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Carbono y compuestos orgánicos
Reconocer enlaces, hidrocarburos e isomería. Identificar grupos funcionales y reacciones orgánicas básicas.
Aprender este tema jugando →Lo que vas a aprender
- Reconocer enlaces, hidrocarburos e isomería.
- Identificar grupos funcionales y reacciones orgánicas básicas.
Las ideas, paso a paso
Desde cero: tetravalencia y cadenas
El carbono forma habitualmente cuatro enlaces covalentes y puede unirse consigo mismo en cadenas y ciclos. Un enlace simple comparte un par, uno doble dos y uno triple tres. La estructura influye en geometría y reactividad.
Los hidrocarburos contienen solo C y H. Los alcanos acíclicos saturados siguen CₙH₂ₙ₊₂; los alquenos con un doble enlace y sin anillos siguen CₙH₂ₙ; los alquinos con un triple enlace y sin anillos siguen CₙH₂ₙ₋₂. Las condiciones de cada fórmula deben respetarse.
Aplicación: grupos funcionales e isómeros
Un grupo funcional es un conjunto de átomos que aporta patrones de reactividad. Alcoholes contienen un grupo hidroxilo unido a carbono saturado; ácidos carboxílicos incluyen −COOH; aldehídos y cetonas contienen carbonilo en entornos distintos.
Los isómeros comparten fórmula molecular pero tienen estructuras o disposiciones distintas. Pueden presentar propiedades diferentes. Nombrar e identificar requiere observar conectividad y posición del grupo, no solo contar átomos.
En un aldehído, el carbono del carbonilo está unido al menos a un hidrógeno, como en el grupo −CHO. En una cetona, ese carbono está unido a dos grupos carbonados. Esta conectividad permite distinguir las familias aunque ambas contengan C=O.
Reto: combustión, adición y polímeros
La combustión completa de un hidrocarburo con oxígeno suficiente produce CO₂ y H₂O. Con oxígeno insuficiente puede producir CO y carbono, además de otros productos. Combustible y comburente cumplen funciones diferentes.
Los dobles enlaces pueden participar en reacciones de adición. En polimerización por adición, muchas unidades monoméricas se unen en cadenas; la estructura repetida conserva elementos del monómero sin que sea obligatorio liberar una molécula pequeña. Las propiedades del polímero dependen también de su estructura y condiciones.
Ejemplos resueltos
Sigue el razonamiento
El etano C₂H₆ es un alcano con enlace C−C simple. El eteno C₂H₄ tiene C=C y el etino C₂H₂ tiene C≡C.
No basta ver CₙH₂ₙ para asegurar un alqueno: un cicloalcano puede compartir esa fórmula molecular.
Sigue el razonamiento
Etanol CH₃CH₂OH y dimetil éter CH₃OCH₃ comparten C₂H₆O, pero el primero es alcohol y el segundo éter.
El etanol puede donar puentes de hidrógeno por su O−H; el éter no posee ese enlace. La conectividad explica diferencias de propiedades.
Practica y revisa tu razonamiento
1. ¿Cuál fórmula corresponde al propano, alcano acíclico de tres carbonos?
- C₃H₄
- C₃H₆
- C₃H₈
- C₃H₃
Ver respuesta y explicación
C. C₃H₈
- H = 2(3)+2.
- La fórmula es C₃H₈.
A. Corresponde a mayor insaturación.
B. Puede corresponder a un alqueno o cicloalcano.
C. CₙH₂ₙ₊₂ da H = 8.
D. No cumple la fórmula del alcano indicado.
2. El grupo funcional −COOH corresponde a:
- Ácido carboxílico
- Alcano
- Éter
- Amina
Ver respuesta y explicación
A. Ácido carboxílico
- −COOH se llama carboxilo.
- Su familia es la de ácidos carboxílicos.
A. Combina carbonilo e hidroxilo en el grupo carboxilo.
B. Los alcanos solo contienen C y H.
C. Un éter tiene C−O−C.
D. Una amina contiene nitrógeno como centro funcional.
3. En la combustión completa de un hidrocarburo, los productos principales son:
- CO₂ y H₂O
- Solo H₂
- NaCl y agua
- Solo oxígeno
Ver respuesta y explicación
A. CO₂ y H₂O
- El carbono termina principalmente en CO₂.
- El hidrógeno forma H₂O.
A. Con oxígeno suficiente se oxidan carbono e hidrógeno.
B. No describe combustión oxidativa completa.
C. No hay sodio ni cloro en los reactivos indicados.
D. El oxígeno es reactivo, no el único producto.
Fuentes y alcance
Material original de apoyo para admisión. Los cursos se comparten entre universidades; la ficha de cada institución indica qué materias corresponden a su ruta y qué parte del temario está verificada.
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