Fundamentos Esenciales de Estequiometría y Química Orgánica: Conceptos Clave y Nomenclatura IUPAC

Conceptos Fundamentales de Química

Definiciones Clave

Definición de Estequiometría: Es el estudio de las proporciones cuantitativas (moleculares) entre los elementos que forman un compuesto químico y de las sustancias que participan en una reacción química.

¿Por qué se le llama Química del Carbono? Se le llama así porque estudia las moléculas orgánicas que contienen carbono, siendo este elemento fundamental en la composición de la mayoría de los seres vivos.

Grupos Funcionales Químicos

A continuación, se presenta una lista de grupos funcionales comunes en Química Orgánica, junto con su estructura general y un ejemplo de nomenclatura:

1. Aminas: R-NH₂
2. Éteres: R-O-R' (Ejemplo: Metoxihexano)
3. Ácidos Carboxílicos: R-COOH (Ejemplo de éster relacionado: Propanoato de etilo)
4. Cetonas: R-CO-R' (Ejemplo: Etil metil cetona)
5. Ésteres: R-COO-R'
6. Alcoholes: R-OH (Ejemplo: Hexanol)
7. Aldehídos: R-CHO
8. Alquenos: Contienen doble enlace (C=C). (Ejemplo: Penteno)
9. Halogenuros de Alquilo: R-X (Ejemplo: Cloruro de metilo)
10. Amidas: R-CONH₂ (Ejemplo: Butanoamida)

Características y Usos de Hidrocarburos

Alcanos

• Características: Son hidrofóbicos y se unen a través de enlaces simples carbono-carbono (enlaces sigma).
• Usos: Lubricantes, conservantes e ingredientes cosméticos.

Alquenos

• Características: Son lipofílicos (o liposolubles), contienen al menos un doble enlace (C=C) y pueden oxidarse para formar ácidos grasos.
• Usos: Combustibles, detergentes y jabones.

Leyes Ponderales y Estequiometría

Menciona las leyes ponderales que son tomadas en cuenta para el estudio de la estequiometría, y describe una de ellas:

• Ley de la Conservación de la Masa (Lavoisier): Es un principio fundamental de la química que establece que la materia no se crea ni se destruye durante una reacción química, solo se transforma.

• Ley de los Pesos Equivalentes (Richter): Establece que las masas de diferentes elementos que se combinan entre sí (lo hacen en proporciones definidas o múltiplos de estas).

• Ley de las Proporciones Múltiples (Dalton): Establece que cuando dos elementos se combinan entre sí para formar más de un compuesto, (las masas de uno que se combinan con una masa fija del otro están en una relación de números enteros sencillos).

Fórmula Empírica vs. Fórmula Molecular

Diferencia entre fórmula empírica y fórmula molecular:

• Fórmula Empírica: Representa la proporción más simple de los átomos de los elementos químicos en un compuesto.

• Fórmula Molecular: Es la composición exacta y el número real de átomos de cada elemento en un compuesto.

Relaciones de Concentración y Estequiometría

¿Qué es una relación estequiométrica? Es la proporción cuantitativa (en moles, masa o volumen) entre las cantidades de reactivos y productos que participan en una reacción química balanceada.

• Molaridad (M): La relación entre los moles de soluto y el volumen total de la disolución (en litros).

• Molalidad (m): La relación entre los moles de soluto y el peso del disolvente (en kilogramos).

Datos de Relaciones Estequiométricas (Ejemplo)

Las siguientes relaciones estequiométricas (asumiendo una reacción química):

Nomenclatura Orgánica: Dibujo de Estructuras

Escribe la estructura de acuerdo a los siguientes nombres (Nomenclatura IUPAC):

1. 2-propil-1-ciclobuten-3-ino
2. 6-etil-4,7-dimetil-5-propil-3-octen-1-ino
3. 1,3-dietil-2,4,5-trimetilciclopentano
4. 3-etil-5-metil-4,4-dipropilheptano
5. 1-etil-1-metil-2,2-dipropilciclopropano

Nomenclatura Orgánica: Asignación de Nombres

Escribe el nombre de las siguientes fórmulas de hidrocarburos y compuestos orgánicos:

1. 1,2-dimetil-4-etilbenceno
2. 2-metil-5,5-dietil-4-propildecano
3. 3-metil-4,5-dimetiloct-2-eno (o 3-metil-4,5-dimetil-2-octeno)
4. [Fórmula 4 no especificada]
5. 1,3-dimetil-2-etilbenceno
6. Propil butil éter
7. Butanol (o 1-butanol / 2-butanol)
8. 4-etil-3-propiloct-1-eno (o 4-etil-3-propil-1-octeno)
9. 2-ciclohexilhexano-3,x-diol (Corrección de: 2-aclohexil-3 hexonodiol)
10. 6-propilhept-6-eno-2,4-diona
11. 1,3,4-trifluorociclopenteno