Alquinos

Capítulo IV. Alquinos. 

 Los alquinos se describen las características más importantes de los alquinos, se identifica y describe su nomenclatura, además de que se indican ejemplos de los triples enlaces y como se forman dichos enlaces con base en la configuración electrónica del carbono. Se identifica y numera a la cadena principal del extremo donde se encuentre más cercano el triple enlace, nombrando a la cadena principal con el prefijo numeral et, prop, but, etc.; seguido por la terminación ino que indica la presencia de un triple enlace, como el caso del Heptino. 

 1. Se identifican y nombran a los sustituyentes

 2.Se le asigna el número de la posición de cada sustituyente 

 4.2 Estructura tridimensional

. Dentro de las características que destacan del triple enlace del alquino, es su hibridación sp o lineal, ya que la combinación entre sus enlaces s y p dejan como resultado dos orbitales híbridos sp sigma (σ) y dos orbitales no hibridados p que forman enlaces pi (π); estos formarán un traslape lateral, lo que permite explicar por qué los alquinos tienen un ángulo de 180° y su forma lineal; mientras que los orbitales 2p no hibridados formarán el triple enlace.

Taller alcanos,alquenos y alquinos

Alquenos

En los alquenos es muy fácil indicar su estado de agregación y por ende su propiedad física de acuerdo al número de átomos, por ejemplo, los primeros tres compuestos de los alquenos (eteno, propeno, buteno) son gases a presión y a temperatura ambiente; los demás son líquidos, posteriormente, a partir de la molécula de 16 átomos de carbono en adelante, son sólidos.

 3.2 Alquenos ramificados o derivados. 

 Para nombrar a otros alquenos u olefinas de cadena larga y más complejos en su estructura, se llevan a cabo las siguientes reglas de la IUPAC: Se selecciona la cadena continua más larga de átomos de carbono que contenga un doble enlace. 

 3. Para nombrar al compuesto se coloca en orden alfabético los sustituyentes con el número que les corresponde en la cadena, separado por guiones y por último se coloca el número de la posición del doble enlace seguido del nombre que le corresponde al número de carbonos de la cadena y la terminación eno.

 3.3 Estructura tridimensional. Una de las características más importantes dentro del doble enlace es su hibridación sp2, que representa la combinación del orbital s y 2p como orbitales degenerados y un orbital p no hibrido, lo que permite explicar porque se pueden representar 3 enlaces simples o sigma (σ) y un enlace pi (π). 

 3.4 Isomería geométrica. 

Una de las concecuencia de la hibridacion sp2 en los alquenos es la isomeria se refiere a una posicion relativa de los sustituyentes de un doble enlace en relacion misma al doble enlace.

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II. Alcanos.

 Los alcanos son moléculas de cadena abierta o cerrada que se encuentran unidos por enlaces sencillos, a estos compuestos de forma genérica se les clasifica como hidrocarburos alifáticos, donde alifático proviene de la palabra griega aleiphar que significa 

“grasa”; debido a que están conformados por enlaces sencillos se clasifican como “hidrocarburos saturados”.

 Los alcanos más comunes se pueden representar mediante su estructura molecular, desarrollada y semidesarrollada, muestra algunos alcanos y sus diversas fórmulas: Los átomos de carbono se clasifican de acuerdo al número de átomos de carbono a los que se encuentra unido. Por ejemplo, un carbono primario es el que se encuentra unido solo a un átomo de carbono y los demás enlaces a hidrógenos; un carbono secundario está unido a dos átomos de carbono; terciario a tres y el cuaternario a cuatro.

 La estructura más simple que existe es para el anillo de tres miembros denominado ciclopropano, en el caso de cuatro ciclobutano, y así sucesivamente.

 Cuando los anillos pequeños llegan a estar sometidos a mucha presión, esto genera una disminución del valor de sus ángulos entre los enlaces con respecto a sus ángulos normales (109°) en los compuestos lineales: el ciclopropano tiene un ángulo de 60° entre sus enlaces, el ciclobutano de 90°. El ciclopentano tiene un ángulo de 108°, siendo su anillo más estable debido a que se asemeja al ángulo normal (109°). En el ciclohexano, su ángulo entre enlaces es de 109,5°, por lo que su anillo es más estable.

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Balanceo por tanteo, método algebraico y por el número de oxidación

Balanceo por tanteo 

 Toda ecuacion quimica consta de reaccionantes y productos.Para balancear una ecuacion quimica se colocan delante de las formulas,unos numeros llamados coeficientes,de tal manera que el numero de atomos en ambos miembreos de la ecuacion sea exactamente igual.Los coeficientes afectan a toda la sustancia que procenden.En caso de que un compuesto tenga parentesis,el coeficiente multiplicara al sub indice y luego este multiplicara a los sub indices que estan dentro del parentesis.

 En algunos casos es recomendable empezar a balancear los metales, luego los no metales (que no sean oxígeno e hidrógeno), seguido del oxígeno y finalmente el hidrógeno.

 Ejemplos: 

 1.- Ca + HCl → CaCl2 + H2                                                          2.- Al + O2 → Al2O3                                      Ca + 2HCl → CaCl2 + H2                                                         Al + O2 → 2Al2O3                    

Balanceo método algebraico

 El método algebraico de balanceo se utiliza en Química para igualar el número de átomos a ambos lados de una reacción química. Una reacción química escrita correctamente, debe tener las fórmulas de todos los reactivos participantes en el lado izquierdo y los productos, también con sus fórmulas, en el lado derecho. Ahora bien, cuando se tiene una reacción, no siempre el número de átomos en las fórmulas de los reactivos iguala al de los respectivos átomos en las fórmulas de los productos. El método algebraico de balanceo es una herramienta sencilla para balancear ecuaciones químicas. Por ejemplo veamos la siguiente reacción: KClO3 → KCl + O2 Esta ecuación tiene a la izquierda un compuesto llamado clorato de potasio, el cual se descompone mediante calentamiento en cloruro de potasio y oxígeno gaseoso. Pero al observar con cuidado, notamos que en la molécula de clorato hay 3 átomos de oxígeno, mientras que a la derecha hay solamente una molécula de oxígeno gaseoso con 2 átomos.

 Ejemplos:

 1)NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 

 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 

 2)N2O5 → N2O4 + O2 

 2N2O5 → 2N2O4 + O2

 

 Balanceo por el número de oxidación

 Los procesos de oxidación y reducción ocurren de manera conjunta y estas se observan en aquellas reacciones donde un átomo se oxida y otro, por consiguiente se reduce. El número de oxidación de los elementos es crucial para determinar cuál átomo se oxidó y cuál se redujo. El estado de oxidación o número de oxidación, es la carga que tiene un átomo cuando se contabilizan sus electrones; siguiendo reglas especificas y estrictas que fueron establecidas de forma arbitraria.

 Ej: 

 HBr + MnO2 → Br2 + MnBr2 + H2O 

 Br-1 → Br20 OXIDACIÓN

 Mn+4 → Mn+2 REDUCCIÓN 

 2Br-1 → Br20

 Mn+4 → Mn+2 

 2Br-1 → Br20 + 2e– 

 Mn+4 + 2e- → Mn+2

 4HBr + MnO2 → Br2 + MnBr2 + 2H2O 

 I2 + HNO3 → HIO3 + NO2 + H2O 

 I2 + 10HNO3 → 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O

Números cuánticos

 Tabla resumen de números cuánticos 

Configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
4p5
	Característica		Resultado
Número cuántico principal (n)	Nivel de energía	1,2,3,4,5,6.7	4
Número cuántico secundario (l)	Forma	s= 0 p=1 d=2 f=3	1
Número cuántico magnético (ml)	Orientación espacial	Número máximo de e- por orbital: s2= 0 p6= -1, 0, +1 d10= -2, -1, 0, +1, +2 f14= -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3	0
Número cuántico espín (ms)	Rotación	+1/2      -1/2	-1/2
	Respuesta final: n:4, l:1, m:0, s: -1/2

                                                             Diagrama de Moeller 

El orden de llenado de orbitales es de menor a mayor energía:

Escribir la configuración electrónica del diagrama en forma creciente.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2

4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6 8s2

 Los diagramas de niveles de energía pueden ser útiles para visualizar la compleja estructura del nivel de los múltiples electrones de los átomos

                                                          Kernel

Cuántos electrones sustituyen los gases nobles

Configuración electrónica

Resumen de los números cuánticos de las primeras cuatro capas

n=nivel de energía (hay 7 niveles de energía) l=para el e-, determina la subcapa dentro del nivel principal (s, p, d y f). Para el orbital indica la forma del orbital (esférica o lobular). ml=cuántas orientaciones tienen los orbitales: (s1,s2,px,py,pz,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9,d10,f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8,f9,f10,f11,f12,f13,f14). ms= + ½ “spin en sentido antihorario” y - ½ “spin en sentido horario”

Resumen de los principios del modelo atómico actual

¿Cómo se determina teóricamente la configuración electrónica de un átomo? Para determinar teóricamente cuál debe ser la configuración electrónica de un átomo se utilizan los siguientes principios extraídos del modelo atómico actual: Principio de ordenamiento: “al ordenar los elementos de manera creciente los números atómicos cada átomo de un elemento tendrá un electrón más que el del elemento que le precede. Ejemplo el carbono tiene (Z=6) tendrá un electrón más que cada átomo de Boro (Z=5)” Principio de Aufbau : Aufbau es una palabra en alemán que significa "construir" y establece que los electrones llenan los orbitales atómicos de menor energía antes de llenar los de mayor energía. ¿Cuál es el orden creciente de energía de los orbitales? Primero 1s, luego 2s, después sube a 2p y baja 3s, 3p y baja a 4s. En este punto, el siguiente nivel de energía más bajo no es 4p, sino que sube a 3d para luego bajar a 4p y 5s. Y así, sucesivamente. El principio de Aufbau es más útil para los primeros 20 elementos: a partir de Sc en adelante, el principio de Aufbau no predice con exactitud el orden de llenado de electrones en los átomos Principio de exclusión de Pauli: “Establece que dos electrones en un átomo no pueden tener los cuatro números cuánticos iguales, por lo que un orbital puede contener un máximo de dos electrones, los cuales deben tener espines opuestos.” Principio de máxima multiplicidad de carga (regla de Hund): “Los electrones que pertenecen a un mismo subnivel se disponen de manera que exista el mayor número posibles de e- desapareados con el mismo valor de espín, cuando un orbital contiene únicamente un electrón se dice que esta desapareado.”(1) Siguiendo esta regla un electrón, solo puede completar un orbital cuando todos los orbítales del subnivel contengan un electrón cada uno.

Materia

Metodo Cornell_Material Particulado