- Petróleo crudo — biomasa planctónica antigua — se separa en fracciones; alcanos (CₙH₂ₙ₊₂) arden como combustibles; la craqueo convierte moléculas grandes en alcanos pequeños más alquenos reactivos (CₙH₂ₙ).
- Alquenos, alcoholes y ácidos carboxílicos (solo química) son familias de grupos funcionales con reacciones predecibles.
- Polímeros — adición (monómeros alqueno) y (HT) condensación — más los naturales: proteínas, almidón, celulosa, ADN.
Química orgánica
AQA · GCSE · Chemistry · Tema 7
7.1
Química orgánica: familias del carbono
Vocabulario
Entrenar
| English | Español |
|---|---|
| hydrocarbon/ˈhaɪdrəkɑːbən/ | hidrocarburo |
| alkane/ˈælkeɪn/ | alcano |
| alkene/ˈælkiːn/ | alqueno |
| cracking/ˈkrækɪŋ/ | cracking |
| fractional distillation/ˈfrækʃənl dɪstɪˈleɪʃn/ | Destilación fraccionada |
| functional group/ˈfʌŋkʃənl ɡruːp/ | grupo funcional |
| fermentation/fɜːmənˈteɪʃn/ | fermentación |
| addition polymerisation/əˈdɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ | polimerización por adición |
| condensation polymerisation/kɒndenˈseɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ | polimerización por condensación |
| monomer/ˈmɒnəʊmə/ | monómero |
7.1
Petróleo crudo, combustibles y materias primas (4.7.1)
Syllabus
Petróleo crudo, combustibles y materias primas (declaraciones AQA 8462 4.7.1.1-4.7.1.4).
- Describa el origen y composición del petróleo crudo; nombré y formule los primeros cuatro alcanos.
- Explique la destilación fraccionada y relacione las propiedades de las fracciones con sus aplicaciones.
- Relacione el tamaño molecular con el punto de ebullición, viscosidad e inflamabilidad.
- Describa condiciones y productos del craqueo, equilibre ecuaciones de craqueo y use la prueba de agua de bromo.
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Petróleo crudo es un recurso finito en rocas — los restos de biomasa antigua, principalmente plancton enterrado en lodo. Es una mezcla de mayormente hidrocarburos (solo hidrógeno + carbono), principalmente alcanos, fórmula general CₙH₂ₙ₊₂: metano, etano, propano, butano (conocer nombres + fórmulas en todas las representaciones).
Destilación fraccionada: las fracciones contienen moléculas con números de carbono similares; se separan mediante evaporación y condensación a diferentes niveles de la columna — moléculas pequeñas en la parte superior (punto de ebullición bajo), grandes en la inferior. Las fracciones proporcionan combustibles (gasolina, diésel, queroseno, aceite combustible pesado, GLP) y materias primas para petroquímicos — disolventes, lubricantes, polímeros, detergentes.
Las propiedades siguen al tamaño de la molécula: moléculas más grandes → mayor punto de ebullición, mayor viscosidad, menor inflamabilidad — lo que permite asociar cada fracción con su uso.
Fragmentación: ruptura de hidrocarburos grandes en moléculas más pequeñas y útiles — fragmentación catalítica (alta temperatura + catalizador) o fragmentación con vapor (alta temperatura + vapor). Productos: un alcano más pequeño (combustible) + un alqueno (materia prima para polímeros). Los alquenos son más reactivos: decolorizan el agua bromurada (naranja → incoloro) — la prueba del alqueno. Balancear ecuaciones de fragmentación a partir de fórmulas dadas.
7.2
Alquenos, alcoholes y ácidos carboxílicos — solo química (4.7.2)
Syllabus
Alquenos, alcoholes y ácidos carboxílicos, solo química (declaraciones AQA 8462 4.7.2.1-4.7.2.4).
- Identifique los alquenos CnH2n como insaturados y describa sus reacciones de adición.
- Describa las cuatro reacciones y usos de los primeros cuatro alcoholes, con condiciones de fermentación.
- Describa las reacciones de los primeros cuatro ácidos carboxílicos, incluyendo formación de ésteres, y (HT) ionización de ácido débil.
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Alquenos CₙH₂ₙ contienen el doble enlace C=C — son insaturados (dos hidrógenos menos que el alcano con los mismos carbonos). Miembros: eteno, propeno, buteno, penteno. Las reacciones de un grupo funcional definen las reacciones de una familia:
- combustión — pero con llamas ahumadas (incompleta);
- con hidrógeno → alcano (catalizador de níquel); con agua → alcohol (vapor, catalizador de ácido fosfórico); con halógenos → dialcohaluros (prueba del agua bromurada).
Alcoholes –OH: metanol, etanol, propanol, butanol. Reacciones: con sodio (efervescencia, hidrógeno); combustión en aire (combustión limpia — combustibles); disolución en agua; oxidados (aire/agente oxidante) → ácido carboxílico. Usos: combustibles, disolventes, bebidas alcohólicas. Fermentación: azúcar + levadura → solución de etanol en condiciones cálidas y sin oxígeno.
Ácidos carboxílicos –COOH: ácidos métrico, acético, propanoico, butanoico. Reaccionan con carbonatos (efervescencia, CO₂), se disuelven en agua (débilmente ácidos — HT: solo parcialmente ionizados, por lo tanto pH más alto que un ácido fuerte), reaccionan con alcoholes → ésteres (acetato de etilo) + agua.
7.3
Polímeros (4.7.3)
Syllabus
Polímeros (declaraciones AQA 8462 4.7.3.1-4.7.3.2).
- Dibujar polímeros de adición a partir de monómeros alqueno y relacionar las unidades repetitivas con los monómeros.
- (HT) Explicar la polimerización por condensación con grupos funcionales, utilizando ejemplos de poliéster y polipéptido.
- Nombrar la estructura del ADN y los monómeros de proteínas, almidón y celulosa.
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Polimerización por adición: muchos monómeros (alquenos, con C=C) se unen para formar un polímero — polietileno a partir de eteno, polipropileno a partir de propeno. La unidad repetitiva tiene exactamente los átomos del monómero — no se forma nada más. Dibujar: monómero → unidad repetitiva con el doble enlace abierto.
(HT) Polimerización por condensación: los monómeros portan dos grupos funcionales; al unirse pierden una molécula pequeña — usualmente agua. Dos monómeros distintos con dos grupos iguales cada uno: p. ej., etanodiol + ácido hexanodioico → poliéster. Aminoácidos (H₂N…COOH) se condensan → polipéptidos; diferentes aminoácidos en una cadena → proteínas (la glicina es el ejemplo).
Polímeros naturales: ADN — dos cadenas poliméricas de cuatro nucleótidos en una hélice doble; proteínas (monómeros de aminoácidos), almidón (azúcares), celulosa (azúcares).
7.3
Lista de verificación antes de considerar este tema completado
- Nombres/fórmulas de alcanos C1–C4; orden de fracciones con tendencias de punto de ebullición, viscosidad e inflamabilidad.
- Condiciones, productos y ecuaciones balanceadas de fragmentación; prueba del agua bromurada con el cambio de color.
- (Química) Grupo funcional del alqueno y sus tres reacciones de adición; cuatro reacciones del alcohol + condiciones de fermentación; tres reacciones del ácido carboxílico.
- Polímero por adición desde el monómero y viceversa; (HT) principios de condensación con poliéster; nucleótidos del ADN + monómeros de los otros tres polímeros naturales.