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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Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos


Los aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos son grupos funcionales importantes en la química orgánica que encontrarán frecuentemente en el nivel de secundaria. Estos compuestos no solo son importantes para entender reacciones orgánicas, sino que también tienen muchas aplicaciones en la vida cotidiana. En esta lección, cubriremos sus estructuras, cómo nombrarlos y ejemplos para solidificar su comprensión. Veamos más a fondo cada tipo:

Aldehído

La fórmula general para un aldehído es RCHO, donde R es cualquier grupo alquilo o arilo, y CHO representa el grupo aldehído. En un grupo aldehído, un átomo de carbono está doblemente unido a un átomo de oxígeno (grupo carbonilo C=O) y unido sencillamente a un átomo de hidrógeno.

      Hey,
    RCH

La estructura de un aldehído pone mayor énfasis en el grupo carbonilo al final de la cadena de carbono, lo cual lo distingue de una cetona.

Nomenclatura de aldehído

Nombrar aldehídos en la nomenclatura IUPAC implica reemplazar el final -e del alcano correspondiente por -al. Aquí algunos ejemplos:

  • Metanal (HCHO) es comúnmente conocido como formaldehído.
  • Etanal (CH3CHO) se conoce como acetaldehído.
  • El propionaldehído se obtiene del propano, llamado propanal. Su fórmula es CH3CH2CHO.

Para aldehídos sustituidos, la cadena se numera comenzando desde el carbono del grupo aldehído.

Cetonas

La fórmula general para una cetona es RCOR', donde tanto R como R' son grupos alquilo o arilo. A diferencia de los aldehídos, las cetonas tienen un grupo carbonilo (C=O) situado entre dos átomos de carbono.

      Hey,
    Rcr'

El grupo carbonilo está siempre ubicado dentro del esqueleto de carbono, lo que diferencia a las cetonas de los aldehídos, donde el carbonilo está ubicado en el extremo.

Nomenclatura de cetonas

En el sistema IUPAC, el nombramiento de cetonas implica reemplazar -e por -ona del hidrocarburo correspondiente. La cadena se numera de tal forma que el grupo carbonilo recibe el número más bajo posible:

  • Propanona, que tiene la fórmula molecular CH3COCH3, es a menudo llamada acetona.
  • Butanona, CH3COCH2CH3, es otro ejemplo, también conocida como metil etil cetona.

Si hay otros sustituyentes presentes en la cetona, sus posiciones deben ser indicadas usando números basados en la posición del carbono carbonílico.

Ácido carboxílico

Los ácidos carboxílicos se caracterizan por la presencia de un grupo carboxilo, COOH, y tienen la fórmula general RCOOH. La estructura contiene un grupo carbonilo y un grupo hidroxilo unidos al mismo carbono.

      Hey,
    RC-OH

Este grupo funcional único le da a los ácidos carboxílicos sus propiedades ácidas, como se puede ver en su capacidad para donar iones de hidrógeno (H+).

Nomenclatura de ácidos carboxílicos

En la nomenclatura IUPAC, los ácidos carboxílicos se nombran eliminando -e del nombre del alcano y agregando -oico ácido:

  • Ácido metanoico, HCOOH, también conocido como ácido fórmico.
  • Ácido etanoico, CH3COOH, comúnmente llamado ácido acético, es ampliamente utilizado en vinagre.

El carbono del carboxilo se considera el primero en la cadena, por lo que no se necesita numeración si la cadena permanece inramificada. Para ácidos sustituidos, la numeración empieza en el carbono carboxílico.

Ejemplo acumulativo

Consolidemos nuestro conocimiento con algunos ejemplos visuales que demuestran estructuras de compuestos y luego practiquemos nombrar esos compuestos.

Estructuras de ejemplo



  
  
  
  
  R-CHO

  
  

  
  
  
  R-CO-R'

  
  

  
  
  
  R-COOH

Consideren estos ejemplos donde se les pide identificar el tipo de compuesto y proponer un nombre IUPAC:

  • Identificar CH3CH2CH2CHO: Este es un aldehído, llamado butanal.
  • CH3COCH2CH2CH3 Identificar: Esta es una cetona, llamada pentan-2-ona.
  • Identificar CH3CH2COOH: Este es un ácido carboxílico llamado ácido propanoico.

Aspectos comparativos

Es importante entender la diferencia entre aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos. Tanto los aldehídos como las cetonas contienen un grupo carbonilo, pero su posición cambia su reactividad y propiedades. Los aldehídos pueden ser más propensos a la oxidación que las cetonas. En contraste, los ácidos carboxílicos pueden formar enlaces de hidrógeno debido al grupo hidroxilo, afectando su punto de ebullición y solubilidad.

El propósito de esta lección es proporcionar una visión general completa, mejorando así su capacidad para identificar, nombrar y entender estos compuestos orgánicos. Con práctica constante, encontrarán que estos componentes son fáciles de reconocer y aplicar en una variedad de contextos.


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