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Química del carbono III formulación - Contenido educativo

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Subido el 22 de abril de 2020 por Segismundo P.

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Hola de nuevo, vamos a seguir con el tema de la química orgánica, de la química del carbono 00:00:02

y vamos a seguir con algo que ya vimos en la clase de dudas del otro día 00:00:09

pero que me gustaría que lo viéramos un poco más en detalle 00:00:14

que es los hidrocarburos, tenemos alcanos, alquenos y alquinos 00:00:17

Bueno, empezamos con los alcanos 00:00:23

Los alcanos tienen todos los enlaces simples 00:00:26

Entonces son cadenas lineales de carbono donde cada carbono está unido al siguiente por un enlace simple. 00:00:29

La única cosa que hay que tener en cuenta es que cada carbono debería estar unido a cuatro átomos. 00:00:39

Entonces si está unido a un carbono, a este le queda hueco para tres hidrógenos. 00:00:50

Este, como está unido a dos carbonos, tiene hueco para dos hidrógenos. 00:00:54

Este para 2 también, este para 2 también y este para 3 00:00:58

A la hora de nombrar las distintas cadenas lineales, contamos el número de carbonos que tenemos 00:01:04

En este caso son 1, 2, 3, 4 y 5 00:01:14

Como son 5, el prefijo será pent 00:01:17

Y como es un alcano, el sufijo es pentano 00:01:20

¿Vale? Esto es lo primero que tenemos en cuanto a alcanos. Si continuamos con el mismo tipo de moléculas, lo que son hidrocarburos, los siguientes serían los alquenos. 00:01:24

Los alquenos, la diferencia frente a los alcanos es que tienen al menos un doble enlace 00:01:37

Pueden tener más de uno, pero en principio vamos a contar con uno 00:01:49

Por ejemplo, imaginamos la molécula de arriba, que yo ahora pongo aquí un doble enlace 00:01:53

Lo primero que tenemos que ver es a qué átomo de carbono está unido este doble enlace 00:01:57

Si los numeramos, empezando por el más cercano al doble enlace 00:02:10

Pues aquí tendríamos carbono 1, carbono 2, carbono 3, carbono 4 y carbono 5. 00:02:14

O sea, va a ser un pentano, pero en este caso, como tiene un doble enlace, va a ser un penteno, ¿vale? 00:02:22

Porque cuando son con doble enlace, el sufijo es eno. 00:02:27

Miramos el menor número de orden del carbono al que está unido, 00:02:32

y en este caso, como es el primer carbono, va a ser un pent-1-eno. 00:02:36

Ponemos el número del carbono al que está unido. 00:02:46

Otro ejemplo, vamos a poner ahora el doble enlace en el siguiente, aquí. 00:02:49

Fijaros que cuando escribo los hidrógenos estoy respetando los que les correspondería. 00:03:05

Por ejemplo, como hay un enlace entre carbono-carbono queda hueco para tres, 00:03:09

Aquí hay tres enlaces, pues queda hueco para uno 00:03:13

Aquí hay tres enlaces, queda hueco para uno 00:03:16

Aquí hay dos, queda hueco para dos 00:03:17

Y aquí hay solo uno, queda hueco para tres 00:03:19

Este estaría en el segundo carbono 00:03:21

Por tanto sería un pent2eno 00:03:23

Y por último vamos a ver el caso en el que tengamos 00:03:29

Un triple enlace, es decir, alquinos 00:03:34

Por ejemplo 00:03:37

Si tengo ahora algo de este tipo 00:03:39

Veo que tengo aquí, este carbono no tiene ningún hidrógeno porque ya ha gastado sus cuatro enlaces. 00:03:44

Este tiene solo uno porque ha gastado tres. 00:03:59

Como tenemos un triple enlace, esto es un ino, un alquino, está el octavo en el orden de prioridad y sería un pent, uno, ino. 00:04:01

Imaginaros que ahora cambio el triple enlace aquí. 00:04:17

En este caso estaría en el segundo carbono y sería un pent-2-quino, ¿vale? Esa es un poco la idea de los alcanos, los alquenos y los alquinos. 00:04:20

Son los tres últimos grupos funcionales en orden de prioridad. 00:04:40

Vamos a pasar ahora a ver cómo serían los hidrocarburos cíclicos. 00:04:44

Estas cadenas que son lineales, si se enrollan entre sí, pueden, por ejemplo, si tengo aquí un carbono, otro carbono y otro carbono, 00:04:48

cada uno está gastando dos enlaces, por tanto serían CH2, CH2, CH2, de modo que eso sería un C3H6, 00:04:58

y cuando tiene esta forma, en lugar de ser lineal es un polígono, va a ser un ciclo, en este caso como tenemos tres, 00:05:11

empezamos a contar prefijos con un OMET, con dos ET, con tres PROP, entonces sería un ciclo propano. 00:05:20

Estos son los que llamamos hidrocarburos cíclicos. 00:05:26

Imaginaos ahora que tengo cuatro C, C, cada uno tiene hueco para dos hidrógenos y en este caso como tenemos cuatro hidrógenos el prefijo va a ser but, pero es cíclico. 00:05:38

Entonces esto va a ser un ciclo butano. Si tenemos uno doble, imaginaos ahora que hago así, tengo un enlace doble, pues en lugar de ser el sufijo ano va a ser eno y esto va a ser un ciclo buteno. 00:05:55

Hay un caso especial de los cíclicos que están basados en una molécula muy importante 00:06:21

que es el benceno, que se llaman aromáticos 00:06:33

porque son moléculas que normalmente son volátiles 00:06:36

es decir, se volatilizan, se evaporan fácilmente y tienen mucho aroma 00:06:41

y están basados en el benceno 00:06:45

El benceno tiene una estructura hexagonal 00:06:47

Si nosotros dibujamos esto así y ponemos a cada uno dos hidrógenos, sería un ciclohexano, 00:06:55

pero sin embargo lo que tenemos es algo de este tipo. 00:07:00

Cada uno tiene un solo hidrógeno y los dobles enlaces, cuando los representamos, los ponemos como alternándose. 00:07:05

En realidad no es que sea uno sí, uno no, sino que esto es una especie de hibridación y está cambiando. 00:07:12

Esta estructura la descubrió un químico orgánico que fue Kekulé. 00:07:19

tuvo un sueño y se imaginó una serpiente mordiéndose la cola como enroscada 00:07:22

y dicen que a raíz de ese sueño, pues, se imaginó cómo podría ser la estructura del benceno. 00:07:28

Esto de aquí es el benceno. 00:07:36

También el benceno lo veréis representado con este símbolo, ¿vale? 00:07:37

Un hexágono y un círculo en el interior. 00:07:43

Todo esto representa el benceno. 00:07:46

Pasaríamos al siguiente tipo de compuestos que son los alcoholes, ¿vale? 00:07:48

Vale, bueno. Vamos a ver, primero, los alcoholes lo que ocurren es que se caracterizan porque tienen un grupo, que es el grupo que llamamos hidroxilo, ¿vale? 00:07:56

Básicamente, este grupo se puede unir al final de la cadena o entre medio. Por ejemplo, imaginemos que tenemos un butano, ¿no? 00:08:14

Plutano, son cuatro carbonos, ¿de acuerdo? Tenemos H3, H2, H2 y H3. 00:08:23

Vale, pues imaginaos que aquí quitamos uno de los tres, estos tres hidrógenos realmente, como estarían conectados aquí, 00:08:37

si lo desarrolle la fórmula para este último, ¿vale? Pues tendríamos algo así, un hidrógeno, otro hidrógeno y otro hidrógeno. 00:08:44

hidrógeno. Vale, pues imaginaos que uno de los hidrógenos lo quito y en su lugar pongo el grupo 00:08:50

hidroxilo, el grupo que aparece ahí. De modo que esto, poniéndolo en fórmula semidesarrollada, 00:08:57

cada día CH3, CH2, CH2, CH2OH. Vale, pues esto, como está basado en el butano, porque tiene cuatro, 00:09:06

Al ser un alcohol, siempre el sufijo que tiene un alcohol es "-ol". 00:09:18

Entonces esto de butano pasaría a ser butanol. 00:09:24

Este es el butanol. 00:09:29

Imaginaos ahora que el grupo hidroxilo está en mitad de la cadena. 00:09:30

Tenemos algo de este tipo. 00:09:46

Si contabilizamos estos hidrógenos, haríamos 1, 2, 3 y 4. 00:09:48

es decir, está en el carbono número 2, pues esto sería un bután-2, es decir, con este número decimos en qué carbono está el grupo hidroxilo-ol, bután-2-ol. 00:09:54

¿De acuerdo? Vale, lo siguiente que es importante que veamos dentro de los grupos funcionales son las aminas. 00:10:16

Las aminas son compuestos que se forman con el nitrógeno y puede estar al final de la cadena de carbonos o en medio o unido incluso a tres. 00:10:25

Vamos a ver, si partimos del amoníaco, el amoníaco es el NH3, ¿no? 00:10:38

Es decir, N y lo podemos dibujar como tres hidrógenos, ¿vale? Ese es el amoníaco que conocéis, me atrevería a decir, desde segundo de secundaria, ¿no? 00:10:42

Imaginaos ahora que a este amoníaco yo le quito este hidrógeno y cada uno de los hidrógenos lo sustituyo por una cadena lineal carbonada. 00:10:54

Por ejemplo, CH3, CH2, el nitrógeno con su hidrógeno y CH3. En este caso, lo que tenemos aquí son dos carbonos, es decir, es una molécula que proviene del etano. 00:11:08

y cuando es un sustituyente como aquí, que está sustituyendo al hidrógeno, en lugar de etano cambiamos el sufijo y lo cambiamos por il. 00:11:30

Esto sería un etil. Este viene del metano, pues esto sería metil. 00:11:41

Viene del metano porque hay un carbono. 00:11:48

Y lo del medio, como tenemos una amina, esto de aquí es una amina, 00:11:50

Para nombrarlo ordenamos por orden alfabético estos dos sustituyentes y acabamos con la amina, es decir, esto sería un etil, metil, amina. 00:11:57

Vale, imaginad que ahora lo tengo solamente del amoníaco inicial que tenía aquí, no sustituyo los tres hidrógenos sino que sustituyo solo este. 00:12:14

Y vamos a sustituirlo por un propano. El propano tiene metano, etano, propano, tres carbonos, ¿no? Es decir, pongo CH3, CH2, CH2, NH2. 00:12:26

Y este NH2 es lo que quedaría aquí. Aquí tengo tres carbonos. Esto es un propil. Y esto es una amina. Entonces sería propilamina. 00:12:49

Y por último, imaginaos que sustituyo los tres hidrógenos. De este amoníaco que tengo aquí, he quitado los tres hidrógenos y en cada uno pongo un metil. 00:13:07

el que desciende del metano a cabanil y es un metil. 00:13:16

Como tengo tres, va a ser un trimetil y esto lo vamos a llamar trimetilamina. 00:13:21

Este sería el siguiente tipo de amina que tendríamos. 00:13:34

Con esto después pasaríamos a otro grupo que son los aldeídos y las cetonas. 00:13:39

Son dos grupos diferentes pero que tienen bastante en común. 00:13:45

aldeídos 00:13:48

y cetonas. 00:13:50

Bueno, los aldeídos, 00:13:56

tanto los aldeídos como las cetonas 00:13:58

están añadiendo un grupo 00:13:59

que es el grupo 00:14:02

carbonilo. El grupo carbonilo 00:14:03

vamos a ponerlo aquí, grupo 00:14:05

carbonilo. Es un 00:14:07

carbono que 00:14:13

dos enlaces van hacia los lados 00:14:15

para continuar la cadena 00:14:17

y los otros dos van a un oxígeno. 00:14:18

El oxígeno, como tiene valencia 2, 00:14:22

un enlace doble. Cuando está al final, el grupo carbonilo está al final de la cadena 00:14:23

y en este lado se une a un hidrógeno, es un aldeído. Es decir, cuando tenemos algo 00:14:32

de este tipo al final de la cadena, esto es un aldeído. Y lo nombramos con el sufijo 00:14:36

al. Por ejemplo, si tenemos del etano, ponemos el O y el H aquí. Bueno, no antes se suele 00:14:47

Vamos a escribir el hidrógeno antes. Tenemos algo de este tipo. En realidad esto es un CH3. El carbono este tiene dos oxígenos aquí, o sea, un oxígeno con enlace doble y un hidrógeno. 00:15:00

Como esto es del etano, esto es etanal. Si el grupo carbonilo está en medio, por ejemplo, imaginaros ahora que tenemos un pentano, CH3, CH2, CH2, CH2, CH3, 00:15:15

y lo que hacemos aquí es sustituir uno de estos dos hidrógenos, que es lo que justificaría el enlace doble, 00:15:37

por un doble enlace con un oxígeno, ¿vale? 00:15:47

Imaginaos que tenemos algo así. 00:15:52

Pues en este caso, cuando el grupo carbonilo, que es esto que tenemos aquí, fijaros, está en medio de la cadena, sería una cetona. 00:15:54

Tenemos 1, 2, 3, 4, 5, sería una pentanona 00:16:01

Pero tenemos que decir en qué carbono está el oxígeno 00:16:07

Si contamos 1, 2 y 3, pues sería pentan-3-ona 00:16:10

Si estuviera en este otro, sería pentan-2-ona 00:16:19

Y si estuviera en uno de los terminales, sería un aldeído, sería un pentanal 00:16:23

Vale, lo siguiente, imaginaos ahora en el grupo carbonilo que en este lateral el hidrógeno que podríamos tener aquí en el aldeído se instituye por un grupo hidroxilo, por un OH, se formaría un ácido. 00:16:28

¿Vale? Acordaos que aquí, en lugar de tener un hidrógeno como tenemos en los aldeídos, ponemos un grupo hidróxido. Esto se forma en un ácido que se llama carboxílico. Por ejemplo, el ácido acético, el vinagre. 00:16:50

A ver, el más simple de todos, pues es el que tiene un carbono. Si tenemos esto y por el otro lado un hidrógeno, esto viene del metano que tiene un carbono, esto sería el ácido, todos los carbosílicos se acaban en oico, sería el ácido metanoico, ¿vale? 00:17:16

El ácido acético o ácido etanoico sería un CH3 y el otro carbono va a tener el C con el oxígeno, oxígeno H, sería COOH, ¿vale? 00:17:45

Esto es el ácido, tenemos dos carbonos, etanoico. Esto viene de cuando el etanol, si os acordáis, era algo así, CH2OH. 00:18:01

Esto es el etanol. El etanol es el alcohol que hay en las bebidas alcohólicas, en el vino, por ejemplo. 00:18:24

Si esto se oxida, y oxidarse significa que reacciona con el oxígeno, pues ¿qué ocurre? 00:18:31

Que estos dos hidrógenos se sustituyen por un oxígeno. Nos quedaría lo de arriba. 00:18:36

Del etanol pasaríamos al ácido etanoico. Este es el alcohol que hay en el vino y esto es el ácido acético, 00:18:42

que es el que hay en el vinagre. ¿Qué ocurre cuando el vino se queda abierto y se oxida? 00:18:48

pues que se convierte en vinagre. La oxidación del etanol da el ácido etanoico, ¿de acuerdo? 00:18:53

Estamos dando un vistazo un poquito rápido para que tengáis un barniz, una primera idea de todas las moléculas, 00:19:01

o al menos de las fundamentales, no de todas, que existen en química orgánica. 00:19:08

Vale, vamos a ver ahora lo siguiente, los ésteres. Vale, un éster lo que tenemos básicamente es el grupo carbonilo que teníamos antes pero que se une a un oxígeno y la cadena continúa hacia un lado y hacia otro. 00:19:12

Por ejemplo, si continúo por aquí, imaginaros con CH3CH2 y aquí con CH3. En esta parte tengo tres carbonos. Tres carbonos es un propano, pues esto lo vamos a llamar propanoato, y lo que tengo a otro lado es un grupo metilo. 00:19:35

El metano, cuando está como sustituyente, lo llamamos metilo y ponemos un D en medio, ya estaría, sería propanoato de metilo. 00:19:58

Si aquí tuviéramos un butano, sería butanoato de metilo. 00:20:15

Si aquí tuviéramos un etano y aquí un butano, butanoato de etilo y así sucesivamente. 00:20:19

Esas son las moléculas más importantes que quiero que veamos. 00:20:28

Es una visión general para el curso de cuarto, que es un primer contacto con la química orgánica. 00:20:31

Me interesa que tengáis en cuenta una cosa importante. 00:20:39

Moleculas o biomoléculas, que habéis visto también en biología, ¿vale? 00:20:41

Por ejemplo, las grasas. Las grasas son moléculas que están basadas en compuestos del carbono. 00:20:48

La grasa básicamente es un ácido carboxílico, un ácido graso, ¿vale? 00:20:56

De cadena larga, junto con glicerol. El glicerol es el propano 1, 2, 3 triol. Es un alcohol, digamos un alcohol triple. 00:21:00

Si todos los enlaces son simples, no son dobles o triples, son grasas saturadas. 00:21:12

Cuando hay enlaces dobles y no se han sustituido por hidrógeno, se llaman grasas insaturadas. 00:21:20

¿Vale? Importante también son los glúcidos y los carbohidratos, que son muy importantes dentro de los glúcidos y carbohidratos. 00:21:27

Tanto unos como otros son compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno. 00:21:44

Como grupo más importante suele tener un aldeído, una acetona y suelen tener varios hidroxilos en la cadena. 00:21:51

¿De acuerdo? Los más sencillos de los glúceos son los monosacáridos, por ejemplo, la glucosa o la fructosa. Hay otros tipos de carbohidratos o polisacáridos, la celulosa, el almidón, el glucógeno, y todos ellos son reservas de energía, que si no las gastamos se van a convertir en grasas, como hemos visto antes. 00:21:58

Las proteínas normalmente son compuestos formados por varios, son macromoléculas, son moléculas muy grandes, con carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. 00:22:19

Las proteínas, las que habéis estudiado en biología, que forman parte del ADN y de la RN, el ácido ribonucleico, desoxirribonucleico, primero son ácidos carbosílicos, los ácidos que hemos visto anteriormente, y además juntados con un grupo amina. 00:22:32

Por tanto, los ácidos con las aminas son aminoácidos. Cuando juntamos varios aminoácidos, esto van a formar las proteínas. Las proteínas son muy importantes en las células, tanto en las vegetales como en las animales y además tienen mucha importancia en las reacciones químicas de la vida. 00:22:54

también forman parte en las enzimas 00:23:15

que las enzimas hacen un poco 00:23:18

son digamos la llave que va a hacer 00:23:19

que una reacción bioquímica 00:23:21

tenga lugar o no tenga lugar 00:23:23

entonces van a ser muy importantes 00:23:25

y por último me gustaría contaros 00:23:26

muy rápido, así para que lo conozcáis 00:23:29

no os preocupéis si os cuesta un poco entenderlo 00:23:32

pero para que lo conozcáis 00:23:34

la base de la mayoría de los 00:23:35

plásticos que existen 00:23:37

en nuestro mundo actual 00:23:40

los plásticos 00:23:42

es algo que pasa de ser tan útil que lo tenemos en muchas cosas. 00:23:43

Si miráis a vuestro alrededor seguro que veis miles de cosas que están hechas de plástico 00:23:49

y tan peligroso como que si no hacemos un tratamiento correcto de ellos puede acabar con nuestro planeta. 00:23:54

Bueno, pues químicamente, después de esta reflexión, invitaos a que recicléis, 00:24:02

a que tengáis cuidado de no tirar plásticos a la calle, de que todo lo que se pueda reutilizar, y sobre todo, además de reciclar, 00:24:09

porque reciclar tiene un coste, todo lo que podéis reutilizar, no tirar algo en el momento que, porque haya salido la versión nueva, 00:24:16

el modelo nuevo de algo, sino si todavía te funciona y te sirve, ¿para qué lo vas a cambiar, no? Reutiliza, ¿vale? Reusa las cosas que puedas reusarlas. 00:24:23

Tampoco te digo que vayas de, entre comillas, de cutre por la vida, pero todo lo que puedas reutilizar, reutilízalo. Lo que no puedas reutilizar, recíclalo. Pero en principio no tires ningún plástico a la basura orgánica. 00:24:31

Bueno, después de este rollo de los plásticos, es algo que se llaman polímeros. Están basados en polímeros. Un polímero, a ver, todo lo que lleva poli significa muchos, viene del griego polideportivo, es un sitio donde podemos practicar muchos deportes. 00:24:44

Mono es uno. Pues un polímero está formado por varios monómeros. 00:25:01

Vamos a ver, uno de los plásticos más típicos es el policloruro de vinilo, el PVC. 00:25:09

Este PVC, polyvinyl chloride, en español esto es el policloruro de vinilo. 00:25:17

Básicamente, el monómero que forma esto es algo de este tipo. 00:25:31

Aquí hay un cloro. Fijaros que ahora ya entran otros átomos a unirse aquí, ¿vale? Este carbono tiene tres uniones, el hidrógeno, o sea, tiene las cuatro. Bueno, pues esto es el monómero. 00:25:35

Digamos, esto puede formar cadenas larguísimas, ¿vale? Donde ahora pongamos a continuación otra cadena igual, otra cadena igual y así sucesivamente formando una especie de fibras, ¿vale? 00:25:52

Esto es el PVC, ¿de acuerdo? Cada unidad de estas es lo que se llama un monómero y todos puestos en fila, unidos, en una molécula larguísima, se llaman los polímeros. 00:26:08

Por ejemplo, del etileno, uno de los más típicos es el etileno, que es algo así. Pues el polietileno lo podemos replicar n veces. 00:26:20

Podemos hacer cadenas muy largas con él. Podríamos poner CH2, CH2, CH2, así sucesivamente. 00:26:34

Bueno, pues esto es el polietileno, que sonará también. El cloruro de vinilo. 00:26:44

Bueno, pues hay muchos tipos de moléculas de estas que son muy largas que se llaman polímeros. 00:26:49

Por ejemplo, el polietinelo o el nylon, pues forma hilos muy largos y resistentes. 00:26:54

Todo esto forma parte de lo que sería la química orgánica 00:27:01

Bueno, esto ha sido una introducción general 00:27:06

Luego os pondré qué ejercicios quiero que hagáis 00:27:09

Para que me subáis a la web 00:27:12

Para poder corregirlos y ver que habéis trabajado el tema 00:27:14

Si tenéis alguna duda 00:27:18

Pues igual ponédmelo en el foro de dudas 00:27:19

Para que lo podamos resolver 00:27:22

Y todos vuestros compañeros vean las dudas que os han ido surgiendo 00:27:24

Esto por ahora en este grupo 00:27:28

No sé si habéis visto que os he puesto un contenido sobre los hidrocarburos. Os pondré alguno más para que tranquilamente miréis si queréis que os ayude a entender esto un poquito más y a complementar lo que yo os voy subiendo aquí. 00:27:30

Así que tranquilamente trabajadlo, sobre todo, como ya os he dicho, de cara a que el año que viene nos encontréis de golpe con todo sin que os suene de nada. 00:27:45

el siguiente tema que empezaremos 00:27:53

ya para la semana que viene 00:27:55

será el de las reacciones químicas 00:27:57

pero bueno, poco a poco 00:27:59

quiero que os vaya sonando todo un poquito 00:28:01

ese es el propósito de esta parte 00:28:04

bueno, pues nada más con esto 00:28:05

cuidaos y espero 00:28:07

veros pronto a todos 00:28:09

un abrazo y hasta pronto 00:28:11

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