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 las aminas


Introducción

Las aminas son compuestos orgánicos importantes que contienen nitrógeno. Se derivan del amoníaco (NH 3) y se caracterizan por la presencia de un átomo de nitrógeno unido a uno o más grupos alquilo o arilo. Las aminas desempeñan papeles importantes tanto en la química orgánica como en la biológica y se encuentran en muchas moléculas biológicas, como aminoácidos, proteínas, hormonas y vitaminas.

Estructura de las aminas

Las aminas se pueden clasificar según el número de grupos que contienen carbono unidos al átomo de nitrógeno:

  • Amina primaria: Un grupo carbono unido al nitrógeno. Ejemplo: metilamina (CH 3 NH 2).
  • Aminas secundarias: Dos grupos carbono unidos a un nitrógeno. Ejemplo: dimetilamina ((CH 3) 2 NH).
  • Amina terciaria: Tres grupos carbono unidos a un nitrógeno. Ejemplo: trimetilamina ((CH 3) 3 N).

Preparación de las aminas

1. Reducción de compuestos nitro

Un método común para preparar aminas es la reducción de compuestos nitro. Los compuestos nitro, que contienen un grupo -NO 2, se reducen a aminas utilizando varios agentes reductores:

R-NO 2 + 6[H] → R-NH 2 + 2H 2 O

Agentes reductores comunes incluyen:

  • Gas hidrógeno (H 2) con un catalizador metálico como paladio, platino o níquel.
  • Polvo de hierro y ácido clorhídrico.
  • Estaño y ácido clorhídrico.

2. Reducción de amidas

Las amidas se pueden reducir a aminas usando un fuerte agente reductor como el hidruro de litio y aluminio (LiAlH 4).

RCONH2 + 4[H] → R- CH2NH2 + H2O

3. Síntesis de ftalimida de Gabriel

La síntesis de ftalimida de Gabriel se utiliza para preparar aminas primarias. En este método, la ftalimida de potasio se reacciona con un haluro de alquilo para formar una N-alquilftalimida. La hidrólisis del intermedio alquilado produce la amina primaria.

O=C , C 8 H 4 O 3 N - K + + RX → C 8 H 4 O 2 NR → RNH 2

4. A partir de haluros de alquilo

Las aminas también se pueden preparar reaccionando un haluro de alquilo con amoníaco, experimentando una reacción de sustitución nucleofílica.

RX + NH3 → R- NH2 + HX

Propiedades de las aminas

Propiedades físicas

Punto de ebullición: Las aminas generalmente tienen puntos de ebullición más altos que los hidrocarburos porque tienen menos enlaces de hidrógeno, pero más bajos que los alcoholes porque tienen menos enlaces de hidrógeno. Por ejemplo, la etilamina tiene un punto de ebullición más alto que el etano, pero más bajo que el etanol.

Solubilidad: Las aminas alifáticas más bajas son solubles en agua debido a su capacidad para formar enlaces de hidrógeno. Sin embargo, la solubilidad disminuye con el aumento del tamaño molecular debido a la naturaleza hidrofóbica del grupo alquilo.

Propiedades químicas

Las aminas tienen un comportamiento químico diverso y participan en muchas reacciones, que se describen a continuación.

1. Originalidad

Las aminas son básicas debido a la presencia de un par solitario de electrones en el átomo de nitrógeno, que puede aceptar un protón. Esta característica les permite actuar como bases de Lewis. Un ejemplo de esto es la reacción con ácidos para formar sales de amonio.

RNH 2 + HCl → RNH 3 Cl

2. Alquilación

Las aminas reaccionan con haluros de alquilo en una serie de reacciones de sustitución nucleofílica, resultando en la formación de aminas secundarias y terciarias y sales de amonio cuaternarias.

RNH2 + R'X → RR'NH + HX

3. Acilación

Las aminas experimentan reacciones de acilación con cloruros de acilo o anhídridos para formar amidas. Esta es una reacción de sustitución de acilo nucleofílica.

RNH2 + R'COCl → RNHCO-R' + HCl

4. Reacción con ácido nitroso

Las aminas alifáticas primarias reaccionan con ácido nitroso para formar alcoholes y liberar gas nitrógeno.

RNH2 + HONO → ROH + N2 + H2O

Las aminas aromáticas como la anilina reaccionan con ácido nitroso para formar sales de diazonio.

C 6 H 5 NH 2 + HONO + HCl → C 6 H 5 N 2 Cl + 2H 2 O

5. Formación de base de Schiff

Las aminas reaccionan con aldehídos o cetonas para formar iminas, también conocidas como bases de Schiff. Esta reacción de condensación ocurre principalmente con aminas primarias.

RNH2 + R'CHO → RN=CHR' + H2O

Representación visual de las aminas

Amina primaria R- NH2 Amina secundaria (R) 2 -NH

Aplicaciones de las aminas

Las aminas se utilizan en la síntesis de muchos productos farmacéuticos y colorantes. Además, se utilizan en la fabricación de polímeros y como intermediarios en la producción de productos químicos agrícolas y tensioactivos.

Conclusión

Comprender la preparación y las propiedades de las aminas es importante porque tienen amplias aplicaciones en diversos campos, incluyendo la industria farmacéutica y la síntesis química. Las características estructurales y la reactividad química de las aminas continúan fascinando a los químicos, permitiendo la síntesis de nuevos compuestos para satisfacer las demandas industriales.


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