37
INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “MANUEL ENCALADA ZÚÑIGA” GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICA AUTOR: MGS. NARCISA MACANCHI PROCEL

GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

  • Upload
    others

  • View
    13

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

INSTITUTO SUPERIOR

TECNOLÓGICO

“MANUEL ENCALADA

ZÚÑIGA”

GUÍA DIDÁCTICA DE

QUÍMICA ORGÁNICA

AUTOR:

MGS. NARCISA MACANCHI

PROCEL

Page 2: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

2 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

GUÍA DE ESTUDIO

CARRERA: Tecnología Superior en Agroecología

SEMESTRE: Segundo

TIPO DE CARRERA: Tradicional

ASIGNATURA: Química Orgánica

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA: PR S2 QO2

PRE – REQUISITO: NINGUNO

CO – REQUISITO: NINGUNO

TOTAL HORAS: 89

• Teoría: 53

• Práctica: 36

• Componente de aprendizaje: 42 horas

NIVEL: Tecnológico

PERIODO ACADÉMICO: Junio 2020 – Octubre 2020

MODALIDAD: Presencial

DOCENTE RESPONSABLE: Mgs. Narcisa Macanchi.

Texto tecleado
Copyrigth©2020 Instituto Superior Tecnológico Manuel Encalada Zúñiga. All rigths reserved
Page 3: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

3

Química Orgánica

INDICE

GUÍA DE ESTUDIO ................................................................................................................. 2

INDICE ....................................................................................................................................... 3

PRESENTACIÓN ..................................................................................................................... 4

SYLLABUS DE LA ASIGNATURA ........................................................................................ 5

I. DATOS INFORMATIVOS ............................................................................................ 5

II. CONTENIDOS ........................................................................................................... 7

IV. SISTEMA DE CONTENIDOS POR UNIDADES DIDÁCTICAS ....................... 10

V. ORIENTACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA. ................................................................................................................... 16

VI. RECURSOS DIDÁCTICOS ................................................................................... 16

VII. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA ......................................... 16

ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE ESTUDIOS ................................. 19

DESARROLLO DE ACTIVIDADES .................................................................................... 21

Unidad Didáctica I .................................................................................................................. 21

Introducción de la Unidad Didáctica I: ............................................................................ 21

Objetivo de la Unidad Didáctica I: ................................................................................... 21

Organizador Gráfico de la Unidad didáctica I: ............................................................... 21

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I: .................................................. 22

Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I: ................................................... 22

Actividad de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica I: .................................................. 24

Actividad de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica I: .................................................. 25

Actividad de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica I: .................................................. 26

Actividad de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica I: .................................................. 28

Actividad de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica I: .................................................. 32

Actividad de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica I: .................................................. 34

Actividades de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I: .......................................... 35

Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica I: ....................................................... 37

Page 4: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

4 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

PRESENTACIÓN

Microbiología es una de las materias asignada en el campo de formación teórica en

la titulación de la Tecnología Superior en Agroecología. En la Malla curricular, está

ubicada en la unidad de la organización curricular profesional del segundo semestre.

Su principal objetivo es formular los compuestos orgánicos según su grupo funcional,

identificando sus características relacionados con los fenómenos de la vida diaria y

con otras ciencias como la bioquímica.

Estudiar Química Orgánica es, sin lugar a duda, interesante; seguro usted ha sentido

curiosidad de conocer, por ejemplo: ¿Cuáles son los compuestos responsables de la

vida?, ¿Tienen que ver con nuestro cuerpo?, ¿Estudia la composición de las

plantas?, ¿Cómo los identifican?... entre otras tantas preguntas que surgen cuando

se habla de la composición de productos orgánicos y su implicancia con la vida y a

las cuales podrá dar respuesta una vez que usted haya hecho suyos varios de los

conocimientos que juntos analizaremos

Puede ser que algunos temas le resulten difíciles, pues hablar fluidamente el

lenguaje utilizado de los compuestos químicos en sí su nomenclatura es una

herramienta de uso cotidiano entre los químicos, lo cual permite establecer la

comunicación entre miembros de la misma área.; sin embargo, conforme vaya

avanzando y adentrándose en esta ciencia comprenderá que saber química orgánica

exige esfuerzo, pero es a la vez necesario e interesante. En este componente

académico, en el primer parcial usted analizará la estructura general propiedades y

nomenclatura. El segundo parcial le ayudará a adquirir la competencia de diferenciar

los grupos funcionales. Estamos seguros de que los contenidos abordados servirán

para que al final del ciclo usted tenga las competencias para el estudio de

posteriores ciencias en su titulación.

Éxito

Page 5: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

5

Química Orgánica

SYLLABUS DE LA ASIGNATURA

I. DATOS INFORMATIVOS

NOMBRE DE LA CARRERA: Tecnología Superior en Agroecología

ESTADO DE LA CARRERA: Vigente

NIVEL: Tecnológico

TIPO DE CARRERA: Tradicional y Rediseñada

NOMBRE DE LA SIGNATURA: Química orgánica

CÓD. ASIGNATURA: PR S2 QO2

PRE – REQUISITO: NINGUNO

CO – REQUISITO: NINGUNO

# CRÉDITOS: no aplica TOTAL HORAS: 89 horas

Componente Docencia: 53 horas

Componente Prácticas: 36 horas

Componente Aprendizaje Autónomo: 42 horas

SEMESTRE: Segundo PARALELOS: A

PERIODO ACADÉMICO: Noviembre 2019 – Abril 2020

MODALIDAD: Presencial.

DOCENTE RESPONSABLE: Mgs. Narcisa Macanchi Procel

FUNDAMENTACIÓN

La carrera de Tecnología Superior en Agroecología se inscribe como una área prioritaria,

pues sus egresados deberán tener impacto en los siguientes ámbitos; satisfacción de las

necesidades alimentarias de la población , manteniendo la soberanía en el proceso

productivo, sustentabilidad de los agro ecosistemas, disminución del impacto ambiental

generado por el uso irracional de agroquímicos (pesticidas y fertilizantes inorgánicos).En

este contexto , los profesionales Tecnólogos Superiores en Agroecología contribuirán a

garantizar la disponibilidad actual y futura de alimentos mediante el diseño de proyectos

productivos sustentables adecuados al entorno de las regiones tropicales.

La agroecología depende, en gran medida, de la Industria Química Orgánica, a través de la

producción de fertilizantes nitrogenados, plaguicidas y reguladores del crecimiento vegetal.

El profesional en Agropecuaria necesita de bases sólidas en la materia que favorezca la

comprensión y el pensamiento crítico en las cuestiones relacionados con la energía, el

Page 6: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

6 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

ambiente, el comercio y enfatizando la promoción de la salud, fomentando las conductas

que mejoren la calidad de vida.

Uno de los problemas de la asignatura es que se desconoce que los productos químicos son

un veneno para la salud de las personas y de los ecosistemas. La contaminación es la

alteración nociva del estado natural de un medio como consecuencia de la introducción de

un agente totalmente ajeno a ese medio contaminante, causando inestabilidad,

desorden, daño o malestar en un ecosistema o en un ser vivo.

La asignatura tiene como objeto proporcionar al futuro profesional las herramientas

necesarias para que pueda desempeñarse en el campo laboral tales como nomenclatura o

como se forman los compuestos orgánicos.

La asignatura de Química Orgánica es de naturaleza teórico-práctica, en cuyos contenidos

se incluyen la estructura y la reactividad básica de los compuestos orgánicos; y un

tratamiento especial de las llamadas moléculas biológicas. La perspectiva final está

orientada a proporcionar preparación adecuada para la comprensión y entendimiento de los

fenómenos biológicos a ser considerados en futuras asignaturas de esta carrera profesional.

Objetivo General de la asignatura. Formular los compuestos orgánicos según su grupo

funcional, identificando sus características relacionados con los fenómenos de la vida diaria

y con otras ciencias como la bioquímica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conceptualizar las definiciones básicas de la asignatura para orientarse en el

conocimiento específico del carbono con el fin de apreciar la importancia de la

química del carbono.

• Familiarizar la nomenclatura de la química orgánica para interiorizar la estructura

general de los mismos mediante la resolución de los ejercicios planteados.

• Conectar el aprendizaje obtenido de los estudiantes con la estereoquímica mediante

la investigación de su importancia y su implicancia en su composición con el fin de

admirar a distribución espacial de los átomos que componen las moléculas.

• Identificar la forma correcta de formular alcanos y grupos sustituyentes a través de la

aplicación de nomenclaturas y pasos de resolución con el propósito de integrar los

conocimientos adquiridos.

• Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de ejercicios a fin

de apreciar su forma con la ayuda de su representación.

Page 7: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

7

Química Orgánica

• Estructurar compuestos aldehídos y cetonas por medio del desarrollo de ejercicios a

fin de apreciar su forma con la ayuda de su representación.

• Diseñar ejercicios de ácidos carboxílicos y esteres mediante el desarrollo de

ejercicios a fin de valorar sus conocimientos de una perspectiva profesional.

• Construir ejercicios evaluadores de aminas y amidas a través el desarrollo de

ejercicios a fin de integrar sus conocimientos hasta la actualidad.

II. CONTENIDOS

Sistema General de conocimientos

• UNIDAD I: Estructura del Carbono y enlaces

• UNIDAD II: Nomenclatura

• UNIDAD III. Estereoquímica

• UNIDAD IV: Alcanos y grupos sustituyentes

• UNIDAD V: Alcoholes y Éteres

• UNIDAD VI: Aldehídos y Cetonas

• UNIDAD VII: Ácidos Carboxílicos y Esteres

• UNIDAD VIII: Aminas y Amidas

Sistema General de Habilidades

• UNIDAD I: Conceptualizar las definiciones básicas de la asignatura para orientarse

en el conocimiento específico del carbono con el fin de apreciar la importancia de la

química del carbono.

• UNIDAD II: Familiarizar la nomenclatura de la química orgánica para interiorizar la

estructura general de los mismos mediante la resolución de los ejercicios planteados.

• UNIDAD III: Conectar el aprendizaje obtenido de los estudiantes con la

estereoquímica mediante la investigación de su importancia y su implicancia en su

composición con el fin de admirar a distribución espacial de los átomos que

componen las moléculas.

• UNIDAD IV: Identificar la forma correcta de formular alcanos y grupos sustituyentes

a través de la aplicación de nomenclaturas y pasos de resolución con el propósito de

integrar los conocimientos adquiridos.

Page 8: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

8 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

• UNIDAD V: Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

ejercicios a fin de apreciar su forma con la ayuda de su representación.

• UNIDAD VI: Estructurar compuestos aldehídos y cetonas por medio del desarrollo de

ejercicios a fin de apreciar su forma con la ayuda de su representación.

• UNIDAD VII: Diseñar ejercicios de ácidos carboxílicos y esteres mediante el

desarrollo de ejercicios a fin de valorar sus conocimientos de una perspectiva

profesional.

• UNIDAD VII: Construir ejercicios evaluadores de aminas y amidas a través el

desarrollo de ejercicios a fin de integrar sus conocimientos hasta la actualidad.

Sistema General de Valores

• Valorar los conocimientos impartidos

• Respeta los contenidos impartidos en la materia.

• Valora la aplicación de una solución química en un cultivo.

III. TEMÁTICO

DESARROLLO DEL PROCESO CON TIEMPO EN HORAS

TEMAS DE

LA

ASIGNATURA

C CP S CE T L E THP TI THA

UNIDAD 1. 5 1 1 1 4 12 6 18

UNIDAD 2. 5 1 1 1 4 1 13 5 18

UNIDAD 3. 5 1 1 1 4 1 13 5 18

UNIDAD 4. 5 1 1 1 4 12 6 18

UNIDAD 5. 5 1 1 1 4 1 13 5 18

UNIDAD 6. 5 1 1 1 4 12 5 17

UNIDAD 7. 5 1 1 1 4 1 13 5 18

5 1 1 1 4 13 5 18

EXÁMEN FINAL 1 1 5 6

TOTAL,

HORAS

35 7 7 7 28 0 5 92 42 131

Page 9: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

9

Química Orgánica

Leyenda:

C – Conferencias.

S – Seminarios.

CP – Clases prácticas.

CE – Clase encuentro.

T – Taller.

L – Laboratorio.

E - Evaluación.

THP – Total de horas presenciales.

TI – Trabajo independiente.

THA – Total de horas de la asignatura.

Page 10: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

10 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

IV. SISTEMA DE CONTENIDOS POR UNIDADES DIDÁCTICAS

Unidad 1: Estructura del Carbono y enlaces

Objetivo: Conceptualizar las definiciones básicas de la asignatura para orientarse en el

conocimiento específico del carbono con el fin de apreciar la importancia de la química del

carbono.

Sistema de contenidos de la unidad didáctica I:

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Estructura atómica del

carbono, nitrógeno y

oxigeno

o El enlace químico de los

compuestos del carbono

o Electronegatividad

o Tipos de enlace: covalente

polar y no polar

o Atracciones moleculares

o Ácidos y bases: Broensted

- Lowry - Lewis

o Los orbitales y su papel en

el enlace covalente

• Analizar la estructura de

importancia del carbono,

nitrógeno y oxígeno.

• Desarrollar cuadros

comparativos

• Observar videos

proporcionados por el

docente para un mayor

entendimiento

• Realizar mapas

diferenciales para poder

establecer

características.

• Realizar ejercicios de

electronegatividad

• Respetar la opinión de

los demás.

• Demostrar

responsabilidad en la

resolución de las

tareas, comparte

información.

• Respetar el aporte de

la demás y manifiesta

firmeza en sus

opiniones orales.

UNIDAD 2. Nomenclatura

Objetivo:

• Familiarizar la nomenclatura de la química orgánica para interiorizar la estructura

general de los mismos mediante la resolución de los ejercicios planteados

Sistema de contenidos de la unidad didáctica II:

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Desarrollo de la

nomenclatura orgánica

• Exponer, analizar e

interpreta conceptos

• Valorar y canalizar la

importancia de su

Page 11: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

11

Química Orgánica

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Alcanos representativos

o Alquenos

o Alquinos

o Isometría estructural

o Grupos funcionales:

Alcoholes, aldehídos,

cetonas, ácidos, éteres,

esteres, aminas

o Halogenuros

o Compuestos Cíclicos y

aromáticos.

sobre la unidad.

• Establecer diferencias

entre compuestos

orgánicos.

• Desarrollar Lecturas de

acuerdo a temas

específicos.

• Analizar, comentarios y

síntesis de manera

grupal.

• Expresar conclusiones

• Resuelve ejercicios

estudio, dentro de los

procesos biológicos y

su relación con el

medio ambiente.

UNIDAD 3: Estereoquímica

Objetivo:

• Conectar el aprendizaje obtenido de los estudiantes con la estereoquímica mediante

la investigación de su importancia y su implicancia en su composición con el fin de

admirar a distribución espacial de los átomos que componen las moléculas.

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Isometría geométrica

o Conformaciones de

compuestos orgánicos

de cadena abierta y de

los compuestos cíclicos

o Fórmulas de proyección

de Fischer

o Rotación del piano de la

luz polarizada

o Configuración relativa

• Desarrollar Lecturas de

reflexión Síntesis.

• Organizar grupos de

trabajo.

• Realizar trabajos

grupales

• Explicar formulaciones.

• Resolver hoja de

ejercicios.

• Realizar investigaciones.

• Fomentar la discusión

de los resultados

obtenidos en las

experiencias prácticas.

• Respetar el aporte de

los demás y Manifestar

firmeza en sus

opiniones orales.

• Trabajar en grupo, es

honesto y puntual

Page 12: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

12 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

UNIDAD 4: Alcanos y grupos sustituyentes

Objetivo:

• Identificar la forma correcta de formular alcanos y grupos sustituyentes a través de la

aplicación de nomenclaturas y pasos de resolución con el propósito de integrar los

conocimientos adquiridos.

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Alcanos más

importantes: parafinas y

ciclo parafinas

o Propiedades de los

alcanos

o Obtención de los

alcanos: destilación

o Aplicación de los alcanos

y ciclo alcanos

o El enlace en los

compuestos orgánicos

halogenados

o Propiedades físicas de

los alcanos halogenados

o Nomenclatura y

clasificación de los

halogenuros de alquilo

o Reacciones de

sustitución

o La reacción El, la

reacción E2

o Síntesis de otros

compuestos a partir de

halogenuros de alquilo

o Alquenos y Alquinos

o Propiedades físicas de

alquenos y alquinos

• Exponer, analizar e

interpretar conceptos

• Observar videos

informativos

proporcionados por el

docente.

• Realizar cuadro sinóptico

o mapa conceptual y

explicar la clasificación.

• Realizar trabajos

grupales

• Explicar formulaciones.

• Resolver hoja de

ejercicios.

• Realizar investigaciones

• Valorar y canalizar la

importancia de los

conceptos básicos de

la unidad.

• Compartir información

y experiencias

adecuadamente con su

grupo de trabajo.

• Demostrar Interés y

sensibilización ante el

problema de consumo

de alcohol de la

juventud ecuatoriana.

Page 13: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

13

Química Orgánica

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o presentación preliminar

de las reacciones de

adición

o Adición de H2SO4 y1-10

a alquenos y alquinos

o Hidrogenación catalítica

o Oxidación de alquenos

o La reacción de Diels-

Alder

o Polímeros: reacciones

radicales, ejemplos

UNIDAD 5: Alcoholes y Éteres

Objetivos.

• Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de ejercicio a fin de

apreciar su forma con la ayuda de su representación.

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Enlaces en alcoholes y

éteres

o Propiedades físicas de

alcoholes y éteres

o Nomenclatura de alcoholes y

éteres

o Preparación de alcoholes

o Reactividad de los alcoholes

o Reacciones de sustitución

de los alcoholes

o Reacciones de eliminación

de los alcoholes

o Reacciones de esterificación

• Exponer, analizar e

interpretar conceptos

• Observar videos

informativos

proporcionados por el

docente.

• Realizar cuadro sinóptico

o mapa conceptual y

explicar la clasificación.

• Realizar trabajos grupales

• Explicar formulaciones.

• Resolver hoja de

ejercicios.

• Realizar investigaciones

• Valorar y canalizar la

importancia de los

conceptos básicos de

la unidad

Page 14: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

14 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

UNIDAD 6: Aldehídos y Cetonas

Objetivos.

• Estructurar compuestos aldehídos y cetonas por medio del desarrollo de ejercicios a

fin de apreciar su forma con la ayuda de su representación.

Sistema de conocimientos Sistema de habilidades Sistema de Valores o Nomenclatura de

aldehídos y cetonas

o Preparación de

aldehídos y cetonas

o El grupo carbonilo

o Propiedades físicas de

aldehídos y cetonas

o Adición de reactivos del

grupo alquilo

o Tipos de reacciones

o Oxidación y Reducción

de aldehídos y cetonas

o Reactividad de los

hidrógenos alfa

o Uso de aldehídos y

cetonas en síntesis

• Exponer, analizar e

interpretar conceptos

• Observar videos

informativos

proporcionados por el

docente.

• Realizar cuadro

sinóptico o mapa

conceptual y explicar la

clasificación.

• Realizar trabajos

grupales

• Explicar formulaciones.

• Resolver hoja de

ejercicios.

• Realizar investigaciones

Desarrollar cualidades como

su capacidad para razonar y

para transferir la situación de

aprendizaje

UNIDAD 7: Ácidos Carboxílicos y Esteres

Objetivo:

• Diseñar ejercicios de ácidos carboxílicos y esteres mediante el desarrollo de ejercicios a

fin de valorar sus conocimientos de una perspectiva profesional.

Sistema de

conocimientos

Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Nomenclatura de los

Ácidos carboxílicos

o Propiedades físicas de

• Exponer, analizar e

interpretar conceptos

• Observar videos informativos

- Valorar y canalizar

la importancia de

los conceptos

Page 15: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

15

Química Orgánica

los Ácidos carboxílicos

o Preparación de Ácidos

carboxílicos

o Acidez de los Ácidos

carboxílicos

o Sales de los ácidos

carboxílicos

o Esterificación de los

Ácidos carboxílicos

o Reducción de los

ácidos carboxílicos

o Ácidos carboxílicos poli

funcionales

o Reactividad de los

derivados de los Ácidos

carboxílicos

o Propiedades

espectroscópicas de los

derivados de los Ácidos

carboxílicos

o Halogenuros de Ácidos

carboxílicos

o Anhídridos de Ácidos

carboxílicos

o Esteres de Ácidos

carboxílicos

o Lactosas

o Poliésteres

o Uso de los derivados de

los Ácidos carboxílicos

en síntesis

proporcionados por el

docente.

• Realizar cuadro sinóptico o

mapa conceptual y explicar

la clasificación.

• Realizar trabajos grupales

• Explicar formulaciones.

• Resolver hoja de ejercicios.

• Realizar investigaciones

básicos de la

unidad.

UNIDAD 8: Aminas y Amidas

Objetivo:

• Construir ejercicios evaluadores de aminas y amidas a través el desarrollo de ejercicios

a fin de integrar sus conocimientos hasta la actualidad.

Page 16: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

16 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Sistema de

conocimientos

Sistema de habilidades Sistema de Valores

o Clasificación y

nomenclatura de

o Propiedades físicas de

las aminas

o Preparación de las

aminas

o Sales de las aminas

o Reacciones de

sustitución con las

aminas

o Eliminación de

Hoffmann

o Amidas y poliamidas

o Compuestos

relacionados con las

amidas

• Exponer, analizar e

interpretar conceptos

• Observar videos informativos

proporcionados por el

docente.

• Realizar cuadro sinóptico o

mapa conceptual y explicar

la clasificación.

• Realizar trabajos grupales

• Explicar formulaciones.

• Resolver hoja de ejercicios.

• Realizar investigaciones

- Valorar y canalizar

la importancia de

los conceptos

básicos de la

unidad.

V. ORIENTACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA

ASIGNATURA.

VI. RECURSOS DIDÁCTICOS

Básicos: Marcadores, borrador y pizarra de tiza líquida.

Audiovisuales: Computador, proyector y parlantes.

Técnicos: Libro base, guía didáctica, rubricas de evaluación, páginas web, revistas

científicas, entre otros

VII. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

Los alumnos llevarán una evidencia del avance académico que se dominará portafolio de la

asignatura. Éste comprende la producción realizada en el desarrollo de la materia,

incluyendo el silabo, lecciones, trabajos intra y extra clase, trabajos autónomos, pruebas,

documentos académicos, los exámenes finales, anexos y los que se presentaren en el

desarrollo de la asignatura.

Page 17: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

17

Química Orgánica

Pruebas parciales dentro del proceso, determinadas con antelación en las clases.

Presentación de informes escritos como producto de investigaciones bibliográficas.

Participación en clases a partir del trabajo autónomo del estudiante, y participación en

prácticas de campo sin caso hubieren de acuerdo a la pertinencia en la asignatura.

La evaluación será diagnóstica, formativa y sumatoria, para lo cual se realizarán controles

frecuentes, trabajos individuales o en grupo y exposiciones. Para realizar las evaluaciones a

los estudiantes se tomarán en cuenta los siguientes aspectos:

Las actividades intra o extra clase, exposiciones, ensayos, debates, seminarios,

investigaciones y portafolio corresponden a cinco puntos, en cambio las evaluaciones

parciales tienen una ponderación de dos puntos cada una; pero luego estos sumará y se

obtendrá siete puntos, que será el puntaje máximo en cada parcial, los tres puntos restantes

los conseguirán de la elaboración y sustentación del proyecto integrador, logrando así la

obtención de 10 puntos.

Si el estudiante no alcance los 7,00 puntos necesarios para aprobar la asignatura, deberá

presentarse a un examen de recuperación en la cual será evaluado sobre diez puntos y

equivaldrá el 60% de su nota final, el 40% restante corresponde a la nota obtenida en acta

final ordinaria de calificaciones.

Aquellos estudiantes que no podrán presentarse al examen de recuperación son quienes

estén cursando la asignatura por tercera ocasión, y aquellos que no hayan alcanzado la nota

mínima de 2,50/10 en la nota final.

Dentro del proyecto integrador Control biológico para el manejo integrado de plagas en el

cultivo de banano, cacao y arroz, el objetivo de esta asignatura para aportar con su

ejecución será, la elaboración de proyectos de carácter investigativo, enfocados en la

estructura orgánica de sus componentes.

.

Para el proyecto integrador se evaluará los siguientes parámetros:

Microorganismos presentes en

inoculación en semillas. 1.00 puntos

Nivel de Dominio del tema 0.25 puntos

Resultados hipotéticos en una

inoculación en semillas. 0.25 puntos

Conclusiones y recomendaciones 1.00 puntos

Elaboración documento final. 0.50 puntos

TOTAL 3.00 PUNTOS

Page 18: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

18 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

VIII. BLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA

BETRVILLE.D. (s.f.). EXPERIMENTOS DE QUÍMICA Y BIOQUÍMICA. S.A, MÉXICO

: EDIT. TRILLAS, MEXICO.

Fessenden, R. J. (s.f.). QUÍMICA ORGÁNICA. BUENOS AIRES: GRUPO

EDITORIAL IBEROAMÉRICA.

FIDEL VILLARREAL, J. R. (s.f.). EXPERIMENTOS DE QUIMICA INTEGRADOS A

NIVEL MEDIO SUPERIOR.

Ivarz, B. . (s.f.). Madrid 1994: EDITORIAL Mc. Graw-Hill. .

Machala, 15 de Junio del 2020

Elaborado por: Revisado por: Aprobado por:

Mgs. Narcisa Macanchi

Procel

DOCENTE

Ing. Yamile Orellana

Mgs

COORDINADORA

ITSMEZ

Lic. María I. Jaramillo.

VICERRECTORA

ENCARGADA ISTMEZ

Page 19: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

19

Química Orgánica

ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE ESTUDIOS

Antes de empezar con nuestro estudio, debes tomar en cuenta lo siguiente:

1. Todos los contenidos que se desarrollen en la asignatura contribuyen a tu

desarrollo profesional, ética investigativa y aplicación en la sociedad.

2. El trabajo final de la asignatura será con la aplicación de la metodología de

investigación científica.

3. En todo el proceso educativo debes cultivar el valor de la constancia porque

no sirve de nada tener una excelente planificación y un horario, si no eres

persistente.

4. Para aprender esta asignatura no memorices los conceptos, relaciónalos con

la realidad y tu contexto, así aplicarás los temas significativos en tu vida

personal y profesional.

5. Debes leer el texto básico y la bibliografía que está en el syllabus sugerida

por el docente, para aprender los temas objeto de estudio.

6. En cada tema debes realizar ejercicios, para ello debes leer el texto indicado

para después desarrollar individual o grupalmente las actividades.

A continuación te detallo las imágenes que relacionadas a cada una de las

actividades:

Imagen Significado

Sugerencia

Talleres

Page 20: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

20 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Reflexión

Subir Tareas al Aula Virtual Amauta

Apunte clave

Foro

Resumen

Evaluación

Ánimo, te damos la bienvenida a este nuevo periodo académico.

Page 21: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

21

Química Orgánica

Estructura del carbono y sus

enlaces

Estructura atómica

Carbono

Nitrógeno

Oxígeno

Enlaces químicos del carbono

Simple

Doble

Triple

Electronegatividad Tipos de enlace

Covalente polar

Covalente no polar

Atracciones moleculares

Acidos y bases

Broensted

Lowry

Lewis

Los orbitales y su papel en el enlace

covalente

DESARROLLO DE ACTIVIDADES

Unidad Didáctica I

Título de la Unidad Didáctica I:

Estructura del Carbono y enlaces

Introducción de la Unidad Didáctica I:

Por el nombre de química del carbono se conoce el estudio de los compuestos

históricamente conocidos como orgánicos.

Una vez determinado que el C es la base estructural de la materia viva se adoptó el

nuevo término. La química del carbono comprende actualmente algo más de 10

millones de compuestos conocidos. Su importancia actual es evidente no solo en

relación con la vida (medicamentos), sino por sus múltiples aplicaciones como

plásticos, combustibles, disolventes, pesticidas, etc.

Es lógico preguntarse cerca de las características especiales del carbono que le

hace tener una capacidad de combinación anormal, entre los algo más de 100

elementos químicos. La respuesta está en su estructura atómica.

Objetivo de la Unidad Didáctica I:

Recordar los conceptos básicos de la asignatura para orientarse en el conocimiento

específico del carbono con el fin de apreciar la importancia de la química del

carbono.

Organizador Gráfico de la Unidad didáctica I:

Page 22: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

22 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I:

Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I:

Estructura Atómica del Carbono

El carbono es un no metal cuyos átomos tienen 4 electrones en su capa de

valencia

La mayor parte de los enlaces los forma con átomos de C y de H. En

ocasiones con O, N o un halógeno.

Existen muchas posibilidades de combinación, es por ello que existan

tantos compuestos diferentes.

▪ El carbono es el elemento de símbolo C y número atómico Z=6.

▪ Esto significa que un átomo de carbono tiene 6 protones en su núcleo y, para

neutralizar dicha carga, 6 electrones en su capa electrónica, con una

estructura 1s22s22p2.

▪ Además de estos protones y electrones, los núcleos de los átomos de

carbono contienen neutrones. El número de éstos da lugar a los distintos

isótopos del carbono.

Isotopos del carbono estables

▪ Cuando el núcleo contiene 6 neutrones, tenemos el isótopo 12C (Es el isótopo

de carbono más abundante (98.93 %),

▪ Cuando el núcleo contiene 7 neutrones, tenemos el isótopo 13C

Isotopos del carbono inestables

• Desde el 8C hasta el 22C. De todos ellos, debido a que es el único que

podemos encontrar en la naturaleza, destaca el isótopo 14C.

• El 14C se forma continuamente en la atmósfera por interacción de la radiación

cósmica con 14N, el componente mayoritario del aire.

Page 23: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

23

Química Orgánica

Estructura Atómica del Nitrógeno

• El nitrógeno es un elemento químico de número atómico 7, símbolo N, su

masa atómica es de 14,0067 y que en condiciones normales forma un gas

diatómico (nitrógeno diatómico o molecular) que constituye del orden del 78

% del aire atmosférico.

Isotopos estables

• El nitrógeno se compone de dos tipos de isótopos estables: N14 y N15,

siendo el primero que se produce en el ciclo carbono-nitrógeno de las

estrellas, el más común sin lugar a dudas (99,634 %).

Isotopos inestables

• Además, se pueden encontrar otros tipos de isótopos de origen radiactivo

como el N12, N13, N16 y N17 por lo cual en estado líquido o sólido es

preciso manejarlo con especial cuidado.

Estructura Atómica del Oxígeno

• El átomo de oxígeno está compuesto por 8 protones y 8 electrones, es uno

de los elementos más electronegativos, su símbolo es O, su masa atómica

es 15,9994, constituye cerca de la quinta parte del aire atmosférico terrestre

en su forma molecular

Isotopos estables

• Tiene 3 isótopos, cada uno con 8, 9 o 10 neutrones. Las principales

propiedades del átomo de oxígeno y su situación en la tabla periódica es la

siguiente:

TALLER

Realizar un cuadro diferencial de las características de las estructuras

atómicas del Nitrógeno, Carbono y Oxigeno

FORO- AMAUTA

Se realizará un foro en AMAUTA las formas alotrópicas del

carbono.

Page 24: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

24 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Actividad de Aprendizaje 2 de la Unidad Didáctica I:

Enlaces químicos del carbono

Para alcanzar la configuración de gas noble formará 4 enlaces covalentes y lo puede

hacer de las siguientes formas:

Tipos de enlaces sigmas

Enlace simple 1 enlace sigma

Enlace doble 1 enlace sigma y un enlace pi

Enlace triples 1 enlace sigma y dos enlace pi

TALLER

Realizar los siguientes ejercicios:

• Cuantos enlaces sigma y pi existen en cada formula

Page 25: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

25

Química Orgánica

Actividad de Aprendizaje 3 de la Unidad Didáctica I:

Electronegatividad

Es una medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones

de otro en un enlace covalente. Los diferentes valores de electronegatividad se

clasifican según diferentes escalas, entre ellas la escala de Pauling y la escala de

Mulliken

La Electronegatividad no se puede medir directamente sino a través de métodos

indirectos.

• Escala de Pauling: Uno de los métodos más usados es el propuesto por Pauling.

En la Escala de electronegatividades de Pauling, los valores van desde el 0,7 para el

elemento menos electronegativo hasta el 4,0 para el más electronegativo:

• Escala de Mulliken: hace referencia a la relación de la electronegatividad con la

afinidad electrónica y la energía de ionización. Según esta escala, se promedian los

valores de estas últimas dos:

Electronegatividad Mulliken = (Afinidad Electrónica + Energía de Ionización)

/ 2 (kJ/mol)

Page 26: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

26 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

TALLER

Realiza los siguientes ejercicios:

• Ordena, por orden decreciente de electronegatividad, los siguientes

elementos: selenio, oxígeno, cloro, potasio, antimonio, galio y magnesio.

• Cl, Cs, P y K. Ordénalos en orden decreciente de electronegatividad

Actividad de Aprendizaje 4 de la Unidad Didáctica I:

Tipos de Enlace según la diferencia de Electronegatividad:

Enlaces Iónicos: se producen cuando la diferencia de electronegatividades es mayor

de 1,8, por ejemplo:

▪ NaCl → Na:0,9, Cl: 3,2 (diferencia de electronegatividades: 2,3)

▪ KBr → K: 0,8, Br: 3,0 (diferencia: 2,2)

▪ MgO → Mg: 1,3, O: 3,4 (diferencia: 2,1)

Enlaces Covalentes Polares: se producen cuando la diferencia de

electronegatividades está entre 0,6 y 1,7, por ejemplo:

▪ H2O → O: 3,4, H: 2,2 (diferencia: 1,2)

▪ NH3 → N: 3, H: 2,2 (diferencia: 0,8)

Enlaces Covalentes no polares: se producen cuando la diferencia de

electronegatividades es pequeña (menor de 0,6), por ejempl:

▪ CH4 → C: 2,6, H: 2,2 (diferencia: 0,4)

APUNTE CLAVE

La Electronegatividad afecta a la polaridad de las moléculas de manera que la

carga negativa se concentra en el átomo más electronegativo. Esta es la razón

de que por ejemplo los hidrocarburos sen poco polares (el Carbono y el

Hidrógeno tienen electronegatividades muy parecidas), mientras que por el

contrario el agua sea polar (el Hidrógeno y el Oxígeno tienen

electronegatividades bastante diferentes).

Enlaces covalentes

En los enlaces covalentes se comparten pares de electrones entre los átomos. Si los

pares de electrones se comparten entre átomos con electronegatividad igual o muy

similar se forma un enlace covalente no polar (por ejemplo, H-H, o C-H), y si los

Page 27: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

27

Química Orgánica

electrones se comparten entre átomos con electronegatividad desigual, se forman

enlaces covalentes polares (tal como H-O).

• Enlaces covalentes polares

El enlace covalente polar, los electrones se comparten de forma no equitativa entre

los átomos y pasan más tiempo cerca de un átomo que del otro. Debido a la

distribución desigual de electrones entre los átomos de diferentes elementos,

aparecen cargas ligeramente positivas (δ+) y ligeramente negativas (δ–) en distintas

partes de la molécula.

• Enlaces covalentes no polares

Los enlaces covalentes no polares se forman entre dos átomos del mismo elemento

o entre átomos de diferentes elementos que comparten electrones de manera más o

menos equitativa

PUNTO CLAVE

Regla practica:

No polar: Se cumple que la diferencia de electronegatividades es

cero: ∆EN = 0 , se da entre elementos iguales ó aquellos que

presenten geometría lineal y simétrica. Ejemplo: F2 , Cl2 , Br2

Polar: Se cumple que la diferencia de electronegatividades es diferente de

cero: ∆EN ≠ 0 , se da entre elementos diferentes. Ejemplo: CO , SO2

TALLER

Indicar si los siguientes enlaces son moléculas polar o apolar:

1. H2 → 6. CO2 →

2. Cl2 → 7. H2O →

3. O2 → 8. HNO2 →

4. N2 → 9. HCl →

5. F2 → 10. CO →

Page 28: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

28 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Actividad de Aprendizaje 5 de la Unidad Didáctica I:

Atracciones moleculares

Dentro de una molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas

intramoleculares (enlaces iónicos, metálicos o covalentes, principalmente). Estas son

las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico. Son

estas fuerzas, por tanto, las que determinan las propiedades químicas de las

sustancias.

Sin embargo existen otras fuerzas intermoleculares que actúan sobre distintas

moléculas o iones y que hacen que éstos se atraigan o se repelan. Estas fuerzas

son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias como, por ejemplo,

el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición, la solubilidad, la tensión

superficial, la densidad, etc.

Por lo general son fuerzas débiles pero, al ser muy numerosas, su contribución es

importante. La figura inferior resume los diversos tipos de fuerzas intermoleculares.

Pincha en los recuadros para saber más sobre ellas.

Page 29: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

29

Química Orgánica

Fueras electrostáticas ION-ION

Son las que se establecen entre iones de igual o

distinta carga:

• Los iones con cargas de signo opuesto se

atraen

• Los iones con cargas del mismo signo se

repelen

La magnitud de la fuerza electrostática viene definida

por la ley de Coulomb y es directamente proporcional

a la magnitud de las cargas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia que las

separa (Figura de la izquierda).

Con frecuencia, este tipo de interacción recibe el nombre de puente salino. Son

frecuentes entre una enzima y su sustrato, entre los aminoácidos de una proteína o

entre los ácidos nucleicos y las proteínas

Fuerzas IÓN-DIPOLO

Son las que se establecen entre un ión y una molécula polar.

Por ejemplo, el NaCl se disuelve en agua por la atracción que

existe entre los iones Na+ y Cl- y los correspondientes polos con

carga opuesta de la molécula de agua. Esta solvatación de los

iones es capaz de vencer las fuerzas que los mantienen juntos

en el estado sólido (Figura inferior izquierda).

La capa de agua de hidratación que se forma en torno a ciertas

proteínas y que resulta tan importante para su función también se forma gracias a

estas interacciones

Fuerzas IÓN-DIPOLO INDUCIDO

Tienen lugar entre un ión y una molécula apolar. La

proximidad del ión provoca una distorsión en la nube

electrónica de la molécula apolar que convierte (de

modo transitorio) en una molécula polarizada. En este

momento se produce una atracción entre el ión y la

molécula polarizada.

Un ejemplo de esta interacción es la interacción

entre el ión Fe++ de la hemoglobina y la molécula de

O2, que es apolar. Esta interacción es la que permite la

unión reversible del O2 a la hemoglobina y el transporte de O2 desde los pulmones

hacia los tejidos (ver tabla inferior).

Page 30: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

30 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Interacciones hidrofóbicas

En un medio acuoso, las moléculas hidrofóbicas tienden a asociarse por el simple

hecho de que evitan interaccionar con el agua. Lo hace por razones termodinámicas:

las moléculas hidrofóbicas se asocian para inimizar el número de moléculas de agua

que puedan estar en contacto con las moléculas hidrofóbicas (ver tabla inferior).

Este fenómeno se denomina efecto hidrofóbico y es el responsable de que

determinados lípidos formen agregados supramoleculares. Son ejemplos de fuerzas

hidrofóbicas:

• las que se establecen entre los fosfolípidos que forman las membranas

celulares (forman bicapas)

• las que se establecen en el interior de una micela durante la digestión de los

lípidos

• las que hacen que los aminoácidos hidrofóbicos se apiñen en el interior de

las proteínas globulares

Fuerzas de van der Waals

Cuando se encuentran a una distancia moderada, las moléculas se atraen entre sí

pero, cuando sus nubes electrónicas empiezan a solaparse, las moléculas se

repelen con fuerza (Figura de la derecha)

El término "fuerzas de van der Waals" engloba colectivamente a las fuerzas de

atracción entre las moléculas. Son fuerzas de atracción débiles que se establecen

entre moléculas eléctricamente neutras (tanto polares como no polares), pero son

muy numerosas y desempeñan un papel fundamental en multitud de procesos

biológicos.

Las fuerzas de van der Waals incluyen:

• Fuerzas dipolo-dipolo (también llamadas fuerzas de Keesom), entre las que

se incluyen los puentes de hidrógeno

• Fuerzas dipolo-dipolo inducido (también llamadas fuerzas de Debye)

Page 31: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

31

Química Orgánica

• Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido (también llamadas fuerzas de

dispersión o fuerzas de London

Fuerzas DIPOLO-DIPOLO INDUCIDO

Tienen lugar entre una molécula polar y una molécula apolar. En este caso, la carga

de una molécula polar provoca una distorsión en la nube electrónica de la molécula

apolar y la convierte, de modo transitorio, en un dipolo. En este momento se

establece una fuerza de atracción entre las moléculas

Gracias a esta

interacción, gases

apolares como el O2,

el N2 o el CO2 se

pueden disolver en

agua

Fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido

También se llaman fuerzas de dispersión o fuerzas de London. En muchos textos, se

identifican con las fuerzas de van der Waals, lo que puede generar cierta confusión.

Las fuerzas de dispersión son fuerzas atractivas débiles que se establecen

fundamentalmente entre sustancias no polares, aunque también están presentes en

las sustancias polares. Se deben a las irregularidades que se producen en la nube

electrónica de los átomos de las moléculas por efecto de la proximidad mutua. La

formación de un dipolo instantáneo en una molécula origina la formación de

un dipolo inducido en una molécula vecina de manera que se origina una débil

fuerza de atracción entre las dos.

Estas fuerzas son mayores al aumentar el tamaño y la asimetría de las moléculas.

Son mínimas en los gases nobles (He, Ne), algo mayores en los gases diatómicos

(H2, N2, O2) y mayores aún en los gases poliatómicos (O3, CO2).

TALLER

Hacer una infografía del tema tratado

Page 32: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

32 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

Actividad de Aprendizaje 6 de la Unidad Didáctica I:

Ácidos y bases de Brønsted-Lowry

• Un ácido de Brønsted-Lowry es cualquier especie capaz de donar un protón H+.

• Una base de Brønsted-Lowry es cualquier especie capaz de aceptar un protón, lo

que requiere un par solitario de electrones para enlazarse a H+.

• El agua es una sustancia anfótera, ya que puede actuar como un ácido de

Brønsted-Lowry y como una base de Brønsted-Lowry.

• Los ácidos y bases fuertes se ionizan totalmente en solución acuosa, mientras que

los ácidos y las bases débiles solo se ionizan parcialmente.

• La base conjugada de un ácido de Brønsted-Lowry es la especie que se forma

después de que un ácido donó un protón. El ácido conjugado de una base de

Brønsted-Lowry es la especie que se forma cuando una base acepta un protón.

• Las dos especies en un par ácido-base conjugado tienen la misma fórmula

molecular, excepto que el ácido tiene un extra en comparación con su base

conjugada.

SUGERENCIA

Observa Khan Academy el tema teoría Acido base de Brønsted-Lowry en el

siguiente enlace https://es.khanacademy.org/science/chemistry/acids-and-

bases-topic

TALLER

Realizar Los siguientes ejercicios

1. Identificar las reacciones acido – base

De acuerdo con la teoría de Brønsted-Lowry, ¿cuáles de las siguientes son

reacciones ácido-base?

Page 33: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

33

Química Orgánica

2. Identificar los pares ácido-base conjugados

El ácido fluorhídrico HF es un ácido débil que se disocia en agua según la siguiente

ecuación:

¿Cuál es la base conjugada en esta reacción

Ácidos y bases de Lewis

Ácidos y bases de Lewis. Lewis formuló en 1923 una definición alternativa a la de

Brønsted:

• Un ácido de Lewis es un ion o molécula aceptor de pares electrónicos.

• Una base de Lewis es un ion o molécula dador de pares electrónicos.

En una reacción ácido-base, el ácido y la base comparten el par electrónico

aportado por la base, formando un enlace covalente, A + :B A—B. Todos los

ácidos y bases de Brønsted son ácidos y bases de Lewis. La definición de una

base de Brønsted como aceptora de H+.

H+ + B BH+, no es más que un caso particular de base de Lewis, donde H+

es el ácido de Lewis.

Sin embargo, muchos ácidos de Lewis no son ácidos de Brønsted.

Por ejemplo,

Page 34: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

34 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

BF3 (BF3 + :NH3 F3B—NH3) ó SO3 (SO3+ H2O: H2SO4).

Las sustancias que pueden actuar a la vez como ácidos y bases de Lewis, se

denominan anfóteras. Por ejemplo, el óxido de aluminio.

Ácidos y bases blandos y duros. En la definición de Lewis, la fuerza de un

ácido se puede evaluar mediante la constante del equilibrio A + :B A—B,

donde B es una base de referencia. En realidad, la escala de fuerza ácida

depende de la base escogida como referencia, de forma que un ácido puede

ser más fuerte que otro frente a una base pero más débil frente a otra. Para los

ácidos y bases de Lewis se han desarrollado reglas cualitativas que permiten

preveer su fuerza y estimar qué clases de bases preferirá un ácido

determinado y viceversa. Estas reglas se basan en dividir las bases en:

• Bases duras, que son aquellas que tienen un átomo dador cuya

densidad electrónica se polariza (se deforma) difícilmente. Por ello,

normalmente el átomo dador es pequeño y muy electronegativo (N, O y F).

Ejemplos: F–, OH–, O2–, H2O, R2O (éteres), NH3.

• Bases blandas que son aquellas que tienen un átomo dador cuya

densidad electrónica se polariza (se deforma) con facilidad. Los átomos

dadores son generalmente menos electronegativos y mayores que los de

las bases duras (elementos no cabecera de los grupos 15 a 17). Ejemplos:

Br–, I–, CN–, SCN–, H–, R–, RS–, CO, RNC.

En general, las bases blandas deberían ser más fuertes que las duras pues

ceden con mayor facilidad el par electrónico. Ahora bien, se ha observado

que ciertos ácidos forman enlaces más estables con las bases duras que con

las blandas. Los ácidos que en proporción se enlazan mejor con las bases

duras reciben el nombre de ácidos duros. Los ácidos que en proporción se

enlazan mejor con las bases blandas reciben el nombre de ácidos blandos.

La tabla muestra una lista de ácidos blandos y duros.

Actividad de Aprendizaje 7 de la Unidad Didáctica I:

Los orbitales y su papel en el enlace covalente

Page 35: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

35

Química Orgánica

CH3 CH2 CH CH3

CH3

H

C

C

H

H

H

C

H

H

C

H

H

Este tema se trata acerca de cómo se producen los enlaces covalentes por

formación de los orbitales moleculares. Se han desarrollado varios métodos para

describir los orbitales moleculares.

• La teoría del orbital molecular (MO)* , da descripciones matemáticas de los

orbitales, sus energías y sus interacciones.

• La teoría de la repulsión de un par electrónico en la capa de Valencia

(VSEPR)**, se basa en que los electrones de Valencia o los pares de

electrones de un átomo se repelen mutuamente. Estas repulsiones se

pueden usar para explicar los ángulos de enlace y la geometría molecular.

• La teoría de enlace-Valencia o de unión-Valencia, se emplean fórmulas de

enlace-Valencia para describir las uniones covalentes y sus interacciones.

Dentro de PUS limitaciones, todas estas teorías son aplicables y

frecuentemente están de acuerdo, dado que no es práctico usar cualquiera

de estas teorías en todas las situaciones, presentaremos algunas de las

características particulares de cada una (sin intentar necesariamente

diferenciarlas en las discusiones).

PUNTO CLAVE

orbital es una región tridimensional alrededor del núcleo atómico

donde existe mayor probabilidad de encontrar un electrón.

Actividades de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I:

EVALUACIÓN

Se revisará la información para reforzar conocimientos

1. Con la información abajo enlistada

indique la relación correcta.

a)

b) C10H22

c)

d)

e) 3 2 6 3CH (CH ) CH

1. Global o molecular.

2. Semidesarrollada.

3. Desarrollada.

4. Condensada.

5. Topológica.

Page 36: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

36 Mgs. Narcisa Macanchi Procel

RESPUESTAS

A) a1, b2, c4, d5, e3

B) a2, b3, c5, d4, e1

C) a2, b1, c5, d3, e4

D) a3, b2, c1, d5, e4

E) a4, b1, c5, d3, e4

2. Indique la veracidad (V) o falsedad

(F) de las proposiciones siguientes:

I. En la siguiente estructura

CH3-CH3 existe un carbono primario.

II. En la estructura siguiente hay un

carbono terciario:

CH3 CH CH2 CH CH3

CH3 CH3

III. En la estructura: CH3-CH2-CH3

existen 8 hidrógenos primarios.

A) VVV B) VVF C)

FVF

D) FFF E) VFV

3. Respecto al elemento carbono,

indicar verdadero (V) o falso (F):

I. Se encuentra en forma cristalina:

grafito y diamante o amorfa:

turba, lignita, hulla y antracita.

II. El grafito en un sólido no

metálico, gris oscuro que

conducen la electricidad.

III. Presentan la propiedad de

alotropía, covalencia,

tetravalencia, autosaturación,

hibridizacion.

IV. Forma gran cantidad de

compuestos por la tetravalencia.

V. Pueden formar entre si enlaces

simples, dobles y triples.

A) VFVFV

B) VVFVV C)VFFFV

D) VVVFV E) FFVFV

4. Señale verdadero (V) o falso (F)

según corresponda:

I. Todo compuesto que tiene

carbono es orgánico.

II. La autosaturación, es una

propiedad del carbono, que

explica por que hay mas

compuestos orgánicos que

inorgánicos.

III. Un carbono cuaternario posee

cuatro hidrógenos primarios.

IV. En la estructura:

2CHCCH2CH2CH3CH ==−−− solo

hay híbridos 3sp y 2sp

RESPUESTAS

A) FVFF

B) VVFF C) FFVV

D) FVVF E) VFVF

5. Indicar el número de carbonos

primarios, secundarios, terciarios y

cuaternarios en el hidrocarburo:

A) 5, 0, 4, 1

B) 7, 0, 3, 1 C) 5, 0, 2, 1

D) 7, 0, 3, 2 E) 6, 0, 2, 1

6. ¿Cuántos carbonos secundarios

están presentes en la siguiente

estructura?

a) 4 b) 3 c)

2

d) 1 e) 5

7. ¿Cuántos enlaces Sigma y Pi

existen en le cumeno, compuesto

antiguamente empleado como

Page 37: GUÍA DIDÁCTICA DE QUÍMICA ORGÁNICAinstipp.edu.ec/instipp/assets/pdf/guias/manuel/s2_QuimicaOrganica.… · Estructurar compuestos alcanos y esteres por medio del desarrollo de

37

Química Orgánica

aditivo de la gasolina para elevar el

índice de octavo?

a) 20 enlaces sigma y 3 pi.

b) 12 enlaces sigma y 6 pi.

c) 14 enlaces sigma y 3 pi.

d) 15 enlaces sigma y 3 pi.

e) 21 enlaces sigma y 3 pi.

¿Cuántos enlaces sigma posee el

compuesto?

3 2 2CH CH CH CH− − =

a) 8 b) 9 c) 10

d) 11 e) 14

8. Determinar la cantidad de enlaces

sigma y pi en el compuesto:

a) 17 y 1 b) 5 y 1 c) 15

y 1 d) 16 y 1 e) 20

y 1

Realizar el siguiente ejercicio:

9. ¿Cuántos carbonos primarios y

secundarios presenta el siguiente

compuesto?

a) 4,3 b) 4,4 c) 5,2

d) 4,2 e) 5,4

Actividad de Evaluación de la Unidad Didáctica I:

EVALUACIÓN

Realizar un video explicativo de los tres métodos para describir los

orbitales moleculares.

CH3 CH2 CH C CH3

CH3