Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas


La química orgánica es el estudio de los compuestos de carbono, que son la base de la vida en la Tierra. Aunque los compuestos de carbono han sido parte de la existencia humana durante siglos, entender estos compuestos requiere métodos y principios únicos, que son el enfoque de este capítulo.

¿Qué es la química orgánica?

La química orgánica trata con la estructura, propiedades, composición, reacciones y síntesis de compuestos que contienen carbono. Estos incluyen no solo hidrocarburos sino también compuestos con muchos otros elementos, incluyendo hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, halógenos, fósforo, silicio y azufre.

Los compuestos orgánicos se encuentran a nuestro alrededor, en alimentos, medicinas, plásticos e incluso en el aire que respiramos.

Enlace en el Carbono: Enlace Covalente

El átomo de carbono, que tiene número atómico 6, tiene cuatro electrones en su capa externa. Por lo tanto, forma cuatro enlaces covalentes con otros átomos. El enlace covalente implica la compartición de electrones entre átomos.

    Ejemplo: metano ( CH4 )
    El átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes simples con el átomo de hidrógeno.
    
         H
         ,
    H -- C -- H
         ,
         H

La compartición de electrones hace posible formar diferentes moléculas orgánicas con diferentes propiedades y funciones.

Representación estructural de compuestos orgánicos

Las moléculas orgánicas pueden representarse de muchas maneras. Aquí están los tipos comunes:

1. Estructuras de Lewis

Incluyen todos los átomos en la molécula y sus respectivos enlaces. También muestran claramente los pares de electrones no compartidos.

    Ejemplo: Etanol (C 2 H 5 OH)
         HH
         ,
    H -- C -- C -- O -- H
         ,    
         HH

2. Fórmula estructural condensada

En estas, se omiten las etiquetas de carbono e hidrógeno y los enlaces, lo que facilita ver rápidamente la molécula.

    Ejemplo: Etanol (C 2 H 5 OH)
    CH 3 CH 2 OH

3. Fórmulas de línea de enlace

Estas abrevian aún más la representación usando líneas para representar enlaces carbono-carbono. El final de cada línea representa un átomo de carbono, y se consideran los átomos de hidrógeno.

    Ejemplo: Butano ( C4H10 )
    CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
    En forma simplificada: //

    Cada extremo de la línea representa un átomo de carbono, y los átomos de hidrógeno no se muestran.

Grupos funcionales en compuestos orgánicos

Los grupos funcionales son grupos específicos de átomos dentro de moléculas que son responsables de reacciones químicas específicas de esas moléculas. Aquí hay algunos ejemplos:

1. Grupo hidroxilo (-OH)

Presente en alcoholes. Un ejemplo de esto es el etanol, como se muestra arriba.

2. Grupo carboxilo (-COOH)

Se encuentra en los ácidos carboxílicos como el ácido acético.

    Ácido acético ( CH3COOH )

3. Grupo amino ( -NH2 )

Presente en aminas y aminoácidos. Un ejemplo de esto es la glicina, que es un aminoácido.

4. Grupo aldehído (-CHO)

Se encuentra en aldehídos. Un ejemplo de esto es el formaldehído (HCHO).

Nomenclatura IUPAC

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) proporciona un enfoque sistemático para nombrar compuestos orgánicos, de modo que el nombre te diga algo sobre la estructura del compuesto.

Reglas básicas

  • Nombre la cadena de carbono más larga y úsela como nombre base.
  • Identifique y nombre los sustituyentes.
  • Numere la cadena para dar el número más bajo a los sustituyentes.
  • Combine el nombre con sus sustituyentes en orden alfabético.

Considere el compuesto: 2-metilpentano.

Este nombre nos dice que la cadena más larga tiene 5 átomos de carbono, y un grupo metilo está unido al segundo carbono.

Por supuesto, los compuestos complejos tienen reglas más complicadas, como tratar con enlaces dobles, triples y grupos funcionales, pero los principios básicos siguen siendo los mismos.

Isomería en compuestos orgánicos

Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferentes disposiciones de átomos. Hay varios tipos de isomería:

1. Isomería estructural

Los isómeros estructurales tienen diferentes disposiciones covalentes de sus átomos.

    Ejemplo: Butano ( C4H10 )
    Butano normal: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
    Isobutano: CH 3 CH(CH 3 )CH 3

2. Isomería geométrica

Estos isómeros existen debido a la inflexibilidad de los enlaces dobles, que causa diferentes disposiciones espaciales de átomos o grupos.

    Ejemplo: 2-Buteno (C 4 H 8 )
    cis-2-buteno: CH 3 HC=CHCH 3
    trans-2-buteno: CH 3 CH=CHCH 3

Técnicas de purificación en química orgánica

Los compuestos puros se necesitan para estudiar con precisión las propiedades de los compuestos. Por lo tanto, las técnicas de purificación son importantes en química orgánica.

1. Destilación

Se utiliza para separar mezclas basándose en la diferencia de puntos de ebullición. Se usa comúnmente en la destilación de alcohol.

2. Cristalización

Implica disolver un compuesto en un solvente y luego precipitarlo en forma de cristales. Este método se basa en la diferente solubilidad de los compuestos.

3. Cromatografía

En esta técnica, la mezcla se disuelve en un líquido y se pasa sobre una fase sólida o viscosa. Los diferentes componentes de la mezcla se mueven a diferentes velocidades, causando que se separen.

Conclusión

La química orgánica es un campo rico y complejo que estudia los compuestos de carbono y sus interacciones. Comprender los principios y técnicas básicas forma una base para un estudio más profundo, incluyendo la síntesis y los mecanismos de reacción.

Con fundamentos como el enlace, la nomenclatura, la representación estructural, la isomería y las técnicas de purificación, uno puede profundizar en áreas específicas de la química orgánica y contribuir a campos que van desde la farmacia hasta la ciencia de materiales.

A medida que continúes explorando la química orgánica, recuerda que la práctica y la paciencia son clave. Trabajar a través de ejemplos, reaccionar a diferentes compuestos y visualizar moléculas profundizará tu comprensión de cómo interactúan y se comportan las moléculas orgánicas.


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