 gr de cada material a un frasco con agua

destilada. Observen y registren si cada material es soluble en agua. Además,

describan los cambios producidos.

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/tetramestre/preparatoria/qu/qu13052beta/bb/tema1.htm#collapseAct2



Material Soluble en agua (x)

Observación

Azúcar

Parafina

Sal

Acetona

Aceite comestible


*No desechen las mezclas, pues las necesitarán para la prueba de conductividad

eléctrica.

Prueba de conductividad:

5. Con la pila tipo D, el foquito de 1.5 V y el alambre de cobre ensamblen el

siguiente dispositivo:

6. Sumerjan los extremos del alambre en un frasco con agua destilada y observen.

7. Ahora, sumerjan los extremos del alambre en los frascos con los materiales en

agua que utilizaron en el punto 1 (prueba de solubilidad en agua). Observen y

registren lo que sucede con cada material.

Material Conductividad eléctrica (x)

Observación

Azúcar

Parafina

Sal

Acetona

Aceite comestible




Parte 3

En equipo

8. Clasifiquen cada material en orgánico o inorgánico y elaboren una tabla donde

justifiquen su respuesta.

Material Orgánico (x) Justificación

Azúcar

Parafina

Sal

Acetona

Aceite comestible



1. Completa la definición de química orgánica utilizando todas las opciones del

banco de palabras.

La química orgánica estudia…

seres vivos compuestos químicos sintéticos

cadenas de carbono naturales petróleo

2. Observa este video https://www.youtube.com/watch?v=3ejUQfAGYck y realiza lo

siguiente:

Separación de componentes del petróleo:

Dibuja un diagrama donde representes una torre de destilación e incluyas

los principales compuestos que se obtienen, desde residuos sólidos

hasta gases. Además, incluye la temperatura aproximada.

Transformación:

c. Señala cuáles de los siguientes son procesos de transformación del

petróleo. Marca con una ( ) si corresponde a un proceso de

transformación e indica para qué se usa.

Proceso

Para qué se usa

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/tetramestre/preparatoria/qu/qu13052beta/bb/tema1.htm#ejer1-1



Polimerización

Pirólisis o craqueo térmico

Destilación

Craqueo catalítico

Saponificación

b. ¿Cuál es la diferencia entre una fracción o componente del petróleo y un

producto derivado del petróleo? Da un ejemplo de cada uno.


Orbital puro s Orbital puro p Hibridación

Hibridación Tipo de ligadura Tipo de compuestos

Compuesto

Carbonos

con

hibridación

sp

Carbonos

con

hibridación

sp2

Carbonos

con

hibridación

sp3

Orbitales

SIGMA

Orbitales

PI

CH3 – CH2 – CH2 – CH2–

CH3

CH2 = CH – CH = CH2

CH3 – C Ξ C – CH2 – CH3

Encierra en un círculo el grupo funcional e identifica a qué familia pertenecen los

siguientes compuestos:

CH3 – CH2 – CONH2 CH3 – CH2 – NH – CH3

CH3 – CH = CH – CH3 CH3 – CH– CH2 – CH2 – CHO | CH2 – CH3




CH3 – CH2– CH – CO – CH – CH3 | | CH3 CH3

CH3 – C Ξ C – CH2 – CH2 – CH3

CH3 – CH2 – COO – CH2 – CH3 CH3 – CH2 - CH2 – COOH

CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH3

|

O – CH3


Parte 1

En forma individual

Completa el siguiente cuestionario con los conocimientos adquiridos.

1. Los hidrocarburos acíclicos llamados ___________________son de cadena

abierta, completamente saturados cuya fórmula general

__________________significa que todos sus enlaces se encuentran unidos a

átomos de carbono e hidrógeno. Se les conoce con el nombre común

de__________________.

2. Reciben el nombre de olefinas. Tienen por lo menos un enlace pi, cuya fórmula

general es______________________, lo que indica que es un compuesto

insaturado. Al nombrarlos se utiliza el sufijo______________________.

3. Son hidrocarburos de cadena abierta, que tienen por lo menos dos enlaces pi.

Su fórmula general ___________________ indica que son compuestos

insaturados. Se les conoce con el nombre común de_______________________ y

al nombrarlos se utiliza el sufijo__________.

4. Son hidrocarburos que no tienen carbonos terminales. El más simple tiene

_____átomos de carbono y enlaces sigma. Estos hidrocarburos reciben el

nombre de_________________.

5. Compuesto alicíclico de 5 átomos de carbono que tiene por lo menos un enlace

pi. Recibe el nombre de_______________________.

6. Es el compuesto aromático más importante. Es cíclico y tiene 3 enlaces

pi____________.

Parte 2

En equipo

I. Compartan los resultados de la primera parte con sus compañeros y elaboren

una lista de los siguientes compuestos orgánicos.




1. 6 hidrocarburos de cadena abierta que incluyan alcanos, alquenos y

alquinos.

2. 4 hidrocarburos de cadena cerrada que incluyan cicloalcanos y

cicloalquenos.

3. 5 hidrocarburos aromáticos.

4. Escribe cada una de las fórmulas de los compuestos seleccionados

previamente.

5. Investiga las propiedades físicas de los compuestos seleccionados

previamente.

6. Menciona los usos que tienen en la vida diaria los compuestos

seleccionados previamente.

7. Investiga los efectos negativos que tengan algunos de los compuestos

seleccionados.

II. Completen la siguiente tabla con toda la información recopilada.

Compuestos Fórmula química

Propiedades físicas

Usos Efectos negativos

Alcano

Alcano

Alqueno

Alqueno

Alquino

Alquino

Cicloalcano

Cicloalcano

Cicloalquino

Cicloalquino

Aromático

Aromático

Aromático

Aromático

Aromático

Parte 3

En equipo



Si no se cuenta con laboratorio

Diseñen un boletín informativo en donde alerten a toda la comunidad estudiantil sobre

el daño que se ocasiona en el planeta con el uso excesivo de los compuestos orgánicos

estudiados hasta el momento y la forma en que se pueden contrarrestar.

Si se cuenta con laboratorio

Obtención del acetileno en el laboratorio (consultar previamente el Formato de

prácticas que se encuentra en el botón de Prácticas de Laboratorio del menú del curso)


1. Nombra los siguientes compuestos según la IUPAC:

1. _______________________ 6. _________________________________

2. ___________________________ 7. _________________________________

3. ___________________________ 8. ____________________________________

4. ____________________________ 9. ___________________________________

5. ____________________________ 10.____________________________________




2. Escribe la fórmula estructural semidesarrollada de cada uno de los siguientes

alcanos:

a. 6-isopropil-2,5-dimetilnonano

b. 4-etil-3-metilheptano

c. Dodecano

d. 4-etil-4-metilheptano

e. 2,3-dimetilpentano

f. 5,5-dietil-2-metil-4-propildecano

g. 2, 3, 4-trimetiloctano

h. Etano

i. 3-etil-6,7-dimetil-4-propildodecano

j. 4,5-dietil-5-isopropil-3,4-dimetil-6-propilundecano


1. Identifica el tipo de hidrocarburo (alqueno o alquino) y nombra según IUPAC los

siguientes compuestos:

a)

f)

b)

g

)

c)

h

)

d)

i)

e)

j)

2. Escribe las estructuras de los siguientes compuestos:

a. 3-etil-4-metil-2-hexeno

b. 1,4-octadiino




c. 3-metil-1-pentino

d. 4-isopropil-2-metil-2,5-heptadieno

e. Propeno

f. 1,3,5-hexatriino

g. Etino

h. 2-metil-1-buteno

i. 3-propil-1,4-pentadieno

j. 2-butino


2. Aplicando las reglas de nomenclatura, escribe las estructuras de cada uno de

los siguientes compuestos orgánicos:

a. 1-etil-2,5-dimetil-4-propilbenceno

b. 1-etil-3-metil-5-propilciclohexano

c. 3,4,5-trimetilciclohexeno




d. 2-etil-1,4-dimetilbenceno

e. 3-ciclohexil-4-ciclopentil-2-metilhexano

f. 2,3-dietil-1-metilbenceno

g. Ciclobutano

h. Antraceno

i. 4,5-dietil-1-metilciclohexeno

j. p-dimetilbenceno

Evidencia 1:

Cuadro de doble entrada sobre productos del petróleo que presenten alternativas

biorremediables para ser aplicadas en casos de contingencia.

Instrucciones para realizar evidencia:80%

1. Describe los compuestos llamados hidrocarburos.

2. Redacta las instrucciones para nombrar correctamente los siguientes

compuestos, indicando un ejemplo en cada caso:

a. Alcanos

b. Alquenos

c. Alquinos

d. Cíclicos

e. Aromáticos

3. Escribe la fórmula desarrollada de los siguientes compuestos:

a. 3-bromo-2-nitrotolueno

b. 1,2, 3-trimetil-pentano

c. 3-etil-2-buteno

d. 5-etil-1metil-1,3-ciclopentadieno

e. 2,5-dimetil-3-hexino

4. Indica el uso y los efectos de los siguientes compuestos para el ambiente o la

salud:

a. Benceno

b. Naftaleno

c. Gas natural

d. Etileno

e. Ciclohexano

5. Elabora una tabla donde identifiques la fórmula general y estructura de cada

familia de hidrocarburos. Proporciona además un ejemplo de compuesto para

cada familia y nómbralo indicando el tipo de enlaces presentes en su estructura.

Tipo Nombre Fórmula general

Estructura Ejemplo Nomenclatura Enlaces

Alifáticos Alcanos Cn H2n+2 C - C CH3 – CH2 – CH3 Propano Sigma

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/tetramestre/preparatoria/qu/qu13052beta/bb/modulo1.htm#collapseEV

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/tetramestre/preparatoria/qu/qu13052beta/bb/modulo1.htm#collapseEV3



Alquenos

Alquinos

Cíclicos

Aromáticos Benceno


Parte 1

De forma individual

Parte 2

1. Antes de la clase, investiga en fuentes confiables y completa la siguiente tabla:

Familia de compuestos

Grupo funcional

Nomenclatura Propiedades

físicas (3) Propiedades químicas (2)

Compuestos representativos

Alcoholes

Éteres

Parte 2

En equipo

2. Investiguen 5 productos que contengan alcohol.

a. ¿Cuáles son sus componentes?

b. ¿Cuál es el uso de cada uno de ellos?

c. ¿Cuáles son las principales consecuencias de su abuso?

3. Investiguen 5 productos que contienen éter.

a. ¿Cuáles son sus componentes?

b. ¿Cuál es el uso de cada uno de ellos?

c. ¿Cuáles son los principales riesgos por su uso?

Parte 3

En equipo

4. Elaboren un tríptico informativo que oriente, motive o ayude a sus compañeros a

ser responsables en el uso y manejo del alcohol y el éter. Incluyan imágenes que

sirvan para comprender la idea. Compartan con el resto de la clase.






1. Escribe el nombre de los siguientes compuestos según IUPAC y encierra en un

círculo el o los grupos funcionales de la estructura:

a)

f)

b) g)

c)

h)

d)

i)

e)

j)

2. Escribe la estructura de los siguientes compuestos:

a. 2-etil-4-isopropilciclohexanol

b. 4-etilfenol

c. 2-metil-2-butanol

d. 1,3,5-ciclohexanotriol

e. 1-nonanol

f. 5-metil-3-heptanol

g. 2,4,5-trimetil-3-octanol

h. 2-etil-4,5-dimetil-3,6-decanodiol

i. 1,3-propanodiol

j. Butanol


1. Nombra los siguientes éteres según IUPAC.

a) f)

b)

g)




c) h)

d) i)

e)

j)

2. Escribe la estructura de los siguientes compuestos. Además, enciérra en un

círculo el grupo funcional al que pertenecen:

a. 3-metoxipentano

b. 2-metoxibutano

c. 1-metoxi- 2-propilciclohexano

d. 1-isopropoxipropano

e. 1-etoxi-2-metilbutano

f. Metoxibenceno

g. 4-etoxifenol

h. metoxiciclohexano

i. fenoxibenceno

3. Para el siguiente par de éteres contesta lo siguiente:

Metoxietano - Propoxibutano

a. ¿Cuál esperarías que tuviera menor punto de ebullición?

b. ¿Cuál esperarías que fuera más insoluble en agua?


Parte 1

De forma individual

1. Busca información sobre dos medicamentos de cada una de las siguientes

categorías:

a. Antipiréticos (para bajar la fiebre)

b. Analgésicos (para disminuir el dolor)

c. Antiinflamatorios (para reducir la inflamación)

2. Investiga sobre sus ingredientes y estructuras.

3. Señala qué similitudes encuentras en el nombre de las sustancias activas.

4. Investiga sobre sus riesgos y contraindicaciones.

Parte 2

En equipo




5. Reúnete con tus compañeros. Compartan la información que recopilaron sobre

los medicamentos.

6. Elaboren una tabla donde agrupen todos los medicamentos de acuerdo a su

categoría (antipiréticos, analgésicos, antiinflamatorios), incluyendo ingredientes,

estructura y riesgos.

7. Analicen las estructuras químicas de cada medicamento y encierren en círculos

los grupos funcionales que identifiquen, tales como los siguientes:

a. aldehídos

b. cetonas

c. ácidos

d. ésteres

e. aminas

f. amidas

Parte 3

En equipo

Si se cuenta con laboratorio

8. Antes de la clase, traer información sobre el uso del salicilato de metilo en los

medicamentos y su obtención en el laboratorio (consultar y traer impreso

el Formato de prácticas que se encuentra en el botón de Prácticas de Laboratorio

del menú del curso).

9. Con la asesoría del maestro, realicen la práctica de obtención de salicilato de

metilo. Consultar Formato de prácticas.

Si no se cuenta con laboratorio

10. Antes de la clase, traer cajas vacías de los medicamentos investigados.

11. Para esta parte simularán que trabajan en una farmacia.

12. Utilicen sus cajas y botes de medicamentos y ordénenlos según lo que

contienen.

13. Realicen una representación escénica en donde una persona llega con ciertos

síntomas solicitando un medicamento. Ustedes tendrán que indicarle lo que el

medicamento contiene y cuáles son sus contradicciones y riesgos. Realicen

esta actividad en varios equipos para que todos practiquen.


1. Nombra los siguientes compuestos según la IUPAC:

a) f)




b)

g)

c) h)

d)

i)

e)

j)

2. Escribe la estructura de los siguientes compuestos y encierra en un círculo el

grupo funcional.

a. Benzaldehído

b. 2,3-dimetilbutanal

c. 3-metil-2-pentanona

d. 3,6-dietilnonanal

e. 3-isopropil-4metilciclohexanona

f. 2-hexanona

g. 8-fenil-4-isopropil-3-octanona

h. 7-etil-3,6-dimetildecanal

i. 4-ciclobutil-2-heptanona

j. 3,3-dimetilbutanal


1. Asigna el nombre a las siguientes estructuras según IUPAC. Además, encierra

en un círculo y escribe el nombre de su grupo funcional.

a)

e)

b)

f)

c)

g)




d)

h)


a. Benzoato de ciclohexilo

b. Hexanoato de hexilo

c. Acetato de etilo

d. 2,2-dimetilpropanoato de metilo

e. Ciclohexanoato de fenilo

f. Ácido metanoico

g. Ácido 2-metilpentanoico

h. Ácido etanoico

i. Ácido 3,4-dimetilhexanodioico

j. Ácido 2-etil-4,4-dimetilheptanodioico


1. Identifica el tipo de compuesto (amina, amida) y nómbralo según IUPAC:

a) f)

b)

g)

c)

h)

d)

i)

e)

j)


a. N-etil-N-metilbenzamida

b. Propanamida

c. Pentanodiamida

d. N-propil octanamida

e. N,N-dimetil hexanamida

f. Trietilamina

g. N-metilanilina

h. Hexanamina

i. 3-metilciclopentanamina




j. N-propil-4-etilciclohexanamina

Evidencia 2:

Metodología de obtención y uso de una sustancia representativa de cada grupo

funcional.


1. Representa los grupos funcionales y sus fórmulas, de acuerdo a lo revisado en

este módulo.

2. Realiza una búsqueda que te permita conocer qué compuestos de uso común o

industrial podrían representar a los grupos funcionales.

3. Elige un compuesto representativo de cada grupo funcional.

4. Para cada compuesto o sustancia define lo siguiente:

a. Fórmula química

b. Propiedades físicas (punto de ebullición, punto de fusión, estado físico,

densidad, solubilidad).

5. Vacía la información recopilada en la siguiente tabla:

Derivado Fórmula general

Compuesto representativo

Fórmula química

Propiedades físicas Usos

Alcohol R-OH Metanol

Solubilidad: son muy

solubles en agua.

Puntos de ebullición:

son más altos que los

correspondientes

hidrocarburos, porque

forman puentes de

hidrógeno.

Se utiliza como

solvente,

combustible para la

fabricación de

explosivos y

celuloides.

Alcohol

Éteres

Aldehídos

Cetonas

Ácidos

Ésteres

Aminas

Amidas






Parte 1

De forma individual

1. Investiga la importancia de los lípidos, carbohidratos y proteínas en el

organismo y los requerimientos diarios de un hombre y una mujer de 15 a 20

años.

Mujer Hombre

Carbohidratos

Lípidos

Proteínas

Parte 2

En equipo

Investiguen:

2. ¿Qué es una dieta equilibrada?

3. ¿Qué funciones desarrollan los lípidos, los carbohidratos y las proteínas en los

seres humanos?

4. ¿Qué beneficios tiene para el ser humano consumir lípidos, carbohidratos y

proteínas?

5. ¿Qué riesgos tiene el exceso o ausencia de los lípidos, carbohidratos y

proteínas en el ser humano?

Parte 3

En equipo

6. Con la información obtenida completen la siguiente tabla. Deben ejemplificar

una dieta equilibrada para un hombre y una mujer de 15 a 20 años:

Mujer Porcentaje diario

recomendado Productos (mínimo 3)

Efectos por deficiencia

Efectos por exceso

Carbohidratos

Lípidos

Proteínas




Hombre Porcentaje diario

recomendado Productos (mínimo 3)

Efectos por deficiencia

Efectos por exceso

Carbohidratos

Lípidos

Proteínas


1. Realiza una investigación sobre los siguientes compuestos y después desarrolla

los elementos solicitados para cada compuesto:

a. Sacarosa

b. Colesterol

c. β-sitosterol

d. Fructosa

e. Limoneno

f. Maltosa

g. Estradiol

h. Vitamina E

i. Amilopectina

j. Celulosa

Elementos a desarrollar:

a. ¿A qué biomolécula pertenece?

b. ¿Cuál es su fórmula desarrollada?

c. Señala los grupos funcionales con un círculo.

d. Escribe el nombre del grupo funcional que identificaste

e. ¿En dónde se encuentran?

f. ¿Cuál es su función


Elabora las estructuras de la base de un enlace peptídico y una proteína primaria

con material reciclado.

Evidencia 3:

Diagrama de flujo sobre reacciones químicas que originan productos de uso cotidiano.








1. De forma individual elabora 2 preguntas con su respuesta, de cada uno de los

temas vistos en este módulo. Son 10 preguntas en total.

2. Intégrate a un equipo y comparte e intercambia la información generada en la

parte 1. Es decir, las 10 preguntas y sus respectivas respuestas. Del total de

preguntas y respuestas de cada miembro del equipo, seleccionen sólo 5 de cada

tema para tener, por equipo, 25 preguntas y sus respuestas correspondientes.

3. Entreguen la información recabada en un reporte. Dicha información deberá ser

estudiada por equipo para participar en el concurso de conocimiento.

4. Participen como equipo en el concurso del módulo analizado y trabajado.

a. El maestro será el moderador del concurso. Se puede invitar a alguien

más como testigo y jurado.

b. Las preguntas serán las que investigaron y entregaron por equipos.

c. El formato del concurso queda a criterio del profesor.

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