PRESENTACIÓN FORMAS BÁSICA

Presentación digital

Fenómenos Químicos en el Entorno 2023/NOV/24. Preparatoria 22

31 DE AGOSTO DE 2023 Equipo 2 Grupo 124 2159391 GARZA SANCHEZ HECTOR ADRIAN 2158335 MARTINEZ GONZALEZ DIEGO 2159098 MARTINEZ TRUJILLO DIEGO ROMEO 2158953 RAMOS LOERA DIEGO HUMBERTO 2159383 TREJO GARCÍA IAN MIROSLAV

Índice

Introducción.....................................................................................................3 Esquema Dimensión 2.....................................................................................4-14 Resumen de la investigación realizada en la Dimensión 3..........................15 Síntesis del resultado de la actividad experimenta.....................................16 Reflexión personal y grupal............................................................................17 Bibliografias.....................................................................................................18

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Introducción

Los compuestos orgánicos son aquellos que contienen carbono en su estructura molecular, y se clasifican en hidrocarburos y derivados de hidrocarburos. Los hidrocarburos son compuestos formados únicamente por carbono e hidrógeno, y se dividen en alifáticos y aromáticos. Los derivados de hidrocarburos son compuestos que se forman a partir de la sustitución de uno o más átomos de hidrógeno de un hidrocarburo por otros átomos o grupos funcionales, que le confieren propiedades específicas. Estos compuestos se clasifican según el tipo de grupo funcional que poseen, y se nombran siguiendo las reglas de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Los derivados de hidrocarburos tienen una gran importancia en la química orgánica, ya que presentan una gran variedad de propiedades físicas y químicas, y son la base para la síntesis de muchos otros compuestos de interés biológico, industrial y farmacéutico. Además, tienen una gran relevancia en la vida cotidiana, ya que se encuentran en muchos productos que usamos a diario, como los combustibles, los medicamentos, los alimentos, los cosméticos, los plásticos, los detergentes, los colorantes, los explosivos, los pesticidas y los perfumes. El objetivo de este trabajo es analizar los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos de importancia, y estudiar su estructura, su reactividad y su síntesis. Asimismo, se pretende mostrar la aplicación de estos compuestos en la vida cotidiana, y los beneficios y los riesgos que conllevan. Para ello, se utilizará una metodología de investigación documental, basada en la revisión de fuentes bibliográficas confiables y actualizadas, como libros, artículos científicos y páginas web especializadas. El alcance de este trabajo se limita a los derivados de hidrocarburos más comunes y relevantes, y no pretende abarcar todos los compuestos orgánicos existentes.

Derivados De Los Hidrocarburos

Hidrocarburos Halogenados

1. Propiedades: - Mayor polaridad en comparación con hidrocarburos no halogenados. - Puntos de ebullición más altos debido a las interacciones dipolo-dipolo. - Algunos pueden exhibir propiedades tóxicas. 2. Estructura: - Sustitución de hidrógenos en un hidrocarburo por átomos de halógeno (Cl, Br, F, I). - La presencia del halógeno introduce un dipolo en la molécula. 3. Ejemplos: - Clorometano (CH₃Cl): Metano con un átomo de cloro. - Diclorometano (CH₂Cl₂): Metano con dos átomos de cloro. - Bromuro de Metilo (CH₃Br):Metano con un átomo de bromo. - Yoduro de Etilo (C₂H₅I):Etano con un átomo de yodo. Estos compuestos se utilizan en la industria química y farmacéutica, pero su manejo requiere precauciones debido a sus propiedades tóxicas y ambientales.

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Alcoholes

1. Propiedades: - Solubles en agua debido al grupo hidroxilo (-OH) que forma puentes de hidrógeno. - Puntos de ebullición más altos que los hidrocarburos de peso molecular similar. - Algunos tienen propiedades desinfectantes y se utilizan como solventes. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional hidroxilo (-OH) unido a un carbono saturado (alifático) o insaturado (aromático). - Se nombran cambiando la terminación del hidrocarburo por “-ol”. 3. Ejemplos: - Metanol (CH₃OH):El alcohol más simple, utilizado en la industria química y como combustible. - Etanol (C₂H₅OH):Alcohol común en bebidas alcohólicas y como solvente. - Isopropanol (C₃H₈O):Alcohol utilizado como desinfectante y en productos de limpieza. - Glicerol (C₃H₈O₃): Alcohol con tres grupos hidroxilo, utilizado en la producción de cosméticos y productos farmacéuticos. Los alcoholes son versátiles y se emplean en diversas aplicaciones, desde el consumo humano hasta la síntesis química.

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Cetonas

1. Propiedades: - Solubles en solventes orgánicos, pero tienen puntos de ebullición intermedios. - Poseen un grupo carbonilo (C=O) que confiere cierta polaridad. - Algunas cetonas tienen aromas agradables y se utilizan en perfumes y sabores. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional carbonilo (C=O) en el que el oxígeno está unido a dos átomos de carbono. - Se nombran cambiando la terminación del hidrocarburo por “-ona.” 3. Ejemplos: - Acetona (CH₃COCH₃): La cetona más simple, utilizada como solvente y removedor de esmalte de uñas. - Ciclohexanona (C₆H₁₀CO):Cetona cíclica, utilizada en la fabricación de nylon. - Propanona (CH₃COCH₂CH₃): Otra forma de nombrar la acetona, comúnmente usada en laboratorios y la industria. - Metil-etil-cetona (CH₃CH₂COCH₃):Cetona utilizada como solvente en pinturas y recubrimientos. Las cetonas son importantes en síntesis orgánica y tienen aplicaciones industriales debido a sus propiedades solventes y reactivas.

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Ésteres

1. Propiedades: - Aromas agradables, a menudo utilizados en la industria de fragancias y sabores. - Solubles en solventes orgánicos, pero generalmente insolubles en agua. - Puntos de ebullición intermedios. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional éster (-COO-) que conecta un grupo alquilo y un grupo alquiloxi. - Se nombran especificando primero el grupo alquilo del ácido seguido por el grupo alquiloxi del alcohol. 3. Ejemplos: - Acetato de Etilo (CH₃COOC₂H₅): Conocido por su aroma frutal, se utiliza en la fabricación de perfumes y como solvente. - Propionato de Metilo (CH₃COOCH₂CH₃): Presente en algunos alimentos, contribuye a sus aromas. - Butirato de Etilo (CH₃CH₂COOCH₂CH₃):Se encuentra en algunas frutas y se utiliza en la producción de sabores artificiales. - Ácido Metanoico (HCOOH) y Metanoato de Etilo (HCOOC₂H₅):Ejemplo de éster derivado de ácido fórmico. Los ésteres son clave en la industria alimentaria y de fragancias, proporcionando olores y sabores distintivos a diversos productos.

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Aminas

1. Propiedades: - Algunas aminas tienen olores característicos; algunas son tóxicas. - Solubles en agua, especialmente aminas débiles. - Pueden actuar como bases aceptando protones. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional amino (-NH₂) unido a carbono. - Se clasifican como primarias (NH₂), secundarias (NHR), o terciarias (NR₂), según cuántos átomos de hidrógeno se han sustituido por grupos alquilo. 3. Ejemplos: -Metilamina (CH₃NH₂):Amina primaria utilizada en la síntesis de productos químicos. - Dimetilamina (CH₃NHCH₃): Amina secundaria utilizada en la producción de herbicidas. - Trimetilamina (N(CH₃)₃): Amina terciaria con olor a pescado, se encuentra en algunos alimentos y se utiliza en la producción de productos químicos. - Anilina (C₆H₅NH₂): Amina aromática, utilizada en la fabricación de tintes. Las aminas son esenciales en la química orgánica y la industria farmacéutica, sirviendo como bloques de construcción para compuestos más complejos.

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Ácidos Carboxílicos

1. Propiedades: - Tienen sabor agrio y son corrosivos. - Solubles en agua debido al grupo carboxilo (-COOH). - Puntos de ebullición más altos en comparación con hidrocarburos de peso molecular similar. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional carboxilo (-COOH), donde el carbono está doblemente enlazado con un oxígeno y enlazado a otro oxígeno con un enlace simple. - Se nombran cambiando la terminación del hidrocarburo por “-oico.” 3. Ejemplos: - Ácido Fórmico (HCOOH):Presente en las picaduras de hormigas y utilizado en la industria textil. - Ácido Acético (CH₃COOH): Principal componente del vinagre y utilizado en la producción de plásticos y fibras. - Ácido Butírico (CH₃CH₂CH₂COOH): Presente en la mantequilla rancia y en el tracto gastrointestinal. - Ácido Cítrico (C₆H₈O₇):Encontrado en cítricos y utilizado como acidulante en alimentos y bebidas. Los ácidos carboxílicos son fundamentales en la química orgánica, la industria alimentaria y farmacéutica, y en la síntesis de polímeros.

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Éteres

1. Propiedades: - Puntos de ebullición intermedios entre hidrocarburos y alcoholes. - No son solubles en agua debido a la falta de grupos hidroxilo. - Menos reactivos que los alcoholes y halógenos. 2. Estructura: - Contienen un enlace oxígeno (-O-) entre dos grupos alquilo. - Se nombran especificando los grupos alquilo unidos al oxígeno. 3. Ejemplos: - Eter Dimetílico (CH₃OCH₃):También conocido como metoximetano, utilizado como solvente. - Éter Dietílico (CH₃CH₂OCH₂CH₃): Comúnmente utilizado como solvente en laboratorios. - Éter Metil-butil-éter (CH₃OCH₂CH(CH₃)₂):Utilizado en la producción de combustibles y como solvente industrial. - Éter de Courtois (C₆H₅OCH₃): Éter aromático, utilizado en la síntesis orgánica. Los éteres tienen aplicaciones como solventes y en la síntesis orgánica, pero deben manejarse con precaución debido a su inflamabilidad.

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Hidrocarburos Aromáticos

1. Propiedades: - Poseen aromas característicos. - Exhiben estabilidad por resonancia. - Puntos de ebullición más altos en comparación con hidrocarburos alifáticos de peso molecular similar. 2. Estructura: - Caracterizados por anillos de benceno (C₆H₆) o derivados de benceno. - Cada carbono en el anillo está unido a un hidrógeno, formando una estructura cíclica plana. 3. Ejemplos: - Benceno (C₆H₆):El hidrocarburo aromático más simple, utilizado en la producción de diversos productos químicos. - Tolueno (C₆H₅CH₃):Derivado del benceno, usado como solvente y en la fabricación de productos químicos. - Antraceno (C₁₄H₁₀):Hidrocarburo aromático policíclico, utilizado en la síntesis de colorantes y en la industria del caucho. - Fenol (C₆H₅OH): Compuesto aromático con un grupo hidroxilo, usado en la fabricación de resinas y plásticos. Los hidrocarburos aromáticos son fundamentales en la industria química y farmacéutica, y su estructura única les confiere propiedades particulares.

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Aldehídos

1. Propiedades: - Poseen aromas fuertes y característicos. - Solubles en solventes orgánicos, pero no solubles en agua en concentraciones significativas. - Puntos de ebullición intermedios. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional aldehído (-CHO), donde el carbonilo está unido a al menos un átomo de hidrógeno y otro grupo alquilo. - Se nombran cambiando la terminación del hidrocarburo por “-al.” 3. Ejemplos: - Formaldehído (HCHO):El aldehído más simple, utilizado en la fabricación de resinas y desinfectantes. - Acetaldehído (CH₃CHO): Presente en bebidas alcohólicas, utilizado en la producción de plásticos. - Benzaldehído (C₆H₅CHO): Aldehído aromático con aroma a almendra, utilizado en la fabricación de perfumes y sabores. -Propionaldehído (CH₃CH₂CHO):Utilizado en la producción de resinas y como saborizante artificial. Los aldehídos desempeñan un papel crucial en la síntesis orgánica y en la industria de fragancias y sabores.

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Nitrilos

1. Propiedades: - Puntos de ebullición intermedios. - No son solubles en agua. - Algunos nitrilos tienen olores característicos. 2. Estructura: - Contienen el grupo funcional cianuro (-CN), donde el carbono está triplemente enlazado al nitrógeno. - Se nombran agregando el sufijo “-nitrilo” al hidrocarburo correspondiente. 3. Ejemplos: - Acetonitrilo (CH₃CN): Utilizado como solvente y en la industria química. - Benzonitrilo (C₆H₅CN): Se utiliza en la síntesis de productos químicos y como precursor en la fabricación de medicamentos. - Propionitrilo (CH₃CH₂CN):Usado en la producción de productos químicos y como solvente. - Cianuro de Hidrógeno (HCN): No es un nitrilo en el sentido estricto, pero es un compuesto cianuro común, tóxico y utilizado en la industria química. Los nitrilos son importantes en la síntesis orgánica y la industria química, y algunos se encuentran en la naturaleza en compuestos biológicos.

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Resumen de la investigación realizada en la Dimensión 3

Los derivados de hidrocarburos son compuestos químicos que se obtienen a partir de hidrocarburos, que son compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno. Algunos ejemplos comunes de derivados de hidrocarburos incluyen alcoholes, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos. Estos compuestos se utilizan en diversas aplicaciones, como combustibles, solventes, plásticos, productos farmacéuticos y productos químicos industriales.e utiliza para infinidad de productos como juguetes, envases de alimentos y bebidas, carcasas de productos electrónicos y electrodomésticos, tuberías de PVC, etc. Asimismo, también se utilizan en la producción de detergentes y productos de limpieza; muebles y ropa de fibras sintéticas, aislantes, pinturas, etc. Por ultimo, se encontró que la contaminación con hidrocarburos ocasionó un aumento de la saturación con aluminio y disminución del pH, conductividad eléctrica y capacidad de intercambio catiónico del suelo, modificación de la comunidad bacteriana y reducción de su diversidad por selectividad de grupos funcionales. Se concluye que la contaminación con hidrocarburos afecta la estructura funcional de la comunidad, pero aunque ésta no se restituye a su condición original, el funcionamiento del ecosistema no es afectado a largo plazo, ya que los procesos continúan ocurriendo.

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Síntesis del resultado de la actividad experimental

El extracto describe el proceso de síntesis de acetato de isoamilo, un artificial que imita el aroma del plátano. El proceso implica hacer reaccionar un ácido carboxílico con un alcohol para formar un éster y extraer el acetato de isoamilo resultante mediante extraccion. La temperatura durante el proceso se controla mediante un termómetro, pero, la calibración del termómetro era incorrecta. Después procedió a extraer el acetato mediante un proceso de filtración y mide su densidad para verificar su pureza e identidad. Al final se evapora la fase orgánica para dejar el acetato de isoamilo líquido y el extracto termina con un fuerte olor a plátano.

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Reflexión personal y grupal.

Los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos son una parte fundamental de nuestra vida cotidiana, ya que intervienen en muchos aspectos de nuestra biología, nuestra economía, nuestra ciencia y nuestra cultura. Sin embargo, también son una fuente de problemas y desafíos que debemos afrontar con responsabilidad y criterio. Por ello, es importante que conozcamos su naturaleza, su origen, su diversidad, su utilidad y su impacto, y que seamos capaces de valorar sus beneficios y sus riesgos, así como de buscar alternativas más sostenibles y eficientes para su uso. De esta manera, podremos aprovechar al máximo estos compuestos, sin comprometer nuestra salud ni nuestro medio ambiente. TREJO GARCÍA IAN MIROSLAV: - Los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos son esenciales para la vida, ya que forman parte de las biomoléculas que constituyen a los seres vivos, como los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos. Estas biomoléculas tienen funciones estructurales, energéticas, reguladoras y genéticas que permiten el funcionamiento de las células y los organismo. RAMOS LOERA DIEGO HUMBERTO - Los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos son fuente de energía y materia prima para la industria, ya que se obtienen a partir del petróleo y el gas natural, que son recursos naturales no renovables. Estos compuestos se utilizan para producir combustibles, plásticos, fibras, medicamentos, pinturas, detergentes, cosméticos y muchos otros productos de uso común MARTINEZ TRUJILLO DIEGO ROMEO - Los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos son responsables de muchos problemas ambientales y de salud, ya que su extracción, transporte, procesamiento y consumo generan contaminación del aire, del agua y del suelo, así como efecto invernadero, lluvia ácida y cambio climático. Además, algunos de estos compuestos son tóxicos, carcinogénicos o mutagénicos, y pueden afectar la salud de los seres vivos al entrar en contacto con ellos o al acumularse en la cadena alimentaria. GARZA SANCHEZ HECTOR ADRIAN - Los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos son objeto de estudio e investigación científica, ya que su estructura, propiedades y reactividad son muy variadas y complejas, y ofrecen posibilidades de síntesis de nuevos compuestos con aplicaciones potenciales en diferentes campos. Por ejemplo, se han desarrollado derivados de hidrocarburos con actividad biológica, como antibióticos, antivirales, antitumorales o antiparasitarios GARZA SANCHEZ HECTOR ADRIAN Los derivados de hidrocarburos en compuestos orgánicos son un reto para la educación y la cultura, ya que requieren de un conocimiento básico de química orgánica para comprender su nomenclatura, clasificación y formulación, así como de una conciencia crítica y ética para valorar su uso racional y responsable, tanto desde el punto de vista económico como social y ambiental

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Referencias bibliografías.

https://www.quimica.es/enciclopedia/Hidrocarburo.htmlhttps://www.amarauna.euskadi.eus/es/recurso/derivados-oxigenados-de-los-hidrocarburos/ac815d24-b7d1-49a6-94a9-36e4e443a52d https://e1.portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica2/unidad2/queSonLosAlimentos/propiedadesCompuestosOrganicos https://www.eve.eus/Conoce-la-Energia/Que-sabes-de/Los-Hidrocarburos?lang=es-es#:~:text=Se%20utiliza%20para%20infinidad%20de,%2C%20aislantes%2C%20pinturas%2C%20etc https://www.ferrovial.com/es/stem/quimica-organica/

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