Actividad de Laboratorio 22

EQUIPO	¿Qué determina las propiedades de los compuestos del carbono?	Enlaces del Carbono
1	Los enlaces del carbono con el hidrógeno (C-H), también son enlaces de tipo covalente, siendo éstos sumamente abundantes entre los compuestos orgánicos. Estos enlaces junto a los enlaces C-C, forman los conocidos hidrocarburos, dividiéndose éstos en alcanos, alquenos, alquinos e hidrocarburos aromáticos.	Los enlaces simples son de tipo sigma (enlace σ), siendo este el más fuerte de los enlaces covalentes, y se encuentran formados por un orbital híbrido de los átomos de carbono del enlace. Los átomos de carbono al enlazarse también pueden formar enlaces dobles (alquenos), formados por orbitales híbridos sp^2 y dos p. En cambio los enlaces triples (alquinos), formados por un orbital híbrido sp y dos p de cada uno de los átomos.
2	Los compuestos de carbono no tienen un carácter iónico; por ello, los enlaces tienen un marcado carácter covalente. Los enlaces covalentes son enlaces bastante fuertes y difíciles de romper. Por este motivo, las reacciones en las que intervienen compuestos de carbono son, en general, lentas; y a menudo necesitan la presencia de catalizadores para que la reacción se produzca a un ritmo apreciable (y en muchos casos, elevadas temperaturas.) Otra propiedad importantísima desde el punto de vista práctico es la capacidad energética de los hidrocarburos.	Estructura electrónica del carbono Al átomo de carbono con número atómico 6 le corresponde la configuración electrónica: Siguiendo el principio de máxima multiplicidad de Hund podemos representar la configuración como: esta configuración justifica una covalencia 2 para el carbono. A pesar de esto, el carbono sólo presenta la covalencia 2 en el monóxido de carbono y en un grupo de compuestos conocidos como isonitrilos. El carbono, de ordinario, presenta covalencia 4, y ello no es explicable por la configuración que presenta en estado normal. De hecho, lo que sucede es que al formarse los enlaces, uno de los dos electrones 2s capta energía y es promocionado al orbital 2pz en el subnivel 2p. Este tipo de hibridación se da en los casos de formación de doble enlace: carbono-carbono, por ejemplo, en la molécula de etileno: . El átomo de carbono aún puede sufrir otro tipo de hibridación, la hibridación digonal sp. Como indica su nombre, en ella intervienen un orbital s (el 2s) y otro p (el 2py). En esta ocasión los orbitales híbridos se disponen alineados formando ángulos de 180°, y dirigidos según el eje OY. Los orbitales 2px y 2pz que no intervienen en la hibridación conservan su forma y posición. Este tipo de hibridación se da en los casos de formación de triple enlace: carbono-carbono, por ejemplo, en la molécula de acetileno: . En el triple enlace carbono-carbono, uno de los enlaces es un enlace (2sp-2sp) y los otros dos son enlaces (2px-2px   y  2pz-2pz). El enlace triple es aún más reactivo que el doble enlace debido a la presencia de los dos enlaces .
3	El átomo de carbono, debido a su configuración electrónica, presenta una importante capacidad de combinación. Los átomos de carbono pueden unirse entre sí formando estructuras complejas y enlazarse a átomos o grupos de átomos que confieren a las moléculas resultantes propiedades específicas.	Parece ser que no hay límites al número de estructuras diferentes que el carbono puede formar. Para añadirle complejidad a la química orgánica, átomos de carbono vecinos pueden formar enlaces dobles o triples adicionalmente a los enlaces de carbono-carbono:
4
5	Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples.	Un enlace carbono-carbono es un enlace covalente entre dos átomos de carbono.[1] La forma más común es el enlace simple - un enlace compuesto por dos electrones, uno de cada uno de los dos átomos.
6	El carbono tiene propiedades químicas que lo hacen muy importante para los seres vivos. Por ejemplo, puede unir sus átomos para formar largas cadenas que, a su vez, son los componentes básicos de las sustancias orgánicas, como el caso de las proteínas, las grasas y los azúcares. El carbono es tan importante que hay una rama de la química que se encarga de estudiar los compuestos de cadenas largas y cortas que forma este elemento: la química orgánica. Todas las biomoléculas se basan en los átomos de carbono para formar su estructura.	Al átomo de carbono con número atómico 6 le corresponde la configuración electrónica: El carbono, de ordinario, presenta covalencia 4, y ello no es explicable por la configuración que presenta en estado normal. De hecho, lo que sucede es que al formarse los enlaces, uno de los dos electrones 2s capta energía y es promocionado al orbital 2pz en el subnivel 2p.

Actividad de Laboratorio 21

Se denomina esterificación al proceso por el cual se sintetiza un éster. Un éster es un compuesto derivado formalmente de la reacción química entre un ácido carboxílico y un alcohol.
Comúnmente cuando se habla de ésteres se hace alusión a los ésteres de ácidos carboxílicos, substancias cuya estructura es R-COOR', donde R y R' son grupos alquilo. Sin embargo, se pueden formar en principio ésteres de prácticamente todos los oxácidos inorgánicos.

EXPERIMENTO DE LA REACCION DE ESTERIFICACION 

Material:

• Capsula de porcelana
• agitador de vidrio
• tripie
• lámpara de alcohol
• probeta graduada 10ml.

Sustancias:

• Etanol (alcohol etílico)
• ácido etanoico (ácido acetico)
• formal de hido
• acetona
• metanol

Procedimiento:

1.  Colocar una muestra de cada sustancia (una x una) en la cápsula de porcelana, observar y anotar sus carácterísticas (color, olor y forma)
2. Colocar tres mililitros del etanol en la cápsula de porcelana y adicionar dos mililitros de ácido etanoico, cinco gotas de ácido sulfúrico y agitar
3. Calentar la mezcla hasta ebullisión y detectar sus características finales.

Observaciones:

Enlaces del Carbono

Un enlace carbono-carbono es un enlace covalente entre dos átomos de carbono.¹ La forma más común es el enlace simple - un enlace compuesto por dos electrones, uno de cada uno de los dos átomos. El enlace simple carbono-carbono es un enlace sigma y se forma entre un orbital híbrido de cada uno de los átomos de carbono. En el etano, los orbitales son sp³, pero también pueden existir enlaces simples formados por átomos de carbono con otras hibridaciones (por ejemplo, sp² a sp²). En efecto, los átomos de carbono en el enlace simple no necesitan ser de la misma hibridación. Los átomos de carbono también pueden formar enlace doble, constituyendo alquenos, o enlace triple, en alquinos. Un enlace doble está formado con un orbital híbrido sp² y un orbital p que no está involucrado en la hibridación. Un enlace triple está formado con un orbital híbrido sp y dos orbitales p de cada átomo. El uso de los orbitales p forma un enlace pi.

El carbono tiene la característica única entre todos los elementos de formar cadenas largas y estables de sus propios átomos, una propiedad llamada catenación. Esto, junto con la fuerza del enlace carbono-carbono da origen a un número enorme de formas moleculares, muchas de las cuales son importantes elementos estructurales de la vida, así los compuestos de carbono tienen su propio campo de estudio: la química orgánica.

Las ramificaciones son comunes en los esqueletos C-C. Pueden ser identificados átomos de carbono diferentes con respecto al número de otros átomos de carbono vecinos:

• átomo de carbono primario: un átomo de carbono vecino
• átomo de carbono secundario: dos átomos de carbono vecinos
• átomo de carbono terciario: tres átomos de carbono vecinos
• átomo de carbono cuaternario: cuatro átomos de carbono vecinos

Recapitulacion 9

El martes relaizamos la revision de los videos de mis compañeros y el jueves vimos los derivados del carbono!!!!

Actividad de Laboratorio 20

El átomo de carbono tiene seis electrones, dos en el primer nivel de energía y cuatro en el segundo nivel, estos últimos cuatro electrones le permiten al átomo de carbón forma las cadenas de la Química del Carbono:

Familia	Grupo funcional	Terminación	Ejemplos
Alcanos	Ligadura sencilla   -	Ano
Alquenos	Doble ligadura =	Eno
Alquinos	Triple ligadura	ino

EQ	FAMILIA	GRUPO FUNCIONAL	TERMINACION	EJEMPLOS
E1	Alcoholes	Grupo hidroxilo: R-OH	-ol	Propanotriol, glicerol o glicerina:
E2	Aldehidos	grupo carbonilo H-C=O	-al	Metanal  Formaldehído HCHO   Etanal   Acetaldehído CH3CHO    Propanal  Propionaldehído Propilaldehído C2H5CHO
E3	Cetonas		-ona	Propanona (acetona)
E4	Ácidos carboxílicos	COOH.	"óico”	*CH3-CH2-COOH (ácido propanóico) * CH3(CH2)3COOH Ácido pentanóico
E5	Aminas	Amoníaco Amina primaria Amina secundaria Amina terciaria	amina	CH3-NH2 Metilamina o aminometano CH3-NH-CH3 Dimetilamina o metilaminometano.
E6	Amidas		-oico del ácido por -amida.	acrilamida

Numero de carbonos	Alcanos	alquenos	alquinos	alcoholes	aldehidos	cetonas
4	C4H10 BUTANO	BUTENO C4H8	BUTINO C4H6	BUTANOL C4H7 OH
5	C5H12 PENTANO	C5H10 PENTENO	C5H8 PENTINO	PENTANOL C5H11OH
6	C6H14 HEXANO	C6H12 HEXENO	C6H10 Hexino	C6H15 OH HEXANOL
7	C7H16 HEPTANO	C7H14 HEPTENO	C7H12 HEPTINO	C7H19 OH HEPTANOL
8	C8H18 OCTANO	C8H16 OCTENO	C8H14 OCTINO

Actividad de Laboratorio 19

Equipo	¿Por qué el carbono es el elemento predominante en los alimentos?
1	Los hidratos de carbono: Participan en la síntesis de material genético. Aportan fibra dietética. El carbono está presente en todos los alimentos: lípidos, carbohidratos, proteínas. Funciones de los carbohidratos · Aportan energía a corto plazo. Proporciona 4 Kcal por gramo. Esta energía puede almacenarse en forma de glucógeno hepático o muscular o mediante la transformación en grasa; y utilizarse cuando el cuerpo necesite energía. *El combustible de la vida. Los hidratos de carbono son sustancias producidas por los vegetales mediante la función clorofílica. Se utilizan para formar sustancias de reserva: almidón (vegetales) y glucógeno (animales). Su combustión en el organismo produce: movimiento, trabajo, pensamiento... *Los carbohidratos aportan sabor, textura y variedad a la comida. Constituyen por sí mismos la fuente principal de energía alimentaria de cualquier dieta. En cualquiera de sus presentaciones (azúcares sencillos, féculas, polisacáridos y fibras), son uno de los tres principales macronutrientes que aportan energía al cuerpo humano. *Una dieta rica en carbohidratos es beneficiosa para la salud. Los carbohidratos aportan mucho más que energía.
2	La huella del carbono en los alimentos Esta iniciativa marida con los tiempos actuales de preocupación por el medio ambiente y el exceso de contaminación resultante de la actividad humana, su anuncio fue muy agradecido por los consumidores del Reino Unido, ahora se hace todavía más efectiva colocándose la huella del carbono en nuevos productos.
3	Estas sustancias son: Los hidratos de carbono (pan, harinas, azúcares, pastas), de alto valor energético. Las proteínas (carnes, huevos, lácteos, legumbres) necesarios para el crecimiento y formación de los tejidos. Los lípidos (grasas y aceites) productores de energía. Aguas y sales minerales en proporciones variables para el equilibrio de las funciones del organismo. Las vitaminas, sustancias químicas complejas, en cantidades mínimas, pero indispensables para el buen estado del organismo.
4	El grupo más grande de estos compuestos es el constituido por carbono e hidrógeno. Se estima que se conoce un mínimo de 1.000.000 de compuestos orgánicos y este número crece rápidamente cada año. Aunque la clasificación no es rigurosa, el carbono forma otra serie de compuestos considerados como inorgánicos, en un número mucho menor al de los orgánicos. El carbono químicamente puro se prepara por descomposición térmica del azúcar (sacarosa) en ausencia de aire. El carbono tiene la capacidad única de enlazarse con otros átomos de carbono para formar compuestos en cadena y cíclicos muy complejos. Esta propiedad conduce a un número casi infinito de compuestos de carbono, siendo los más comunes los que contienen carbono e hidrógeno.
5	El átomo de carbono constituye el elemento esencial de toda la química orgánica, y dado que las propiedades químicas de elementos y compuestos son consecuencia de las características electrónicas de sus átomos y de sus moléculas, es necesario considerar la configuración electrónica del átomo de carbono para poder comprender su singular comportamiento químico. Se trata del elemento de número atómico Z= 6. Por tal motivo su configuración electrónica en el estado fundamental o no excitado es 1 s ² 2 s ² 2 p ². La existencia de cuatro electrones en la última capa sugiere la posibilidad bien de ganar otros cuatro convirtiéndose en el ion C4- cuya configuración electrónica coincide con la del gas noble Ne, bien de perderlos pasando a ion C4+ de configuración electrónica idéntica a la del He En realidad una pérdida o ganancia de un número tan elevado de electrones indica una dosis de energía elevada, y el átomo de carbono opta por compartir sus cuatro electrones externos con otros átomos mediante enlaces covalentes. Esa cuádruple posibilidad de enlace que presenta el átomo de carbono se denomina tetra valencia
6	El átomo de carbono, debido a su configuración electrónica, presenta una importante capacidad de combinación. Los átomos de carbono pueden unirse entre sí formando estructuras complejas y enlazarse a átomos o grupos de átomos que confieren a las moléculas resultantes propiedades específicas. La enorme diversidad en los compuestos del carbono hace de su estudio químico una importante área del conocimiento puro y aplicado de la ciencia actual.

El carbono en los alimentos y su combustion

Material:

•  Cucharilla de combustión
•  mechero de bunsen o lampra de alcohol
• capsula de porcelana
•  cucharilla de plástico.

Sustancia. 

• SACAROSA
•  HARINA DE MAIZ
•  ACEITE VEGETAL
•  ALBUMINA DE HUEVO
•  AGUA.

PROCEDIMIENTO:

1. -          Colocar EN la capsula de porcelana, cinco mililitros de agua, adicionar una muestra de cada sustancia (UNA POR UNA) agitar y observar la solucion
2.   Colocar en la cucharilla de combustión una muestra de cada sustancia y después tres minutos a la flama del mechero, anotar los cambios observados.

Sustancia	Formula	Solubilidad en agua(soluble, poco soluble, insoluble.	combustion
Sacarosa	C12H22O11	Poco soluble	Fameable
Harina de maíz	CH3-CH2-OH	Insoluble	Fameable
Aceite vegetal	C18H34O2	Insoluble	Femeable
Albumina de huevo		insoluble	Fameable

El carbono

El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólidoa temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el óxido de carbono (IV), vital para el crecimiento de lasplantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol.

El carbón (del latín carbo -ōnis, "carbón") fue descubierto en la prehistoria y ya era conocido en la antigüedad en la que se manufacturaba mediante la combustión incompleta de materiales orgánicos. Los últimos alótropos conocidos, los fullerenos (C₆₀), fueron descubiertos como subproducto en experimentos realizados con gases moleculares en la década de los 80.

Newton, en 1704, intuyó que el diamante podía ser combustible, pero no se consiguió quemar un diamante hasta 1772 en que Lavoisier demostró que en la reacción de combustión se producía CO₂.

Tennant demostró que el diamante era carbono puro en 1797. El isótopo más común del carbono es el ¹²C; en 1961 este isótopo se eligió para reemplazar al isótopo oxígeno-16 como base de los pesos atómicos, y se le asignó un peso atómico de 12.

Los primeros compuestos de carbono se identificaron en la materia viva a principios del siglo XIX, y por ello el estudio de los compuestos de carbono se llamó química orgánica.