Grado 12
  1. Estado sólido  1.1. Clasificación de sólidos  1.2. Celosía cristalina y celda unitaria  1.3. Eficiencia de Embalaje  1.4. Densidad de la celda unidad  1.5. Imperfecciones en sólidos (defectos puntuales y lineales)  1.6. Propiedades Eléctricas de los Sólidos (Conductores, Aislantes y Semiconductores)  1.7. Propiedades Magnéticas de los Sólidos (Materiales Diamagnéticos, Paramagnéticos y Ferromagnéticos)
  2. Solución  2.1. Tipos de Soluciones (Homogéneas y Heterogéneas)  2.2. Expresando la concentración de soluciones (masa %, volumen %, molaridad, molalidad, normalidad, fracción molar)  2.3. Solubilidad de sólidos y gases en líquidos (ley de Henry)  2.4. La ley de Raoult y las soluciones ideales y no ideales  2.5. Propiedades del síndrome  2.6. Masa molar anormal y factor de Van't Hoff
  3. Electroquímica  3.1. Celdas electroquímicas (celdas galvánicas y electrolíticas)  3.2. Célula galvánica y EMF de la célula  3.3. Pontencial de electrodo estándar y serie electroquímica  3.4. Ecuación de Nernst y sus aplicaciones  3.5. Conductividad y celdas electrolíticas (conductividad específica, molar y equivalente)  3.6. La ley de Kohlrausch y sus aplicaciones  3.7. Baterías (celdas primarias y secundarias)  3.8. Corrosión y su prevención
  4. Cinética química  4.1. Velocidad de reacción química  4.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (concentración, temperatura, catalizador, área superficial)  4.3. Orden y molecularidad de la reacción  4.4. Ecuaciones de tasa integrada (orden cero, primero y segundo)  4.5. Vida media de una reacción  4.6. Teoría de colisiones y energía de activación  4.7. Ecuación de Arrhenius y sus aplicaciones
  5. Química de superficies  5.1. Adsorción y sus tipos (Fisisorción y Quimisorción)  5.2. Catalisis y sus tipos (homogénea y heterogénea)  5.3. Coloides y sus propiedades (efecto Tyndall, movimiento Browniano, coagulación)  5.4. Emulsiones y geles  5.5. Aplicaciones de los coloides
  6. Principios generales y procesos de separación de elementos  6.1. Presencia de metales y minerales  6.2. Concentración de minerales (separación por gravedad, flotación por espuma, separación magnética)  6.3. Extracción de metales en bruto (tostado, calcinación, reducción)  6.4. Principios termodinámicos y electroquímicos de la metalurgia  6.5. Refinación de Metales
  7. Elementos del bloque p  7.1. Elementos del grupo 15 (nitrógeno y fósforo)  7.2. Elementos del Grupo 16 (Oxígeno, Azufre y sus Compuestos)  7.3. Elementos del Grupo 17 (Halógenos y sus Compuestos)  7.4. Elementos del Grupo 18  7.5. Propiedades y Tendencias en Elementos del Bloque p  7.6. Compuestos importantes de los elementos del bloque p (amoníaco, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)  7.7. Compuestos interhalógenos y sus aplicaciones
  8. Elementos del bloque d y del bloque f  8.1. Propiedades Generales de los Metales de Transición  8.2. Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)  8.3. Contracciones de los lantanoides y actinoides  8.4. Química de Coordinación de Elementos del Bloque d
  9. Compuestos de coordinación  9.1. La teoría de Werner y los conceptos modernos  9.2. Número de coordinación y tipo de ligando  9.3. Nomenclatura de Compuestos de Coordinación  9.4. Isomería (geométrica y óptica) en compuestos de coordinación  9.5. Enlace en compuestos de coordinación (Teoría del enlace de valencia y teoría del campo cristalino)  9.6. Estabilidad y aplicaciones de los compuestos de coordinación en medicina e industria
  10. Haloalcanos y haloarenos  10.1. Clasificación y nomenclatura de haloalcanos y haloarenos  10.2. Propiedades Físicas y Químicas de Haloalcanos y Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN1 y SN2)  10.4. Usos y efectos ambientales (agotamiento del ozono, CFCs)
  11. Alcohol, fenol y éter  11.1. Estructura y clasificación de alcoholes, fenoles y éteres  11.2. Preparación y propiedades de los alcoholes  11.3. Preparación y propiedades del fenol  11.4. Preparación y propiedades de los éteres  11.5. Reacciones y Usos Químicos
  12. Aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.1. Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.2. Preparación y propiedades de aldehídos y cetonas  12.3. Reacciones químicas en aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (adición nucleofílica, oxidación y reducción)  12.4. Preparación y propiedades de los ácidos carboxílicos  12.5. Reacciones químicas y usos de los ácidos carboxílicos
  13. Compuestos orgánicos que contienen nitrógeno  13.1. Aminas (clasificación, estructura, basicidad)  13.2. Preparación y propiedades de las aminas  13.3. Reacciones de Aminas (Diazotización, Reacción de Carbylamina)  13.4. Sales de diazonio y sus aplicaciones en la industria de pinturas
  14.1. Carbohidratos (clasificación y propiedades)  14.2. Proteínas (Estructura y Función)  14.3. Enzimas (Mecanismo y Función)  14.4. Ácidos nucleicos (ADN y ARN)  14.5. Vitaminas y hormonas
  15. Polímero  15.1. Clasificación de polímeros (Adición, Condensación, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerización (radical libre, iónica, condensación)  15.3. Polímeros importantes y sus usos  15.4. Polímeros biodegradables y no biodegradables
  16. La química en la vida cotidiana  16.1. Medicamentos y su clasificación (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Químicos en alimentos y cosméticos (conservantes, edulcorantes artificiales, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpieza y detergentes (jabones, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Contaminación, Química Verde, Química Sostenible)

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Preparación y propiedades de los alcoholes


Introducción

Los alcoholes son compuestos orgánicos que contienen uno o más grupos hidroxilo (-OH) unidos a un átomo de carbono. La fórmula general de los alcoholes es CnH2n+1OH. Son versátiles por naturaleza y tienen varias aplicaciones en industrias y en la vida diaria.

Preparación de alcohol

Existen varios métodos para preparar alcohol, incluyendo la fermentación, la hidratación de alquenos y la reducción de compuestos carbonílicos.

1. Fermentación

La fermentación es uno de los métodos más antiguos para producir alcohol, particularmente etanol. Implica convertir azúcares en alcohol y dióxido de carbono mediante la acción de levaduras o bacterias.

C6H12O6 (glucosa) --levadura--> 2 C2H5OH (etanol) + 2 CO2

2. Hidratación de alquenos

Los alcoholes pueden formarse mediante la hidratación de alquenos. Este proceso implica la adición de agua al doble enlace en presencia de un catalizador ácido.

Mecanismo:

  1. Formación de carbocatión por protonación del alqueno
  2. Ataque del agua al carbocatión
  3. Desprotonación para formar alcoholes
CH2=CH2 --H2O/H+ --> CH3CH2OH

Ejemplo: El eteno puede convertirse en etanol utilizando este método.

3. Reducción de compuestos carbonílicos

Los aldehídos y cetonas pueden reducirse a alcoholes utilizando agentes reductores como el hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) o el borohidruro de sodio (NaBH4).

RCHO + 2 [H] --LiAlH4 --> RCH2OH (alcohol primario)
    
RCOR' + 2 [H] --NaBH4 --> RCH(OH)R' (alcohol secundario)

Ejemplo 1: El acetaldehído cuando se reduce da etanol.

Ejemplo 2: La acetona cuando se reduce forma isopropanol.

Propiedades de los alcoholes

Los alcoholes exhiben propiedades físicas y químicas únicas debido a la presencia del grupo hidroxilo.

1. Propiedades físicas

  • Punto de ebullición: Los alcoholes tienen un punto de ebullición más alto que los hidrocarburos de igual peso molecular. Esto se debe a los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de alcohol.
  • Solubilidad: Los siguientes alcoholes son solubles en agua debido a los enlaces de hidrógeno. La solubilidad disminuye a medida que aumenta la longitud de la cadena de carbono.
  • Olor: Muchos alcoholes tienen un olor distintivo, por ejemplo, el metanol tiene un ligero olor a alcohol, mientras que el etanol tiene un olor a espíritu.
Comparación: El metanol ( CH3OH) es más soluble en agua que el octanol ( CH3(CH2)7OH).

2. Propiedades químicas

Los alcoholes pueden sufrir una variedad de reacciones químicas, que son útiles para la síntesis de otros compuestos.

a) Deshidratación

Cuando se calientan con un ácido fuerte como el ácido sulfúrico, los alcoholes pueden perder una molécula de agua para formar un alqueno.

CH3CH2OH --H2SO4/calor--> CH2=CH2 + H2O

Ejemplo: El etileno puede formarse deshidratando etanol.

b) Oxidación

Dependiendo del tipo de alcohol y las condiciones, los alcoholes pueden oxidarse para formar aldehídos, cetonas o ácidos carboxílicos.

RCH2OH (alcohol primario) --[O]--> RCHO (aldehído) --[O]--> RCOOH (ácido carboxílico)
    
R2CHOH (alcohol secundario) --[O]--> R2CO (cetona)

Ejemplo 1: El etanol puede oxidarse a acetaldehído y posteriormente a ácido acético.

Ejemplo 2: El isopropanol puede oxidarse a acetona.

c) Esterificación

Los alcoholes reaccionan con ácidos carboxílicos en presencia de un catalizador ácido para formar ésteres y agua.

RCOOH + R'OH --H2SO4 --> RCOOR' + H2O

Ejemplo: El etanol y el ácido acético reaccionan para formar acetato de etilo.

Conclusión

Los alcoholes son compuestos esenciales en química orgánica, con variados métodos de preparación y una amplia gama de propiedades físicas y químicas. Comprender estas propiedades permite a los químicos utilizar alcoholes en una variedad de aplicaciones industriales y de laboratorio.

Un ejemplo visual

Etanol: C2H5OH Deshidratación: forma etileno (C2H4) Oxidación: forma ácido acético ( CH3COOH ) Esterificación: forma acetato de etilo (CH3COOCH2CH3)

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