Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

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Ésteres y amidas


En el estudio de la química orgánica, los grupos funcionales definen las características de las moléculas y juegan un papel clave en la reactividad y propiedades de los compuestos. Dos clases importantes de grupos funcionales que ocupan un lugar fundamental en la química orgánica son los ésteres y las amidas. Entender estos grupos implica conocer su estructura, propiedades, nomenclatura, aplicaciones y métodos para sintetizarlos y manipularlos. En este fascinante campo, los ésteres y las amidas exhiben un comportamiento único y ejemplos prácticos que destacan su importancia.

Éster

Los ésteres son compuestos orgánicos derivados de ácidos (generalmente ácidos carboxílicos) en los cuales el grupo hidroxilo (-OH) es reemplazado por un grupo alquoxi (-OR). La estructura general de un éster se representa de la siguiente manera:

    RC(=O)-OR'

donde R y R' son cadenas o grupos hidrocarburos. C=O es un grupo carbonilo y juega un papel central en la reactividad de los ésteres.

Formación de ésteres

Los ésteres normalmente se forman a través de una reacción química llamada esterificación, donde un ácido carboxílico reacciona con un alcohol. Este proceso se puede simplificar de la siguiente manera:

    Ácido carboxílico + alcohol → éster + agua

Por ejemplo, si tomamos ácido acético y etanol, la reacción de esterificación conduce a la formación de acetato de etilo y agua:

    CH 3 COOH + C 2 H 5 OH → CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

Nomenclatura de los ésteres

Los ésteres se nombran en función del alcohol y del ácido del que se derivan. El nombre consta de dos partes: el grupo alquilo del alcohol y el nombre del ácido, modificado para terminar en '-ato'. Por ejemplo:

El éster hecho de etanol y ácido acético se llama acetato de etilo.

Propiedades de los ésteres

Los ésteres generalmente tienen olores agradables y se encuentran en muchas fragancias y sabores naturales y sintéticos. Generalmente son líquidos volátiles y exhiben una solubilidad moderada en agua, lo que se ve afectado por la longitud y características de R y R'.

Uso de los ésteres

  • Los ésteres se utilizan en la producción de perfumes y agentes saborizantes debido a su dulce aroma.
  • Sirven como disolventes en pinturas, barnices y recubrimientos.
  • Algunos ésteres se usan como plastificantes en plásticos.
  • Los ésteres son importantes en sistemas biológicos porque forman enlaces en moléculas de grasas y aceites, como los triglicéridos.
       Hey
       ,
    RCOR'

Este diagrama muestra la estructura general de un éster. Los grupos R y R' pueden variar, dando lugar a una amplia gama de compuestos ésteres con diferentes propiedades.

Amidas

Las amidas son otro grupo fundamental de compuestos orgánicos derivados de ácidos carboxílicos. En las amidas, el grupo hidroxilo (-OH) es reemplazado por un grupo amino o amino sustituido. La estructura de una amida simple se expresa de la siguiente manera:

    RC(=O)-NH 2

La estructura anterior puede variar con diferentes niveles de sustitución en el átomo de nitrógeno, resultando en la formación de amidas primarias, secundarias y terciarias.

Formación de amidas

Las amidas normalmente se forman por la reacción de un ácido carboxílico y una amina. Esta reacción se conoce como amidación:

    Ácido carboxílico + amina → amida + agua

Por ejemplo, cuando el ácido acético reacciona con el amoníaco, se forma acetamida:

    CH 3 COOH + NH 3 → CH 3 COONH 2 + H 2 O

Nomenclatura de las amidas

La nomenclatura de las amidas sigue el mismo patrón que los ésteres. Las amidas se nombran a partir del ácido carboxílico del cual se derivan, pero terminan en '-amida':

El ácido acético forma una amida conocida como acetamida.

Propiedades de las amidas

Las amidas generalmente tienen puntos de ebullición más altos que tanto los ácidos como las aminas de las que se derivan. Esto se debe a su capacidad para formar enlaces de hidrógeno. Las amidas primarias y secundarias pueden formar enlaces de hidrógeno, produciendo atractivos intermoleculares fuertes. Generalmente son más solubles en agua que los ácidos o los ésteres correspondientes.

Uso de las amidas

  • Las amidas se utilizan en la industria farmacéutica para preparar medicamentos con actividades biológicas específicas.
  • Nailon, un tipo de poliamida, se utiliza ampliamente en la producción textil.
  • Las amidas sirven como intermedios en la síntesis orgánica para la producción de tintes, perfumes y otros compuestos.
       Hey
       ,
    RC- NH2

Esta vista muestra la estructura de una amida simple. El grupo R muestra la variabilidad de los compuestos de amida.

Comparación entre éster y amida

Aunque tanto los ésteres como las amidas se derivan de ácidos carboxílicos, sus propiedades y aplicaciones son diferentes debido a sus diferencias estructurales. Aquí hay una breve comparación:

  • Los ésteres generalmente tienen un olor agradable, mientras que las amidas generalmente no tienen dicho olor.
  • Los ésteres son más volátiles y tienen puntos de ebullición más bajos que las amidas.
  • Las amidas forman más enlaces de hidrógeno debido a la presencia del grupo amino, lo que les da un punto de ebullición más alto.
  • La reactividad de los ésteres involucra la sustitución de acilo nucleofílica, mientras que las amidas son menos propensas a la hidrólisis debido a la estabilidad de resonancia entre el oxígeno carbonilo y el nitrógeno.

Química de reacciones que involucran ésteres y amidas

Hidrólisis de ésteres

Los ésteres pueden sufrir hidrólisis, una reacción en la que se descomponen en presencia de agua para formar un alcohol y un ácido carboxílico. Esto puede ocurrir en condiciones ácidas o alcalinas:

    Hidrólisis ácida: éster + agua → ácido carboxílico + alcohol
    Hidrólisis básica (saponificación): éster + base → sal carboxílica + alcohol

Hidrólisis de amidas

Las amidas también pueden experimentar hidrólisis para producir un ácido carboxílico y amoníaco o una amina:

    Amida + Agua → Ácido carboxílico + Amina

Esta reacción generalmente es más lenta que la hidrólisis de ésteres y a menudo requiere condiciones más severas.

Conclusión

Los ésteres y las amidas representan importantes grupos funcionales en la química orgánica, destacados por sus estructuras y propiedades distintivas. Los ésteres, caracterizados por sus agradables aromas, se utilizan en sabores y fragancias. Mientras tanto, las amidas, notables por su fuerte enlace de hidrógeno intermolecular, son importantes en la creación de agentes farmacéuticos y materiales sintéticos como el nailon. Comprender estos compuestos -desde su formación hasta sus diversas aplicaciones- proporciona información esencial sobre la naturaleza de las moléculas orgánicas y sus capacidades en las reacciones químicas. Ya sea en el laboratorio o en la industria, los ésteres y las amidas continúan desempeñando un papel clave en la configuración del avance de la química orgánica.


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