grupos funcionales (aromaticos)

 Propiedades y usos de compuestos aromáticos

Los derivados del benceno se forman cuando uno o más de los hidrógenos son reemplazados por otro átomo o grupo de átomos. Muchos compuestos aromáticos son mejor conocidos por su nombre común que por el sistémico. A continuación se muestran algunos de los derivados monosustituídos más comunes junto con sus características más importantes. El nombre con mayúsculas es su nombre común. El nombre sistémico se presenta entre paréntesis. Las reglas de estos nombres se explicarán más adelante.



Se emplea en la fabricación de explosivos y colorantes.


Este compuesto no tiene nombre común. Es un líquido incoloro de olor agradable empleado en la fabricación del fenol y del DDT.


Fue el primer desinfectante utilizado, pero por su toxicidad ha sido reemplazado por otros menos perjudiciales.

Se emplea para preparar medicamentos, perfumes, fibras textiles artificiales, en la fabricación de colorantes. En aerosol, se utiliza para tratar irritaciones de la garganta. En concentraciones altas es venenoso.


Es la amina aromática más importante. Es materia prima para la elaboración de colorantes que se utilizan en la industria textil. Es un compuesto tóxico.


Se emplea como materia prima de sustancias tales como colorantes. Se utiliza en la fabricación de trinitrotolueno (TNT) un explosivo muy potente.


Se utiliza como desinfectante y como conservador de alimentos.


Algunos derivados aromáticos están formados por 2 o 3 anillos y les conocen como policíclicos.. Ejemplos:

Es conocido vulgarmente como nafltalina. Es utilizado en germicidas y parasiticidas, además de combatir la polilla.


Se utiliza para proteger postes y durmientes de ferrocarril de agentes climatológicos y del ataque de insectos.


Agente cancerígeno presente en el humo del tabaco.






c) Nomenclatura de compuestos aromáticos disustituídos.-

La terminación sistémica de los compuestos aromáticos es benceno, palabra que se une al último sustituyente.

En los compuestos disustituídos, dos átomos de hidrógeno han sido reemplazados por radicales alquilo, átomos de halógenos o algún otro grupo funcional como –OH (hidroxi), –NH2 (amino) o –NO2 (nitro) que son los que se utilizarán en los ejemplos.

Los sustituyentes pueden acomodarse en 3 posiciones diferentes. Para explicarlas utilizaremos un anillo aromático numerado en el siguiente orden:



Las tres posiciones son:




Los sustituyentes están en dos carbonos seguidos.
Hay un carbono sin sustituyente, entre los que tienen un sustituyente.
Los sustituyentes están en posiciones encontradas,.

bibliografia

titulo del libro :el hombre y la quimica

autor :salvador mosqueira roldan

ruben rene requena f.

editorial : patria

edicion :1994

titulo del libro : quimica organica

autor :salvador castellaños malo

editorial :McGrawHill.

edicion :1999

isomeria de posicion sin nombre

isomeria de posicion con nombre:

isomeria inorganica

Hay varios tipos de isomeria presente en compuestos inorgánicos, sobre todo en complejos de coordinación,6 pero este fenómeno no es tan importante como en química orgánica:

• Isomería estructural o topológica: Los átomos se unen de modo diferente, como en el S2F2, de los que existe una molécula en forma de cadena y otra en forma de pirámide triangular. Un caso especial es la tautomería, en la que un átomo de H cambia de posición.

• Isomería conformacional: Igual a la ya comentada para compuestos orgánicos.





Isomería geométrica en alquenos

Un enlace carbono-carbono sencillo se compone de un orbital molecular

cual hay una sola posición de traslape. Como consecuencia, hay una rotación más o

menos libre en torno a los enlaces sencillos, y esta rotación es capaz de producir un

número infinito de isómeros de conformación (sección 2.7). Por ejemplo, en el 1,2-

dibromoetano, podemos visualizar los dos bromos en el mismo lado de la cadena de

carbono (eclipsados) o en lados opuestos (escalonados) como posibles conformaciones.

Sin embargo, la rotación en torno al enlace carbonocarbono sencillo no tiene

restricciones y, por tanto, éstos y otros confórmeros del 1,Bdibromoetano no se

pueden separar ni aislar porque se están interconvirtiendo de manera constante.

Br

u en el

Eclipsada

1 H \ /H Escalonada

En contraste, no es posible la libre rotación en torno a dobles enlaces carbonocarbono,

porque un doble enlace se compone a la vez de un enlace

u y un enlace IT.Aunque puede haber rotación en torno a un enlace o sin disminuir el traslape de or

Isomería

Isomería

Una clase de isómeros son los isómeros estructurales (o constitucionales), los cuales difieren entre si por la secuencia de enlace de sus átomos en la molécula y en sus propiedades físicas y químicas. Se subdividen en:

a.

Isómeros de Posición,

los cuales difieren en la ubicación de una función química en la cadena hidrocarbonada.

c.

La Tabla 2.2 muestra diversos ejemplos para las tres clases mencionadas con sus respectivos puntos de ebullición. Isómeros de Función, los cuales pertenecen a familias diferentes porque sus grupos funcionales son distintos, sin embargo tienen la misma fórmula molecular.


















Isómeros de Cadena, en los cuales las cadenas alquílicas (hidrocarbonadas) se ramifican en modo diferente. La importancia fundamental de la estructura molecular es ilustrada a través del concepto de isomería. En los compuestos orgánicos, la capacidad del átomo de carbono para formar enlaces sencillos y múltiples consigo mismo y con otros átomos conduce a diversas estructuras para moléculas de igual fórmula molecular. A estas estructuras se les denomina isómeros, del griego isos = igual y meros = parte.

radicales alquilos

El grupo alquilo (nombre derivado de alcano con la terminación ilo) es un grupo funcional orgánico monovalente, formado por la separación de un átomo de hidrógeno de un hidrocarburo saturado o alcano,^[1] para que así pueda enlazarse a otro átomo o grupo de átomos.
Se puede suponer que un grupo alquilo puede formarse a partir de un alcano, pero estos grupos no existen por separado (en ese caso se llaman radicales alquilo), o sea, los grupos alquilo no son compuestos en sí mismos, sino partes de compuestos mayores.^[2] Los grupos alquilo siempre se encuentran unidos a otro átomo o grupo de átomos, como en el gráfico de la derecha. A pesar de ello, es interesante considerarlos como partes que se pueden separar pues esto facilita la nomenclatura de los compuestos orgánicos y la comprensión del mecanismo de ciertas reacciones como la transmetilación.
Así, si separamos un hidrógeno de un metano, CH₄ , nos quedaría el grupo metilo, CH₃-, pero este grupo no puede estar aislado pues en ese caso sería el radical metilo, CH₃· altamente reactivo. Son muy frecuentes y aparecen como sustituyentes o unidades estructurales en muchos compuestos orgánicos.^[3]

 ACÍCLICOS

Salvo los 4 primeros, que reciben el nombre de metano, etano, propano y butano, los demás se nombran mediante un prefijo
Griego que indica el número de carbonos, y la terminación -ano.
Cuando el hidrocarburo es ramificado, el radical se nombra cambiando la terminación -ano por -hilo
ELECCIÓN DE LA CADENA PRINCIPAL
Para nombrarlos, la. Cadena más larga se, numera de un extremo a otro, (le tal forma que se asignen los números más bajos a los
Carbonos con cadenas laterales, independientemente de la naturaleza de los sustituyentes.
Cuando hay varias cadenas de igual longitud, se elige como principal:
La que tenga mayor número de cadenas laterales
La que tenga las cadenas laterales con los localizadores más bajos
La que tenga el máximo número de carbonos en las cadenas laterales más pequeñas.
La que tenga cadenas laterales lo menos ramificadas posible



INDICAR LOS SUSTITUYENTES
Los radicales simples se nombran siguiendo el orden alfabético, sin tener en cuenta los prefijos que indican el número de radicales iguales.
Los radicales con nombre complejo (ramificados a su vez), se ordenan según la primera letra del radical, incluyendo los prefijos para indicar la cantidad.
Cuando los localizadores sean iguales empezando por un extremo u otro, se elegirán de forma que el número más bajo corresponda al radical que se cita primero en el nombre.
Cuando hay dos o más radicales complejos iguales se usan los prefijos bis, tris,tetrakis, pentakis, etc.


CICLICOS

Cuando el doble enlace está integrado en un anillo, se añade el prefijo ciclo al nombre del alqueno.
El doble enlace tiene preferencia al numerar, por lo que los localizadores 1 y 2 corresponderán a los carbonos del doble enlace

petroleo

genérale petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite de roca")´ es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.
Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos atóxicos de mares o zonas lacustre del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la día génesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos.
En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.
Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.
En los Estados Unidos, es común medir los volúmenes de petróleo líquido en barriles (de 42 galones estadounidenses, equivalente a 158,987294928 litros), y los volúmenes de gas en pies cúbicos (equivalente a 28,316846592 litros); en otras regiones ambos volúmenes se miden en metros cúbicos.

l

alcanos alquenos y alquino

Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados..
alquenos:
Los alquenos u olefinas son hidrocarburos insaturados que tienen uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno no es más que un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos. formula general C_nH_2nALQUINOS:Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es C_nH_2n-2

caracteristica del petroleo

bibliografia

libro de quimica 2

autor:
abel salvador granados lopez
manuel landa barrera
bladinir beristain bonilla
miguel angel dominguez ortiz
janet gallegos estudillo.

editorial : nueva imagen
edicion 2010

4.- solucion molar (x)

una disolucion contiene 20 g de NaOH Y 100G de H2o . calcula la fraccion molar deNaOH y h2o


DATOS :

       masa NaOH = 20 g                masa H2o =100g


 nNaOH =(20g) (_1 mol_) = 0.5mol                 nNaOH= (100g)(__1mol__)= 5.55mol
                             40g                                                                    18g



SOLUCION
                   X   nNaOH =___nNaOH____ =___0.5 MOL_____ =0.083
                                          n disolucion                 6.05



               X   h2O =___h2O____ =___0.5 MOL_____ =0.083
                                    n disolucion                 6.05



 observa que :

X naoh +Xh2o = 1 ---------------------0.083+ 0.917=1 -----------------1=1


por lo tanto , la suma de fracciones molares es igual a 1.

clacula la normalidad que habra en 1200 ml   de  disolucion , la cual contiene 50g de h2SO4


DATOS :

              N =?                  E= (50g h2SO4)    (__1 eq-g h2so4__) = 1.02 eq-g h2so4
                                                                          49 g h2so4


                           V=(1200 ml) = 1.2 L


SOLUCION :

                     N=_E_ = _2eq-g h2so4_ =0.85   __eq-g h2so4____ =0.85 N
                            V            1.2 L                                  L

¿cual es la normalidad deHCL que contiene 0.35 eq- g en 600 ml de dicha disolucion ?


DATOS :
           N=?                      E=0.35 eq- g en  HCL          V =600 ML    = 0.60 L



SOLUCION :

               N= _E_ = _0.35 eq- g en  HCL___ = 0.58 N              __eq- g en  HCL____ =0.58 N
                      V           0.6 L                                                                 L

1.8eq - g H2 SO4-------------------------- GRAMOS

aplicando el mismo procedimiento analitico tendras :

(1.8eq - 8eq - g H2 SO4)                  (_49  g H2 SO4___)= 88.2  g H2 SO4
                                                              1 eq  g H2 SO4

3.- solucion normal ( N )

100g NaOH----------------------- eq- g


relacionando las estequiometricamente estas unidaes observaras que :

(100g NaOH) (_1 eq-gNaOH___)= 2,5 eq-gNaOH
                              40 gNaOH

calcula los gramos de molaridad NaOH que se requiere para preparar una disolucion 0.80 m en 1200ml
de agua.

DATOS :
            masa NaOH =?                   m=__0.80 mol NaOH_
                                                              kg H2o


             kg H2o=(1200ml) (__1g__) (_1g__)= 1.2kg
                                               1ml         1000g


SOLUCION :     

                  apartir de m =(_n__), despeja  n t obtienes  n=(m)(kg)  ; sustituyendo en la formula resulta


n= (_0.80 mol Na OH___) (1.2 KG h2o)
          kg H2o                    

calcula la molaridad de una disolucion que contiene 12 g de Mg(OH) 2 en 500 ml de h2O

DATOS:

              M=?

              n =(12g mg (OH)2 )    (_1mol mg (OH)2_)  =0.2mol mg (OH)2

                 58g mg (OH)2

kg disolvente =(500 ml)(_1g___) =0.5kg H2O

SOLUCION :

m= __n___ = __0.2mol mg (OH)2__ =_0.4 MOL mg (OH)2__ =0.4 m 

  kg disolvente            0.5 kg H2O          kg disolvente

2.- solucion molal (M)

CALCULA LA MOLARIDAD DE UNA DISOLUCION que tiene 0.5 moles de NaCL en 0.2 kg de agua

 

DATOS :

          m=?                  n=0.5 mol NaCL                  kg disolvente =0.2kg h2O

SOLUCION :

              m=___n___ = __0.5mol NaCL___ =2.5                _mol_NaCL__ =2.5

                    kg disolvente        0.2kg h2O                                KG h2O

¿cuantos gramos de NaOH  se necesita para preparar 1500ml de suspencion 0.50 M ? DATOS :            masa NaOH =?          V=1500ML =1.5L   M=__0.50 mol NaOH___                 L     SOLUCION :                         apartir de M =_n__ despeja a n y obtienes  n= MV ; ahora sustituye sus valores :                          n)=(_0.5mol NaOH_) (1.5 L) =0.75 mol NaOH                                         L                                     convierte los moles a gramos con la convercion correspondiente :                          (0.75 mol NaOH)  (__40G NaOH___)=30g NaOH                       MASA NaOH =30g

¿ cual es la molaridad de 250 g de h2so4  en 2500 ml de disolucion ?

DATOS :

 

              M=?                        n= (250g ) (_1 mol  h2so4___) = 2.6 moles h2so4

                                                                  98g 

              V =2500 ML = 2.5 L

 SOLUCION :

M = _n__ =_2.6 moles h2so4__ =1.02 _moles h2so4____ =1.02 M

         V              2.5 L                                 L

1.- solucion molar ( M )

¿cual es la molaridad de una disolucion de 2 moles KOH en 2.5 litros de disolucion ?

DATOS:

              M=?                     n =2 moles KOH                  V = 2.5 L

SOLUCION :

              M =__n_= _2 moles KOH__ = 0.80 _moles KOH___ = 0.80 M

                                      2.5                                        L

calcula las ppm de 120 mg  Na * contenidos en 1500 g de agua

 DATOS:
               ppm Na * =?                   masa Na * = 120mg                masa H2O= 1500  g =1.5 kg

SOLUCION :
                    ppm Na * =  _mg Na *_  =  _120 mg _  =80 ppm
                                           kg disolucion        1.5kg

4.- partes por millon ( ppm )

una muestra de agua de 600ml tiene 5mg de F . ¿cuantos ppm de ion flouroso hay en la muestra ?

DATOS :
              V h2o = 600ml = 0.6 L                           masa F = 5 mg               ppm =?

 SOLUCION : 
              ppm F = _mg F__ =mg F =__5mg___ = 8.33
                               L disolucion          0.6 L

¿cuantos mililitros de acido acetico se necesita para preparar 300ml de disolucion al 20% (v/v) ?

DATOS :
V acido acetico =?            V disolucion =300ml            % v/v acido acetico = 20%

SOLUCION :

V acido acetico = ( % acido acetico ) (_Vdisolucion __) =(20 %)(_300ml__) =60ml
                                                               100%                               100%

3.- porcentaje volumen a volumen ( % v/v )

¿cual es el % v/v de una disolucion que contiene 5 ml de HCL en 100ml de agua?

DATOS:
              %v/v HCL =?              Vhcl =5 ml                V h2o= 100ml

SOLUCION :

                       %v/v HCL = __Vhcl__ x100
                                              v disolucion

                   V disolucion = V hcl + V hcl=5 ml + 100ml = 105ml
              
                    % v/v HCL = _5 ml__ x 100 = 4.8
                                              105ml

 calcula la cantidad de gramos de MgCL2 que se requiere para preparar 150 ml de disolucion acuosa
  de MgCL2 al 12 % ( p/v )

DATOS:
    masa MgCL2= ?                                    volumen de solucion = 150ml =150 g

     % MgCL2= 12%

SOLUCION :
              masa MgCL2 = (12% )(_150g___) =18%
                                                         100%

2.- porcentaje peso a volumen ( % p/v)

 ¿cual es el % deNaCl en una solucion que contiene 10g de soluto en 120 ml de solucion ?


DATOS :
             % p/v de NaCL =?                          masa NaCL= 10g

                     volumen solucion = 120 ml

SOLUCION :

% P/V NaCL =_Masa NaCL___ x 100 = _10g__ x 100 = 8.33%
                         volumen disolucion

¿cuantos gramos de agua necesitan para mezclar 60 g de nitrato de sodio (NaNo3) y obtener una disolucion al 25%en peso ?

DATOS
      masa h2o=?                                             masa NaNo3 =60g

       % NaNo3 =25 %                                        % h2o=100%- 25%= 75 %

SOLUCION
               masa h2o =(75 %) (_60g_) =240
                                                 25%

por lo tanto
masa disolucion  = masa soluto + masa disolvente
despejando masa ( h2o ) tenemos :
masa h2o =masa disolucion - masa soluto =240g -60 g =180g

tarea pag 122 ejemplos

A partir de250 g de una disolución acuosa de sulfato de cobre (cuSO 4) se obtiene

Por evaporación un residuo de 30 g de sulfato calcula

A)    ¿Cuántos gramos de agua se evaporan?

B)     ¿Cuál es el porcentaje  por el peso del soluto?

C)    ¿Cuál es el porcentaje de disolvente?

Solución

A)    GRAMOS DE DISOLUCION =GRAMOS DE SOLUTO + gramos disolvente

Gramos de disolvente = gramos de disolución – gramos de soluto

Gramos de H2O = 250 g-30g

Gramos de H2O = 220G

B)     % P/P cu SO 4 _Masa  cuSO4__ X 100=_30G__X100=12%

                                       Masa disolucion               250g

C)    % p/p CUSO 4 =_Masa H2O  __X 100 =__220______    = 88%

                                          Masa disolución              250g

bibliografia

autor :maria eugenia mendes rosales
nombre del libro: quimica
editorial: trillas

tarea pag.

Dadas las sig. Disoluciones , identifica el soluto y el disolvente
Disolucion				Soluto	Disolvente
				x
1.-5g. De NaCl +100g. De H2O					x
2.-100ml. De metanol + 20ml. De H2O				x
3.-  500ml de o2 +1500 ml. De N2					x
4,-  40g de Hg + 20g Ag					x
5,-  250 ml de H2O + 10 g de azucar
relaciona los parentesis de la derecha con los conceptos de la columna de la izquierda.
disolucion liquida			4		1.-He/N2
disolucion electrolica			2		2.- Azucar/Agua
disolucion gaseosa			1		3.- amalgama
disolucion no electrolica			3		4.- NaOH/ Agua
disolucion solida			5		5.- yodo/ etanol
utiliza la sig. Informacion sobre la solubilidad de KBR y KI, e identifica si cada una de las
disoluciones serta insaturada  ,saturada o sobresaturada.
SOLUBILIDAD				g/100g H2O
T (`C)				KBR	KI
20				65	145
40				80	160
60				90	175
80				100	190
100				110	210
1.- 70g.	KBR en 100g.			H2O a 40 `^c
2.-185g	KI en 100g.			H2O a 60^c
3.- 65g	KBR en 100g.			H2O a 20 `^c
4.- 180g	KI en 100g.			H2O a 80^c
5.- 110g	KBR en 100g.			H2O a 100 `^c
indica con una x si los sig. Planteamientos aumentan o disminuiran la solubilidad del NaCl
(cloruro de sodio) en agua.
planteamiento experimental				Aumenta	Disminuye
NaCl (a gravel)				x
introduccir en el recipiente de la mezcla en agua con hielo				x
Agitar la mezcla NaCL y H2O					x
Calentar el vaso con NaCl y agua				x
Pulverisar el NaCl antes de mezclarlo con agua.					x