Docente: Daniela Miranda Becerra
Alumno: José Juan López Guerrero
Introducción:
El presente trabajo es una recopilación general de los conceptos básicos de la
química, la materia y los principios de la química orgánica; sólo pretende ser una
guía orientadora que despierte el interés del estudioso y profundice en los temas
de su interés.
Los conceptos básicos de la química aportan las herramientas adecuadas para
abordar la asignatura; la definición, las disciplinas y subdisciplinas, la tabla
periódica, el uso de las unidades de medida, y la identificación de la aplicación
de la química en la actualidad, así como conocer si existen contaminantes.
La definición de materia, sus propiedades, los enlaces existentes que permiten
que los átomos se mantengan unidos mediante enlaces y fuerzas de atracción. A
partir de ello, surgen los iónicos, los covalentes y los metálicos.
Las características de la química orgánica, servirán como base para hacer un
planteamiento de relación mutua entre lo que es la química y la utilidad de ésta
que encontramos en nuestra vida diaria.
Unidad 1.
La química y su entorno.
La química es la ciencia que se ocupa de las transformaciones de la materia
considerando sus propiedades, estructura y composición sin cambiar los
elementos que la conforman.
Para su estudio la química se subdivide en: Bioquímica, química analítica,
fisicoquímica, química ambiental, química industrial, química nuclear; se apoya
en otras ciencias como la geografía, ingeniería, economía, física, historia y
matemáticas.
Por ser una ciencia, la química se soporta en el método científico: observación,
problematización, hipótesis, investigación y experimentación, interpretación de
resultados y conclusiones.
Para poder estudiar las características y comportamiento de la materia, debemos
considerar diferentes modelos atómicos. La configuración electrónica es la forma
ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía. Existe
cuatro tipos de configuración electrónica: configuración estándar, configuración
condensada, configuración desarrollada, y configuración semi desarrollada.
Para realizar la configuración electrónica, necesitas conocer el número atómico
de cada uno de los elementos, el cual se encuentra en la tabla periódica (es la
esquematización del orden de los elementos, según sus masas atómicas). La
importancia de la tabla periódica radica en que proporciona las características
particulares de los elementos al momento de combinarse y cuál es su
naturaleza.
Las principales
aplicaciones de la química
nos permiten evaluar,
prevenir y controlar los
procesos que en un
determinado caso afecten
al ambiente.
El estudio de la química.
Fuente: http://goo.gl/hgIW3w
Las diversas aplicaciones, puede estar presente en la industria de los alimentos,
en conservas, en la industria del calzado, en un laboratorio de análisis clínicos, en
la síntesis de nuevos productos que sean armónicos con el ambiente, es decir de
fácil asimilación a algún medio como el acuoso, terrestre o aéreo, el uso de las
energías alternativas como eólica, solar, geotérmica, biomasa, el uso de las
células madre, para disminuir o eliminarlas enfermedades crónico generativas y
muchos usos más.
Unidad 2.
La materia
Desde el punto de vista de la nutrición, la materia es un componente esencial ya
sea que hablemos de materia orgánica o inorgánica en cualquiera de sus estados
(sólido, líquido o gaseoso), en forma de elemento químico o en forma de
compuesto.
Los compuestos, están presentes en los alimentos en forma de nutrientes, y
reaccionan químicamente dentro de nuestro organismo para ser aprovechados.
Como hemos aprendido la
materia ésta formada por
átomos y partículas; la
fuerza de atracción o
repulsión ejercida por
ellos, hace que se formen
enlaces de diferentes
tipos, a los que llamamos
“enlaces químicos” y son:
enlace iónico, enlace
covalente y enlace
metálico. El enlace es un
proceso físico de atracción
interactiva entre átomos y
moléculas.
Tipos de enlaces.
Fuente: http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/formulacion/
Los electrones de cada elemento dan origen a iones positivos y negativos, pero
deben ser metales y no metales para formar redes cristalinas con características
físicas y químicas diferentes a cada elemento de origen, dando como resultado un
enlace iónico.
Las características físicas importantes en los compuestos covalentes son las
siguientes: los enlaces entre sus átomos no son fuertes como los iónicos y tienen
puntos de fusión y de ebullición inferiores a los de los compuestos iónicos.
Red cristalina del cloruro de sodio. Fuente: https://goo.gl/F9DZ75
El enlace metálico se forma cuando
se unen metales entre sí, aquí lo que
va a suceder es que los metales
cederán sus electrones con la
finalidad de alcanzar la configuración
de un gas noble.
Los estados físicos de la materia son
cuatro: sólido, líquido, gas y plasma.
Ejemplo de plasma. Fuente: https://goo.gl/zHfhxt
Unidad 3.
Principios de la química orgánica
Representación de la química orgánica.
Fuente: http://goo.gl/KjLG9R http://goo.gl/WlCz0I
Importancia de la química orgánica en el área de la nutrición.
La base fundamental de formación del ser vivo es el carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno, fósforo y azufre, además de ácidos nucleicos, proteínas, grasas y
lípidos. la química orgánica tiene una significativa importancia dentro del área de
la nutrición.
La nutrición se encarga principalmente de una buena alimentación y el bienestar
del organismo; su objetivo es aportar energía al cuerpo humano permitiéndole
realizar sus funciones vitales, de crecimiento, desarrollo y preservación de la
salud.
Los macronutrientes que aportan la mayor cantidad de energía al cuerpo son:
hidratos de carbono, proteínas y lípidos.
En química orgánica lo más importante es identificar y diferenciar cada uno de los
compuestos orgánicos con la finalidad de comprender su comportamiento físico y
químico.
Unión Internacional de Química Pura y Aplicada
(IUPAC).
Fuente: http://goo.gl/XY0LSk
La nomenclatura IUPAC permite establecer distintas reglas de manera sistemática
para distintos compuestos orgánicos que requieren ser identificados con
precisión. Por lo que, podemos deducir que la nomenclatura es un método
sistemático para nombrar compuestos, lo que ha permitido unificar un lenguaje
común a nivel universal, facilitando la comunicación y entendimiento entre
quienes se desenvuelven en éste ámbito del conocimiento.
Características y nomenclatura de los alcanos, alquenos y alquinos
Alcanos: Estos compuestos tienen la característica de estar formados únicamente
por carbono e hidrógeno, formando un enlace sencillo.
Nomenclatura de los alcanos. Fuente: https://goo.gl/mrNpFy
Alquenos: Son hidrocarburos, pero se caracterizan por tener dobles enlaces (un
enlace sigma σ y un enlace pi π), el enlace pi es más débil y reactivo.
Nombre de algunos alquenos. Fuente: https://goo.gl/ikBsWG
Alquinos: tienen la característica de ser representados por un triple enlace entre
carbono-carbono (1 enlace sigma σ y 2 enlaces pi π).
Nombres de algunos alquinos. Fuente: https://goo.gl/T0xMND
Características y nomenclatura de los alcoholes, éteres, aminas y amidas.
El oxígeno al integrarse a la cadena de carbonos, originan la formación de
diversos compuestos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, éteres y
esteres, que dependiendo de la posición del oxígeno y enlaces se forman los
anteriores.
Los alcoholes son compuestos que contienen un grupo hidroxilo –OH. De
acuerdo a la posición del átomo de carbono al que estén unidos.
Otro grupo importante es el de los éteres, los cuales se caracterizan por contener
un oxígeno unido a dos radicales alquilo. Para nombrarlos se mencionan los
grupos alquilo unidos al oxígeno, en orden alfabético, seguidos de la palabra éter.
Aminas, grupo también importante que por lo regular están presentes en gran
parte de los compuestos estructurales de los seres vivos, como son las proteínas.
Estas aminas se caracterizan por contener, el elemento nitrógeno.
En el caso de las aminas secundarias, están presentes en las carnes que al
reaccionar con los nitritos que son utilizados como aditivos en algunos alimentos,
originan N- nitrosoaminas secundarias (cancerígenas).
Otro grupo de los compuestos orgánicos con nitrógenos son las amidas. Las
amidas sustituidas tienen esta definición porque, ya sea que uno o varios
hidrógenos fueron sustituidos por otros grupos, como es el caso de la N, N-
dimetil acetamida.
Las amidas de estructura pequeña, llamadas también simples de los ácidos
carboxílicos alifáticos a excepción de la formamida, se encuentran en un estado
sólido a temperatura ambiente, y las amidas sustituidas de los ácidos
carboxílicos alifáticos son líquidas, con puntos de ebullición altos.
Las amidas de los ácidos carboxílicos
aromáticos o sulfónicos se encuentran
generalmente sólidas.
Éter etílico empleado como anestésico.
Fuente: http://goo.gl/pRgZhJ
Características y nomenclatura de los aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos,
ésteres y halogenuros.
Los aldehídos tienen la característica de poseer un grupo carbonilo (-C=O) unido
al menos a un hidrógeno (H-C=O).
Las cetonas son otro grupo de compuestos que, al igual que los aldehídos, cuya
característica es poseer en su estructura un carbono carbonílico (-C=O), pero con
la diferencia de que en las cetonas no poseen enlaces con hidrógeno, de modo
que está unido a otros dos carbonos mediante enlaces sigma, los cuales
representan los tipos de enlaces químicos más fuerte que existen, incluso más que
el enlace pi, el cual forma un doble enlace.
Cetonas presentes en alimentos.
Fuente: https://goo.gl/xV7Kcv
Ácidos carboxílicos, éstos son compuestos
que contienen, además de carbono
carbonílico (-C=O), al grupo hidroxilo (-OH).
Los ésteres que proviene de condensar a los
alcoholes y para nombrarlos se considera la
sal del ácido del que provienen.
Halógenos (F, Cl, Br y I), entonces cuando se une al compuesto recibe el nombre
de halogenuros de alquilo, formándose de esta manera un enlace polar, debido a
la electronegatividad de los halógenos que es más fuerte que el carbono.
Las características principales de los halogenuros de alquilo, también llamados
haluros de alquilo, es que presentan densidades y puntos de ebullición más altos
que los correspondientes alcanos, y esto es debido al peso molecular del
halógeno.
Principales reacciones químicas orgánicas
a) LarRuptura homolítica tiene lugar cuando el enlace covalente se rompe de
manera equitativa; es decir a cada uno de los fragmentos se lleva consigo a uno
de los electrones que formaban el enlace original.
b) Y la ruptura heterolítica es cuando la rotura del enlace es asimétrica, es decir,
uno de los fragmentos del enlace se queda con los dos electrones del enlace
original.
Reacciones de adición
Reacciones de adición. Son
las que se presentan al haber
enlaces múltiples como en el
caso de los alquenos y los
alquinos, así como en el grupo
carbonilo de aldehídos y
cetonas, residen en la adición
de dos especies químicas al
enlace múltiple de una
molécula insaturada (es
aquella que posee un enlace
doble o triple)
Reacciones de adición. Fuente:
http://goo.gl/QKSRVe
Reacciones de sustitución.
Las reacciones de sustitución se llevan a cabo en un átomo o grupo atómico, el
cual es sustituido o desplazado por otro, clasificándose como reacciones de
sustitución por radicales libres, llamados de sustitución nucleofila o de sustitución
electrófila
Webgrafía:
Universidad Abierta y a Distancia de México | DCSBA
https://unadmexico.blackboard.com/webapps/blackboard/content/listContent.jsp?course_id=_16307_1&content_id=_597718_
1&mode=reset

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  • 1.
    Docente: Daniela MirandaBecerra Alumno: José Juan López Guerrero
  • 2.
    Introducción: El presente trabajoes una recopilación general de los conceptos básicos de la química, la materia y los principios de la química orgánica; sólo pretende ser una guía orientadora que despierte el interés del estudioso y profundice en los temas de su interés. Los conceptos básicos de la química aportan las herramientas adecuadas para abordar la asignatura; la definición, las disciplinas y subdisciplinas, la tabla periódica, el uso de las unidades de medida, y la identificación de la aplicación de la química en la actualidad, así como conocer si existen contaminantes. La definición de materia, sus propiedades, los enlaces existentes que permiten que los átomos se mantengan unidos mediante enlaces y fuerzas de atracción. A partir de ello, surgen los iónicos, los covalentes y los metálicos. Las características de la química orgánica, servirán como base para hacer un planteamiento de relación mutua entre lo que es la química y la utilidad de ésta que encontramos en nuestra vida diaria.
  • 3.
    Unidad 1. La químicay su entorno. La química es la ciencia que se ocupa de las transformaciones de la materia considerando sus propiedades, estructura y composición sin cambiar los elementos que la conforman. Para su estudio la química se subdivide en: Bioquímica, química analítica, fisicoquímica, química ambiental, química industrial, química nuclear; se apoya en otras ciencias como la geografía, ingeniería, economía, física, historia y matemáticas. Por ser una ciencia, la química se soporta en el método científico: observación, problematización, hipótesis, investigación y experimentación, interpretación de resultados y conclusiones.
  • 4.
    Para poder estudiarlas características y comportamiento de la materia, debemos considerar diferentes modelos atómicos. La configuración electrónica es la forma ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía. Existe cuatro tipos de configuración electrónica: configuración estándar, configuración condensada, configuración desarrollada, y configuración semi desarrollada. Para realizar la configuración electrónica, necesitas conocer el número atómico de cada uno de los elementos, el cual se encuentra en la tabla periódica (es la esquematización del orden de los elementos, según sus masas atómicas). La importancia de la tabla periódica radica en que proporciona las características particulares de los elementos al momento de combinarse y cuál es su naturaleza. Las principales aplicaciones de la química nos permiten evaluar, prevenir y controlar los procesos que en un determinado caso afecten al ambiente. El estudio de la química. Fuente: http://goo.gl/hgIW3w
  • 5.
    Las diversas aplicaciones,puede estar presente en la industria de los alimentos, en conservas, en la industria del calzado, en un laboratorio de análisis clínicos, en la síntesis de nuevos productos que sean armónicos con el ambiente, es decir de fácil asimilación a algún medio como el acuoso, terrestre o aéreo, el uso de las energías alternativas como eólica, solar, geotérmica, biomasa, el uso de las células madre, para disminuir o eliminarlas enfermedades crónico generativas y muchos usos más. Unidad 2. La materia Desde el punto de vista de la nutrición, la materia es un componente esencial ya sea que hablemos de materia orgánica o inorgánica en cualquiera de sus estados (sólido, líquido o gaseoso), en forma de elemento químico o en forma de compuesto.
  • 6.
    Los compuestos, estánpresentes en los alimentos en forma de nutrientes, y reaccionan químicamente dentro de nuestro organismo para ser aprovechados. Como hemos aprendido la materia ésta formada por átomos y partículas; la fuerza de atracción o repulsión ejercida por ellos, hace que se formen enlaces de diferentes tipos, a los que llamamos “enlaces químicos” y son: enlace iónico, enlace covalente y enlace metálico. El enlace es un proceso físico de atracción interactiva entre átomos y moléculas. Tipos de enlaces. Fuente: http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/formulacion/
  • 7.
    Los electrones decada elemento dan origen a iones positivos y negativos, pero deben ser metales y no metales para formar redes cristalinas con características físicas y químicas diferentes a cada elemento de origen, dando como resultado un enlace iónico. Las características físicas importantes en los compuestos covalentes son las siguientes: los enlaces entre sus átomos no son fuertes como los iónicos y tienen puntos de fusión y de ebullición inferiores a los de los compuestos iónicos. Red cristalina del cloruro de sodio. Fuente: https://goo.gl/F9DZ75
  • 8.
    El enlace metálicose forma cuando se unen metales entre sí, aquí lo que va a suceder es que los metales cederán sus electrones con la finalidad de alcanzar la configuración de un gas noble. Los estados físicos de la materia son cuatro: sólido, líquido, gas y plasma. Ejemplo de plasma. Fuente: https://goo.gl/zHfhxt Unidad 3. Principios de la química orgánica Representación de la química orgánica. Fuente: http://goo.gl/KjLG9R http://goo.gl/WlCz0I
  • 9.
    Importancia de laquímica orgánica en el área de la nutrición. La base fundamental de formación del ser vivo es el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre, además de ácidos nucleicos, proteínas, grasas y lípidos. la química orgánica tiene una significativa importancia dentro del área de la nutrición. La nutrición se encarga principalmente de una buena alimentación y el bienestar del organismo; su objetivo es aportar energía al cuerpo humano permitiéndole realizar sus funciones vitales, de crecimiento, desarrollo y preservación de la salud. Los macronutrientes que aportan la mayor cantidad de energía al cuerpo son: hidratos de carbono, proteínas y lípidos. En química orgánica lo más importante es identificar y diferenciar cada uno de los compuestos orgánicos con la finalidad de comprender su comportamiento físico y químico.
  • 10.
    Unión Internacional deQuímica Pura y Aplicada (IUPAC). Fuente: http://goo.gl/XY0LSk La nomenclatura IUPAC permite establecer distintas reglas de manera sistemática para distintos compuestos orgánicos que requieren ser identificados con precisión. Por lo que, podemos deducir que la nomenclatura es un método sistemático para nombrar compuestos, lo que ha permitido unificar un lenguaje común a nivel universal, facilitando la comunicación y entendimiento entre quienes se desenvuelven en éste ámbito del conocimiento.
  • 11.
    Características y nomenclaturade los alcanos, alquenos y alquinos Alcanos: Estos compuestos tienen la característica de estar formados únicamente por carbono e hidrógeno, formando un enlace sencillo. Nomenclatura de los alcanos. Fuente: https://goo.gl/mrNpFy
  • 12.
    Alquenos: Son hidrocarburos,pero se caracterizan por tener dobles enlaces (un enlace sigma σ y un enlace pi π), el enlace pi es más débil y reactivo. Nombre de algunos alquenos. Fuente: https://goo.gl/ikBsWG
  • 13.
    Alquinos: tienen lacaracterística de ser representados por un triple enlace entre carbono-carbono (1 enlace sigma σ y 2 enlaces pi π). Nombres de algunos alquinos. Fuente: https://goo.gl/T0xMND
  • 14.
    Características y nomenclaturade los alcoholes, éteres, aminas y amidas. El oxígeno al integrarse a la cadena de carbonos, originan la formación de diversos compuestos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, éteres y esteres, que dependiendo de la posición del oxígeno y enlaces se forman los anteriores. Los alcoholes son compuestos que contienen un grupo hidroxilo –OH. De acuerdo a la posición del átomo de carbono al que estén unidos. Otro grupo importante es el de los éteres, los cuales se caracterizan por contener un oxígeno unido a dos radicales alquilo. Para nombrarlos se mencionan los grupos alquilo unidos al oxígeno, en orden alfabético, seguidos de la palabra éter. Aminas, grupo también importante que por lo regular están presentes en gran parte de los compuestos estructurales de los seres vivos, como son las proteínas. Estas aminas se caracterizan por contener, el elemento nitrógeno.
  • 15.
    En el casode las aminas secundarias, están presentes en las carnes que al reaccionar con los nitritos que son utilizados como aditivos en algunos alimentos, originan N- nitrosoaminas secundarias (cancerígenas). Otro grupo de los compuestos orgánicos con nitrógenos son las amidas. Las amidas sustituidas tienen esta definición porque, ya sea que uno o varios hidrógenos fueron sustituidos por otros grupos, como es el caso de la N, N- dimetil acetamida. Las amidas de estructura pequeña, llamadas también simples de los ácidos carboxílicos alifáticos a excepción de la formamida, se encuentran en un estado sólido a temperatura ambiente, y las amidas sustituidas de los ácidos carboxílicos alifáticos son líquidas, con puntos de ebullición altos. Las amidas de los ácidos carboxílicos aromáticos o sulfónicos se encuentran generalmente sólidas. Éter etílico empleado como anestésico. Fuente: http://goo.gl/pRgZhJ
  • 16.
    Características y nomenclaturade los aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres y halogenuros. Los aldehídos tienen la característica de poseer un grupo carbonilo (-C=O) unido al menos a un hidrógeno (H-C=O). Las cetonas son otro grupo de compuestos que, al igual que los aldehídos, cuya característica es poseer en su estructura un carbono carbonílico (-C=O), pero con la diferencia de que en las cetonas no poseen enlaces con hidrógeno, de modo que está unido a otros dos carbonos mediante enlaces sigma, los cuales representan los tipos de enlaces químicos más fuerte que existen, incluso más que el enlace pi, el cual forma un doble enlace. Cetonas presentes en alimentos. Fuente: https://goo.gl/xV7Kcv Ácidos carboxílicos, éstos son compuestos que contienen, además de carbono carbonílico (-C=O), al grupo hidroxilo (-OH). Los ésteres que proviene de condensar a los alcoholes y para nombrarlos se considera la sal del ácido del que provienen.
  • 17.
    Halógenos (F, Cl,Br y I), entonces cuando se une al compuesto recibe el nombre de halogenuros de alquilo, formándose de esta manera un enlace polar, debido a la electronegatividad de los halógenos que es más fuerte que el carbono. Las características principales de los halogenuros de alquilo, también llamados haluros de alquilo, es que presentan densidades y puntos de ebullición más altos que los correspondientes alcanos, y esto es debido al peso molecular del halógeno. Principales reacciones químicas orgánicas a) LarRuptura homolítica tiene lugar cuando el enlace covalente se rompe de manera equitativa; es decir a cada uno de los fragmentos se lleva consigo a uno de los electrones que formaban el enlace original. b) Y la ruptura heterolítica es cuando la rotura del enlace es asimétrica, es decir, uno de los fragmentos del enlace se queda con los dos electrones del enlace original.
  • 18.
    Reacciones de adición Reaccionesde adición. Son las que se presentan al haber enlaces múltiples como en el caso de los alquenos y los alquinos, así como en el grupo carbonilo de aldehídos y cetonas, residen en la adición de dos especies químicas al enlace múltiple de una molécula insaturada (es aquella que posee un enlace doble o triple) Reacciones de adición. Fuente: http://goo.gl/QKSRVe
  • 19.
    Reacciones de sustitución. Lasreacciones de sustitución se llevan a cabo en un átomo o grupo atómico, el cual es sustituido o desplazado por otro, clasificándose como reacciones de sustitución por radicales libres, llamados de sustitución nucleofila o de sustitución electrófila Webgrafía: Universidad Abierta y a Distancia de México | DCSBA https://unadmexico.blackboard.com/webapps/blackboard/content/listContent.jsp?course_id=_16307_1&content_id=_597718_ 1&mode=reset