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La Química del Carbono

               Profesora:
               Luque Adriana
Objetivo de la presentación
 Explicar
        de manera sencilla y
 resumida la química del carbono,
 nomenclatura y usos.

 Interactuarcon el estudiante
 realizando los ejercicios planificados.
QUIMICA ORGÁNICA
   Se define como el estudio de la química de los
    compuestos de carbono.


    Los compuestos orgánicos provienen de fuentes
    vegetales y animales, de combustibles fósiles.




    En su constitución más básica están compuestos por
    carbono e hidrógeno.
Átomo de Carbono
Distribución
electrónica

                          Compuestos
                          orgánicos




                Enlaces



                 -C-C-

                -C=C-
                -CΞC-
Tipos de Cadenas
   Carbonadas
Tipos de Carbonos
MOLECULAR                                       ESTRUCTURAL
                              C3H8           SEMI-DESARROLLADA
Relación de átomos
  exactos en una
     molécula
                                                    Especifica los
                                                     enlaces C-C



                                                      Pero no los
                                                      enlaces C-H
                        TIPOS DE FÓRMULAS
                            QUÍMICAS




                                                     CH3-CH2-CH3


           Señala todos los          ESTRUCTURAL
               enlaces               DESARROLLADA
Compuestos Orgánicos
Todo compuesto orgánico posee una raíz o prefijo que indica el número
                       de átomos de carbono
Alcanos o parafinas
       (Hidrocarburos saturados)
 Los alcanos son hidrocarburos en los cuales
 todos los enlaces carbono-carbono son enlaces
                    simples.
    Su fórmula molecular es CnH2n+2
              Ejemplo
   n=1                  n=2
   CH4 (metano)     C2H6 CH3-CH3 (etano)
Sabias que …


El gas natural metano, es el principal competidor del carbón
               en la producción de electricidad.

  El metano es el gas que se obtiene en los procesos de
  descomposición de los deshechos agrícolas y ganaderos,
    en condiciones anaeróbicas, como son los deshechos
               vegetales, estiércol y purines.

  El Biogas es gas metano, su color es azulado pero muy
                            débil.
   Casi no se ve, el olor también es casi imperceptible.
      Se asemeja al hedor de aguas servidas, pero es
                  prácticamente inodoro.
NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS
                SATURADOS LINEALES

   Para nombrar a los alcanos lineales se tomarán en cuenta
    los nombres antiguos para los primeros cuatro miembros,
                 cambiando el sufijo por (ano)
                   Metano: CH4

                 Etano: CH3-CH3

           Propano : CH3-CH2-CH3

         Butano: CH3-CH2-CH2-CH3
Radicales alquilo
     Si a un alcano se le suprime un átomo de
  hidrógeno, resulta un radical alquilo, el cual se
          representa con el símbolo R − .

        Ejemplo:     CH3-CH3   →   CH3-CH2 -

Para nombrar estos radicales, debemos considerar
   el tipo de átomo de carbono que presenta la
                  valencia libre.

  Los nombres de los radicales alquilo se forman
     cambiando la terminación ano por il o ilo e
indicando con un prefijo, si es necesario, el tipo de
  átomo de carbono del cual se suprimió el átomo
                   de hidrógeno.
Ejemplo: Nomenclatura de sustituyentes
              alquilo
NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS
              SATURADOS RAMIFICADOS
     1. Localizar la cadena principal.                       5-n-propil
2. Numerar la cadena principal,
iniciando por el extremo más                               CH 2-CH 2-CH 3
 cercano a una ramificación.             1     2 3     4 5 6      7 8
                                         CH 3-CH 2-CH-CH 2-C-CH 2-CH 2CH 3
  3. Localizar las ramificaciones e
                                             CH 3-CH 2     CH 3
    identificarlas por su nombre
  4. Escriba los nombres de las
 ramificaciones, anteponiendo el                                  5-metil
 número del carbono al que esté           3-etil
            enlazado
5.En orden alfabético y al final el
 nombre de la cadena principal.

                           3-etil-5-metil - 5-n-propil octano
Alquenos u olefinas
           Hidrocarburos Insaturados
    Los alquenos son compuestos insaturados que
     contienen en su estructura cuando menos un doble
     enlace carbono-carbono.

    Fórmula general: CnH2n


              Sabias que …
El eteno conocido también como etileno, es
  una sustancia que se utiliza en grandes
cantidades en la industria de los polímeros
               orgánicos .
NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS
               INSATURADOS RAMIFICADOS

                                                            5 - etil
1. Localizar la cadena más larga que posea
             el doble enlace
                                                       CH 2- CH3
                                       1     2 3   4 5 6      7 8
 2. Numerar la cadena principal,       CH 3-CH=CH -CH2-C-CH 2-CH 2CH 3
  iniciando por el extremo más
                                             CH 3-CH 2   CH 3
     cercano al doble enlace

3 El resto del proceso es                                       5-metil
                                        3-etil
  semejante a los alcanos
  ramificados. Es necesario
  indicar la posición del doble
  enlace

                                      3,5-dietil - 5-metil 2-octeno
Alquinos o Hidrocarburos Acetilénicos
 Los alquinos son compuestos que contienen al menos
                     un triple enlace.
  Con un triple enlace cumplen la fórmula CnH2n-2 con

                       n ≥ 2.
 Se nombran terminando en -ino el nombre del alcano
            de igual número de carbonos.
Ejemplo:
                   El más importante de ellos es
                     el acetileno utilizado en la
                     elaboración de materiales
                          como hule, cueros
                      artificiales, plásticos etc.
                        También se usa como
                     combustible en el soplete
                         oxiacetilénico en la
                       soldadura y para cortar
                                metales
NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS
    INSATURADOS RAMIFICADOS CON ENLACES TRIPLES

                                                            5-metil
1. Localizar la cadena más larga que posea el
                  triple enlace
                                                           C H3
                                          1     2 3 4 5 6         7 8
 2. Numerar la cadena principal,          CH 3- C Ξ C -CH2-C-CH 2-CH 2CH 3
  iniciando por el extremo más
                                                CH 3-CH 2     CH 3
     cercano al triple enlace

  3 El resto del proceso es                                          5-metil
                                           3-etil
  semejante a los alcanos y
   alquenos ramificados.



                                           3-etil - 5,5-dimetil 2 octino
Cicloalcanos
       En el caso de cicloalcanos se antepone el prefijo
         ciclo- al nombre del alcano de igual número de
                          átomos de C.

        En caso de cicloalcanos monosustituidos si el
        
    sustituyente tiene más átomos de Carbono, entonces
           ese sustituyente es la cadena principal.

     Si el sustituyente tiene igual o menor número de
    átomos de Carbono entonces la cadena principal es el
    cicloalcano y no es necesario numerar la posición de
                            aquel.

   En caso de cicloalcanos multisustituidos se ordenan
      alfabéticamente los sustituyentes y se indica su
     posición relativa con un número asignándoles los
             localizadores más bajos posibles.
CH2        –   CH2
          CH2
                              |               
    CH2    – CH2             CH2 –          CH2



Ciclopropano
                             Ciclobutano




                                  CH2
                    – CH3
      4         1           CH2             CH2

      3         2           CH2     —       CH2

metilciclobutano            Ciclopentano
Cicloalquenos y Cicloalquinos

 Los cicloalquenos se nombran de manera similar al
 alqueno, al no existir ningún extremo en la cadena, el
   doble enlace se numera de forma que esté situado
               entre los carbonos 1 y 2.

Los cicloalquinos presentan un enlace triple y también
              son compuestos insaturados.
Hidrocarburos aromáticos

     Se caracterizan por presentar un anillo de seis
    carbonos con enlaces simples y dobles alternados.

   Reciben este nombre debido a los olores intensos,
     normalmente agradables, que presentan en su
                      mayoría.
¿Cómo se nombran?
        Cuando el benceno lleva un radical se nombra primero
            dicho radical seguido de la palabra "-benceno




                 clorobenceno, metilbenceno nitrobenceno

    Si son dos los radicales se indica su posición relativa dentro
       del anillo bencénico mediante los números 1,2; 1,3 ó 1,4,
        teniendo el número 1 el substituyente más importante.


                                                           1,4-dimetilbenceno
1,2-dimetilbenceno
                                                           1,3-dimetilbenceno
Presentación de la quimica del carbono

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Presentación de la quimica del carbono

  • 1. La Química del Carbono Profesora: Luque Adriana
  • 2. Objetivo de la presentación  Explicar de manera sencilla y resumida la química del carbono, nomenclatura y usos.  Interactuarcon el estudiante realizando los ejercicios planificados.
  • 3. QUIMICA ORGÁNICA  Se define como el estudio de la química de los compuestos de carbono.  Los compuestos orgánicos provienen de fuentes vegetales y animales, de combustibles fósiles.  En su constitución más básica están compuestos por carbono e hidrógeno.
  • 4. Átomo de Carbono Distribución electrónica Compuestos orgánicos Enlaces -C-C- -C=C- -CΞC-
  • 5. Tipos de Cadenas Carbonadas
  • 7. MOLECULAR ESTRUCTURAL C3H8 SEMI-DESARROLLADA Relación de átomos exactos en una molécula Especifica los enlaces C-C Pero no los enlaces C-H TIPOS DE FÓRMULAS QUÍMICAS CH3-CH2-CH3 Señala todos los ESTRUCTURAL enlaces DESARROLLADA
  • 8. Compuestos Orgánicos Todo compuesto orgánico posee una raíz o prefijo que indica el número de átomos de carbono
  • 9. Alcanos o parafinas (Hidrocarburos saturados)  Los alcanos son hidrocarburos en los cuales todos los enlaces carbono-carbono son enlaces simples. Su fórmula molecular es CnH2n+2 Ejemplo n=1 n=2 CH4 (metano) C2H6 CH3-CH3 (etano)
  • 10. Sabias que … El gas natural metano, es el principal competidor del carbón en la producción de electricidad. El metano es el gas que se obtiene en los procesos de descomposición de los deshechos agrícolas y ganaderos, en condiciones anaeróbicas, como son los deshechos vegetales, estiércol y purines. El Biogas es gas metano, su color es azulado pero muy débil. Casi no se ve, el olor también es casi imperceptible. Se asemeja al hedor de aguas servidas, pero es prácticamente inodoro.
  • 11. NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS SATURADOS LINEALES  Para nombrar a los alcanos lineales se tomarán en cuenta los nombres antiguos para los primeros cuatro miembros, cambiando el sufijo por (ano) Metano: CH4 Etano: CH3-CH3 Propano : CH3-CH2-CH3 Butano: CH3-CH2-CH2-CH3
  • 12. Radicales alquilo Si a un alcano se le suprime un átomo de hidrógeno, resulta un radical alquilo, el cual se representa con el símbolo R − . Ejemplo: CH3-CH3 → CH3-CH2 - Para nombrar estos radicales, debemos considerar el tipo de átomo de carbono que presenta la valencia libre. Los nombres de los radicales alquilo se forman cambiando la terminación ano por il o ilo e indicando con un prefijo, si es necesario, el tipo de átomo de carbono del cual se suprimió el átomo de hidrógeno.
  • 13. Ejemplo: Nomenclatura de sustituyentes alquilo
  • 14. NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS SATURADOS RAMIFICADOS 1. Localizar la cadena principal. 5-n-propil 2. Numerar la cadena principal, iniciando por el extremo más CH 2-CH 2-CH 3 cercano a una ramificación. 1 2 3 4 5 6 7 8 CH 3-CH 2-CH-CH 2-C-CH 2-CH 2CH 3 3. Localizar las ramificaciones e CH 3-CH 2 CH 3 identificarlas por su nombre 4. Escriba los nombres de las ramificaciones, anteponiendo el 5-metil número del carbono al que esté 3-etil enlazado 5.En orden alfabético y al final el nombre de la cadena principal. 3-etil-5-metil - 5-n-propil octano
  • 15. Alquenos u olefinas Hidrocarburos Insaturados  Los alquenos son compuestos insaturados que contienen en su estructura cuando menos un doble enlace carbono-carbono.  Fórmula general: CnH2n Sabias que … El eteno conocido también como etileno, es una sustancia que se utiliza en grandes cantidades en la industria de los polímeros orgánicos .
  • 16. NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS INSATURADOS RAMIFICADOS 5 - etil 1. Localizar la cadena más larga que posea el doble enlace CH 2- CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 2. Numerar la cadena principal, CH 3-CH=CH -CH2-C-CH 2-CH 2CH 3 iniciando por el extremo más CH 3-CH 2 CH 3 cercano al doble enlace 3 El resto del proceso es 5-metil 3-etil semejante a los alcanos ramificados. Es necesario indicar la posición del doble enlace 3,5-dietil - 5-metil 2-octeno
  • 17. Alquinos o Hidrocarburos Acetilénicos  Los alquinos son compuestos que contienen al menos un triple enlace.  Con un triple enlace cumplen la fórmula CnH2n-2 con n ≥ 2.  Se nombran terminando en -ino el nombre del alcano de igual número de carbonos. Ejemplo: El más importante de ellos es el acetileno utilizado en la elaboración de materiales como hule, cueros artificiales, plásticos etc. También se usa como combustible en el soplete oxiacetilénico en la soldadura y para cortar metales
  • 18. NOMENCLATURA PARA HIDROCARBUROS INSATURADOS RAMIFICADOS CON ENLACES TRIPLES 5-metil 1. Localizar la cadena más larga que posea el triple enlace C H3 1 2 3 4 5 6 7 8 2. Numerar la cadena principal, CH 3- C Ξ C -CH2-C-CH 2-CH 2CH 3 iniciando por el extremo más CH 3-CH 2 CH 3 cercano al triple enlace 3 El resto del proceso es 5-metil 3-etil semejante a los alcanos y alquenos ramificados. 3-etil - 5,5-dimetil 2 octino
  • 19. Cicloalcanos  En el caso de cicloalcanos se antepone el prefijo ciclo- al nombre del alcano de igual número de átomos de C. En caso de cicloalcanos monosustituidos si el  sustituyente tiene más átomos de Carbono, entonces ese sustituyente es la cadena principal.  Si el sustituyente tiene igual o menor número de átomos de Carbono entonces la cadena principal es el cicloalcano y no es necesario numerar la posición de aquel.  En caso de cicloalcanos multisustituidos se ordenan alfabéticamente los sustituyentes y se indica su posición relativa con un número asignándoles los localizadores más bajos posibles.
  • 20. CH2 – CH2 CH2 |  CH2 – CH2 CH2 – CH2 Ciclopropano Ciclobutano CH2 – CH3 4 1 CH2 CH2 3 2 CH2 — CH2 metilciclobutano Ciclopentano
  • 21. Cicloalquenos y Cicloalquinos Los cicloalquenos se nombran de manera similar al alqueno, al no existir ningún extremo en la cadena, el doble enlace se numera de forma que esté situado entre los carbonos 1 y 2. Los cicloalquinos presentan un enlace triple y también son compuestos insaturados.
  • 22. Hidrocarburos aromáticos  Se caracterizan por presentar un anillo de seis carbonos con enlaces simples y dobles alternados.  Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría.
  • 23. ¿Cómo se nombran?  Cuando el benceno lleva un radical se nombra primero dicho radical seguido de la palabra "-benceno clorobenceno, metilbenceno nitrobenceno Si son dos los radicales se indica su posición relativa dentro del anillo bencénico mediante los números 1,2; 1,3 ó 1,4, teniendo el número 1 el substituyente más importante. 1,4-dimetilbenceno 1,2-dimetilbenceno 1,3-dimetilbenceno