INSTITUTO TECNICO DE COMERCIO BARRANQUILLA

GUIA DE APRENDIZAJE

1. IDENTIFICACION

GRADO: 11 Are – ASIGNATURA: Química

COMPONENTE TEMÁTICO: Entorno Físico

TEMA ANUAL: Introducción a la química orgánica.

CONTENIDO TEMÁTICO: Historia de la química orgánica, estructura del carbono,

hibridación del carbono (sp3, sp2, sp), Clasificación de átomos de carbonos, clasificación

de los compuestos orgánicos, función química de los compuestos orgánicos,

hidrocarburos.

COMPETENCIAS Y APRENDIZAJES ESPERADOS: Duración en horas :

8

Competencias: Uso comprensivo del conocimiento

Aprendizajes esperados:

1. Diferencia los compuestos orgánicos de los inorgánicos con base

a sus propiedades

2. Clasifica a los compuestos orgánicos a partir de su fórmula

estructural

Competencias: Explicación de fenómenos

Aprendizajes esperados:

1. Explica las características del átomo de carbono a partir de sus

estados de hibridación

Competencias: Indagación

1. Propone hipótesis de situaciones de la vida cotidiana que sean

consistente con conceptos propios de la ciencia química.

Docente Responsable: Luis Alberto Aragón Rodelo

FECHA DE ENTREGA POR EL DOCENTE: 27 de abril de 2020

FECHA DE DESARROLLO: desde el 27 de abril hasta el 22 de mayo de 2020.

FECHA DE ENTREGA POR LA ESTUDIANTE:

Enviar las evidencias de las actividades 1, 2 y 3 en un solo archivo hasta el 11 de

mayo.

Enviar las evidencias de las actividades 4, 5 y 6 en un solo archivo hasta el 25 de

mayo.

FECHA DE EVALUACIÓN: Por definir

2- METODOLOGÍA (Acorde con el modelo educativo)

Presentación a las estudiantes del tema, los aprendizajes esperados y las

actividades que se llevarán a cabo en formato digital, utilizando la página web de

la institución educativa INSTECO.

Activación de los conocimientos previos

Asesorías individuales a través de llamadas o WhatsApp al 3012504081 y al

correo electrónico: aragonrodelo@hotmail.com

Asesorías grupales a través de la aplicación Zoom y de la plataforma Educativa

Edmodo.

Desarrollo autónomo por parte de las estudiantes y presentación en digital de

cada una de las actividades de aprendizaje.

Encuesta de autoevaluación sobre el desempeño y autorregulación del

aprendizaje. Se utilizará como instrumento de recolección de la información el

formulario de Google.

Evaluación virtual final tipo icfes utilizando la herramienta Thatquiz.

3- PRESENTACION DE LAS TEMATICA A TRABAJAR

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA

La Química orgánica, también llamada Química del carbono, es la ciencia que estudia

los compuestos que contienen carbono. Por lo tanto, se ocupa de estudiar sus

propiedades y reactividad.

Los compuestos orgánicos constituyen la mayor cantidad de sustancias que se

encuentran sobre la tierra. La existencia de tantos compuestos orgánicos de

diferentes números de carbono se debe principalmente a:

1) La capacidad del átomo de carbono para formar enlaces con otros átomos de

carbonos.

2) La facilidad con que el átomo de carbono puede formar cadenas lineales,

ramificadas, cíclicas, con enlaces sencillos, dobles o triples.

3) Enlazarse con elementos tan variados como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno,

azufre, flúor, cloro, bromo, yodo...

¡Sabías que! antes los químicos pensaban que los compuestos orgánicos podían ser

formados únicamente por los organismos vivos (plantas y animales). Sin embargo,

se abandonó gradualmente esta idea, puesto que muchos de estos compuestos se

han sintetizados u obtenidos en el laboratorio.

DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

Las principales diferencias entre las propiedades de los compuestos orgánicos e

inorgánicos son:

Propiedades Compuestos orgánicos Compuestos inorgánicos

Elementos

fundamentales

Carbonos y unos poco

más

Todos los elementos de la

tabla periódica

Enlace predominante Covalente (electrones

compartidos)

Iónico (transferencia de

electrones)

Reacciones Lentas Rápidas

Solubilidad en agua No solubles (no se

disuelven)

Solubles (se disuelven)

Solubilidad en solventes

orgánicos

Solubles No solubles

Puntos de fusión y

ebullición

Bajos Altos

Un átomo vital: el Carbono

La Vida en la Tierra está constituida sólo por un grupo reducido de elementos,

entre los cuales podemos nombrar al Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo,

Azufre, y sobre todo, Carbono. El carbono es un elemento que muestra una gran

facilidad para enlazarse con múltiples átomos, o consigo mismo; actúa como la goma

que une las piezas de la vida. Pero, ¿a qué se debe esta versatilidad del Carbono?

El carbono tiene un número atómico 6 y número de masa 12; en su núcleo tiene 6

protones y 6 neutrones y está rodeado por 6 electrones, distribuidos en su estado

fundamental o basal de la siguiente

manera:

1s2 2s2 2p2.

Sin embargo, en los compuestos orgánicos, el carbono NO forma dos (2) sino cuatro

Nota: Generalmente, el número de enlaces

que forma un átomo depende de la

cantidad de electrones desapareados

(4) enlaces, lo cual significa que debe poseer cuatro electrones desapareados.

¿Cómo hace el carbono para cumplir tal requisito? Lo hace a través de las distintas

formas de hibridación

HIBRIDACIÓN DEL CARBONO

Una clasificación que tiene el carbono es de acuerdo a su hibridación: Si todos sus

enlaces carbono-carbono son simples o sencillos su hibridación es sp3, si posee un

doble enlace es sp2 y si posee un triple enlace es sp.

Se ha observado que en los compuestos orgánicos el carbono es tetravalente, es

decir, que puede formar 4 enlaces.

Cuando este átomo recibe una excitación externa, uno de los electrones del orbital

2s se excita al orbital 2pz , y se obtiene un estado excitado del átomo de carbono:

1. Hibridación sp3 o Tetraedral (enlace sencillo C-C)

En está hibridación el electrón del orbital 2s y los tres electrones de los orbitales

2p, sumarían sus energías y la redistribuirían entre sí por partes iguales. La

notación queda así:

Estado excitado (antes) Estado hibrido sp3 (después)

Esta nueva configuración se llama átomo de carbono híbrido, y al proceso de

transformación se llama hibridación.

De esta manera, cada uno de los cuatro orbitales híbridos sp³ del carbono puede

enlazarse a otro átomo, es decir que el carbono podrá enlazarse a otros 4 átomos,

así se explica la tetravalencia del átomo de carbono.

¡Sabias que! a los enlaces sencillos –C-C- se los conoce como enlaces sigma, σ. Ej. La

molécula de etano presenta 4 enlaces sencillos (cuatro rayitas), por lo tanto,

también presenta 4 enlaces sigmas.

2. Hibridación sp2 o trigonal (enlace doble C=C)

En la hibridación sp2, como su nombre lo indica, la mezcla sólo se realiza entre un

orbital s y dos orbitales p, conservando el tercero de éstos su forma pura.

Estado excitado (antes) Estado hibrido sp2 (después)

¡Sabias que! los enlaces sigma son los mismos enlaces sencillos y también son

enlaces muy fuerte de romper. En cambio, el enlace pi que corresponde a un enlace

de los dos que componen el enlace doble y son más fáciles de romper. Ej. La

molécula de eteno, presenta 5 enlaces sigmas y 1 enlace pi

Hibridación sp digonal (enlace triple C≡C)

En esta tercera y última opción, el carbono excitado decide mezclar la energía del

orbital 2s con uno solo de los orbitales p, conservando los dos restantes su forma

pura. Gráficamente se expresa así:

Estado excitado (antes) Estado hibrido sp (después)

1s 2 orbitales híbridos sp 2PY 2pZ

¡Sabias que! en un enlace triple entre carbono - carbono (C≡C), dos 2 de los 3

corresponden a enlaces pi y 1 solo corresponde a un enlace sigma. Ej. En la molécula

de etino, presenta en total 3 enlaces sigmas y 2 enlaces pi.

CLASIFICACIÓN DE ÁTOMOS DE CARBONO E HIDRÓGENO.

Los átomos de Carbono se clasifican en primarios, secundarios, terciarios y

cuaternarios. Te invito a que profundices lo anterior a través del siguiente video https://www.youtube.com/watch?v=0jHqMuKojFE

1. Carbono primario: es aquel que se encuentra unido a un átomo de carbono.

2. Carbono secundario: es aquel que se encuentra unido a 2 átomos de carbono.

3. Carbono terciario es aquel que se encuentra unido a 3 átomos de carbono.

4. Carbono cuaternario es aquel que se encuentra unido a 4 átomos de carbono.

Nota: Los átomos de hidrógeno se clasifican de acuerdo al carbono al que se

encuentran enlazados. Es decir, si el carbono en terciario, el hidrógeno también es

terciario.

A continuación se observa en la figura 1 un ejemplo de las clase de carbono

Figura 1

6 carbonos primarios y son A, E, G, H, K, L

3 carbonos secundarios y son B, D , I

2 carbonos terciarios y son F, J

1 carbón cuaternario y es C

CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS

Los compuestos orgánicos se pueden clasificar en familias de acuerdo con la

estructura que posean.

Función química: cuando un compuesto pertenece a una determinada familia o

función química se caracteriza por la presencia de ciertos átomos o grupos de

átomos, que son la parte activa del compuesto y determinan sus propiedades

características. Estos átomos o grupos de átomos son llamados grupos funcionales.

Así para los alcoholes como el etanol CH3-CH2-OH, por ejemplo, el grupo funcional

es el OH; el resto de la molécula es su parte inactiva, porque casi nunca se

transforma, se le denomina radical y se representa con R.

Los compuestos orgánicos se simbolizan por la fórmula general R-F, en donde R es

el radical y F es el grupo funcional. En el ejemplo anterior, R: CH3-CH2- y F: -OH

A continuación se presentan las principales funciones químicas orgánicas:

Figura 2. Principales funciones químicas orgánicas.

FUNCIÓN HIDROCARBURO

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos binarios constituidos solamente por

carbono (C) e hidrógeno (H). Su fórmula general es R-H.

CLASES DE HIDROCARBUROS SEGÚN LA FORMA DE LA CADENA

Los hidrocarburos de acuerdo con el criterio mencionado, se clasifican en:

Hidrocarburos de cadena cerrada o acíclicos.

Estos pueden ser:

Lineales o normales: son cadenas con átomos de carbono unidos cada uno

máximo a dos carbonos:

Ramificados: cada átomo de carbono se puede unir a 3 o 4 carbonos más:

CLASES DE HIDROCARBUROS SEGÚN EL TIPO DE ENLACE.

Los hidrocarburos tanto lineales como ramificados según la naturaleza del enlace,

pueden clasificarse en:

Alcanos o hidrocarburos saturados: compuestos únicamente por C e H

unidos por enlaces covalentes sencillos entre los carbonos.

Alquenos: hidrocarburos insaturados que llevan al menos un enlace

covalente doble entre los carbonos.

Alquinos: hidrocarburos insaturados que llevan al menos un enlace

covalente triple entre los carbonos.

HIDROCARBUROS DE CADENA CERRADA O CÍCLICLOS

Están formados por cadenas de átomos que se cierran formando uno o varios anillos

o ciclos con tres o más carbonos. Pueden ser:

Carbocíclicos: si el anillo está formado solamente por átomos de carbono.

Estos a su vez se dividen en:

Alicíclicos: si poseen propiedades similares a los compuestos acíclicos.

O

Aromáticos:si contienen anillos de seis carbonos, alternando enlaces

sencillos y dobles; con propiedades físicas y químicas muy características.

3- PLANTEAMIENTO DE ACTIVIDADES

(Descripción detallada de cada actividad y los recursos necesarios y pertinentes

para su desarrollo)

ACTIVIDAD 1.

Responde las preguntas relacionadas con las cuatro moléculas presentadas a

continuación. Si lo requieres, puedes apoyarte en este video

https://www.youtube.com/watch?v=0jHqMuKojFE

3. 4.

Para cada una señala en el Tabla 1:

Número de enlaces sigma

Número de enlaces π.

El tipo de hibridación de cada átomo de carbono.

Número de carbonos primarios

Número de carbonos secundarios

Número de carbonos terciarios

Número de carbonos cuaternarios

Número de hidrógenos primarios

Número de hidrógenos secundarios

Número de hidrógenos terciarios

¿Por qué no existen los hidrógenos cuaternarios? ________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Tabla 1

C

o

m

p

u

e

s

t

o

#

e

n

l

a

c

e

s

σ

#

e

n

l

a

c

e

s

π

#

c

a

r

b

o

n

o

s

1ºs

#

c

a

r

b

o

n

o

s

2ºs

#

c

a

r

b

o

n

o

s

3ºs

#

c

a

r

b

o

n

o

s

4ºs

#

H

i

d

r

ó

g

e

n

o

s

1ºs

#

H

i

d

r

ó

g

e

n

o

s

2ºs

#

H

i

d

r

ó

g

e

n

o

s

3ºs

1

2

3

4

ACTIVIDAD 2.

Teniendo en cuenta los criterios de clasificación de los hidrocarburos, clasifica los

siguientes compuestos (pueden aplicársele más de un criterio a cada compuesto):

a) ________________________________________

__________________________________________

b)

c) _____________________________________________________

d) ___________________________________________

e) ________________________________________________

ACTIVIDAD 3.

Señala el tipo de hibridación que presentan cada carbono en los siguientes

compuestos:

a) ___________________

b) ______________

c) _____________

d) ____________

e) _________

ACTIVIDAD 4.

La hibridación sp3se presenta cuando un átomo de carbono forma enlaces con cuatro

átomos monovalentes, por ejemplo, cuatro átomos de hidrógeno o de algún elemento

del grupo VIIA de la tabla periódica como el Cl. Responde:

a) Qué tipo de enlaces se forma en la hibridación sp3 ____________________

____________________________________________________________

b) ¿Se forman enlaces pi en esta clase de hibridación? ___________________

c) ¿Qué diferencias existen entre los enlaces pi y sigma? _________________

____________________________________________________________

ACTIVIDAD 5.

En la vida cotidiana, frecuentemente nos encontramos con manchas de grasa que son

difíciles de quitar. Responde:

a) ¿Cuál crees que es el disolvente apropiado para extraerla? ______________

____________________________________________________________

b) Si tuvieras que tratar una mancha de óxido de hierro, ¿qué sustancias

emplearías? _________________________________________________

ACTIVIDAD 6.

La tabla 2 muestra algunos tipos de compuestos orgánicos. Identifica a qué grupo

funcional pertenece:

Tabla 2

Estructura Grupo funcional

4- PLAN DE EVALUACION DETALLADO EVALUATIVO N° ACTIVIDADES ESTRATEGIA PORCENTAJE

1 1, 2 y 3 Informe escrito Acumulado para el 70%

del desarrollo de las

actividades 1, 2 y 3

2 4, 5 y 6 Informe escrito Acumulado para el 70%

del desarrollo de las

actividades 4, 5 y 6

3 - Autoevaluación sobre Acumulado para el 30%

el desempeño y

autorregulación

del aprendizaje utilizando

el formulario de Google

4 - Evaluación virtual Acumulado para el 70%

tipo de ICFES

utilizando la

herramienta Thatquiz

5- MATERIAL BIBLIOGRAFICO

Descargar Guía de Aprendizaje: Institución Educativa INSTECO (2020). Área de Ciencias

Naturales y Educación Ambiental. Recuperado de

https://instecociencias.jimdofree.com/once/quimica/

Libro: Mondragón, C., Peña, L., Sánchez, M., Arbeláez, F., & González, D. (2010). Hipertexto química

1. Bogotá, Colombia: Santillana S. A.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

DIA Y FECHA

SEGÚB HORARIO

DE CURSO

HORA SEGÚN

HORARIO

ESTABLECIDO POR

CURSO

ACTIVIDAD

Miércoles 29 de

abril

Viernes 1 de mayo

10:00 – 11:00

8:45 – 9:45

1

Miércoles 6 de mayo

Viernes 8 de mayo

10:00 – 11:00

8:45 – 9:45

2 y 3

Miércoles 13 mayo

Viernes 15 de mayo

10:00 – 11:00

8:45 – 9:45

4 y 5

Miércoles 20 de

mayo

Viernes 22 de mayo

10:00 – 11:00

8:45 – 9:45

6

Viernes 22 de mayo

Viernes 29 de mayo

Abierto hasta las 11: 59

PM del viernes 29 de

mayo

Autoevaluación

Por definir Por definir Evaluación virtual final tipo icfes

8- RECOMENDACIONES

Lea cuidadosamente la guía de actividades

Cerciórese que la comprendido en su extensión

Descárguela en su equipo para tener acceso fácil a ella

Si le es posible imprímala para consultarla de forma inmediata

No dude en consultar cualquier inquietud que le surja a su profesor

Contraste o compare su trabajo final con la guía, de forma que cumpla con los

requisitos mínimos exigidos.