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Quimica 1° · 2024
Libro de Química 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

123/210

Compuestos del carbono: cetonas, fórmula empírica y productos derivados

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. No: las cetonas exigen dos grupos carbonados en el carbonilo (mínimo 3 C). Con 2 C se obtiene etanal (aldehído), \text{CH}_3\text{CHO}. 9. Fórmulas empíricas: glucosa \text{CH}_2\text{O}, polietileno \text{CH}_2, PET \text{C}_5\text{H}_4\text{O}_2, aspirina \text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4, vanilina \text{C}_8\text{H}_8\text{O}_3, urea \text{CH}_4\text{N}_2\text{O}.
📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 12 min lectura

Solución — Página 123

Quimica 1° · 2024

8
Ejercicio 8

Enunciado: ¿Es posible que dentro de las cetonas exista la etanona? Justifico mi respuesta.

  1. Las cetonas son compuestos orgánicos que contienen el grupo carbonilo \text{C=O} unido a dos grupos carbonados (R y R'). Su fórmula general es:

R-\text{C}(=\text{O})-R'

con la restricción de que tanto R como R' deben poseer al menos un átomo de carbono (es decir, cada uno debe ser un grupo alquilo o arilo).

  1. El nombre etanona indica una cadena de 2 átomos de carbono (et- = 2). Si esos dos carbonos estuvieran en la estructura, uno sería el del grupo carbonilo y el otro formaría parte del grupo R. Entonces, el carbono del carbonilo quedaría unido a hidrógeno en lugar de a un segundo grupo carbonado:

\text{CH}_3-\text{C}(=\text{O})-\text{H}

Esa estructura corresponde al etanal (aldehído), no a una cetona, porque el aldehído exige R-\text{C}(=\text{O})-\text{H}, con al menos un hidrógeno directamente unido al carbonilo.

  1. Para que exista una cetona, la cadena mínima es de 3 carbonos (propanona o acetona):

\text{CH}_3-\text{C}(=\text{O})-\text{CH}_3

El número de átomos de carbono más pequeño para una cetona es, por tanto, n = 3.


Respuesta

No es posible. Las cetonas exigen dos grupos unidos al carbono carbonilo, lo que implica una cadena de al menos 3 carbonos; con solo 2 carbonos el compuesto es un aldehído (etanal, \text{CH}_3\text{CHO}), no una etanona.

9
Ejercicio 9

Enunciado: Investigo y describo, en un organizador gráfico, la variedad de productos derivados del carbono en alimentos, textiles, polímeros, medicina, perfumería y agroquímica; escribo su fórmula empírica.

Recordatorio (del recuadro ¿Sabías qué?): la fórmula empírica es la representación más simplificada de un compuesto, que indica la proporción más reducida de átomos de cada elemento, sin especificar sus cantidades exactas.

Método para obtenerla: se parte de la fórmula molecular, se toman los subíndices, se los expresa en el mínimo múltiplo común y se simplifican dividiendo entre él.

Rubro Producto derivado del carbono Fórmula molecular Fórmula empírica
Alimentos Glucosa \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{CH}_2\text{O}
Alimentos Etanol (conservante/bebida) \text{C}_2\text{H}_6\text{O} \text{C}_2\text{H}_6\text{O}
Alimentos Ácido acético (vinagre) \text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2 \text{CH}_2\text{O}
Textiles Celulosa del algodón (\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n \text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5
Textiles Poliéster (PET) (\text{C}_{10}\text{H}_8\text{O}_4)_n \text{C}_5\text{H}_4\text{O}_2
Polímeros Polietileno (\text{C}_2\text{H}_4)_n \text{CH}_2
Polímeros Cloruro de polivinilo (PVC) (\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl})_n \text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}
Medicina Ácido acetilsalicílico (aspirina) \text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4 \text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4
Medicina Paracetamol \text{C}_8\text{H}_9\text{NO}_2 \text{C}_8\text{H}_9\text{NO}_2
Perfumería Vanilina \text{C}_8\text{H}_8\text{O}_3 \text{C}_8\text{H}_8\text{O}_3
Perfumería Limoneno (esencia de limón) \text{C}_{10}\text{H}_{16} \text{C}_5\text{H}_8
Agroquímica Urea (fertilizante) \text{CH}_4\text{N}_2\text{O} \text{CH}_4\text{N}_2\text{O}
Agroquímica Glifosato (herbicida) \text{C}_3\text{H}_8\text{NO}_5\text{P} \text{C}_3\text{H}_8\text{NO}_5\text{P}

Ejemplo de reducción, para la glucosa:

\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \;\xrightarrow{\text{MCD}(6,12,6)=6}\; \frac{6}{6}\text{C},\;\frac{12}{6}\text{H},\;\frac{6}{6}\text{O} \;\Rightarrow\; \text{CH}_2\text{O}

Respuesta (organizador gráfico): el mapa de abajo integra los seis rubros solicitados y los dos ejemplos adicionales que aparecen en el diagrama de la página (8 cajas alrededor de "CARBONO"), cada uno con su producto y su fórmula empírica.

Contenido de la página

Texto de Química — pág. 122 (BGU 1)

8. Respondo ¿Es posible que dentro de las cetonas exista la etanona? Justifico mi respuesta.

(Cuadro de respuesta en blanco en el libro.)

9. Investigo y describo, en un organizador gráfico, la variedad de productos derivados del carbono en alimentos, textiles, polímeros, medicina, perfumería, agroquímica. Escribo su fórmula empírica.

El libro entrega un mapa conceptual radial con la palabra CARBONO en el centro y 8 cajas vacías (4 arriba y 4 abajo) conectadas por líneas.

Recuadro ¿Sabías qué?

La fórmula empírica en química es la representación más simplificada de la composición de un compuesto, indicando la proporción más reducida de átomos de cada elemento sin especificar sus cantidades exactas.

Fuente indicada en la página: https://h9.cl/mwovq

Ejemplos resueltos

Obtener la fórmula empírica de la glucosa, cuya fórmula molecular es \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6.

  1. Se identifican los subíndices: 6, 12 y 6. 2. Se calcula el mínimo común divisor: \text{MCD}(6,12,6) = 6. 3. Se divide cada subíndice entre 6: 6/6 = 1, 12/6 = 2, 6/6 = 1. 4. La fórmula empírica es \text{CH}_2\text{O}, que indica una relación de 1 átomo de carbono, 2 de hidrógeno y 1 de oxígeno.

Justificar por qué la propanona sí es una cetona mientras que el etanal no lo es.

En la propanona \text{CH}_3\text{COCH}_3 el carbono carbonilo está unido a dos grupos metilo (R y R'), cumpliendo la definición de cetona. En el etanal \text{CH}_3\text{COH} el carbono carbonilo está unido a un metilo y a un hidrógeno, lo que lo clasifica como aldehído.

Tabla

Rubro Producto Fórmula molecular Fórmula empírica
Alimentos Glucosa \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{CH}_2\text{O}
Alimentos Etanol \text{C}_2\text{H}_6\text{O} \text{C}_2\text{H}_6\text{O}
Alimentos Ácido acético \text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2 \text{CH}_2\text{O}
Textiles Celulosa (algodón) (\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n \text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5
Textiles Poliéster (PET) (\text{C}_{10}\text{H}_8\text{O}_4)_n \text{C}_5\text{H}_4\text{O}_2
Polímeros Polietileno (\text{C}_2\text{H}_4)_n \text{CH}_2
Polímeros PVC (\text{C}_2\text{H}_3\text{Cl})_n \text{C}_2\text{H}_3\text{Cl}
Medicina Aspirina \text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4 \text{C}_9\text{H}_8\text{O}_4
Medicina Paracetamol \text{C}_8\text{H}_9\text{NO}_2 \text{C}_8\text{H}_9\text{NO}_2
Perfumería Vanilina \text{C}_8\text{H}_8\text{O}_3 \text{C}_8\text{H}_8\text{O}_3
Perfumería Limoneno \text{C}_{10}\text{H}_{16} \text{C}_5\text{H}_8
Agroquímica Urea \text{CH}_4\text{N}_2\text{O} \text{CH}_4\text{N}_2\text{O}
Agroquímica Glifosato \text{C}_3\text{H}_8\text{NO}_5\text{P} \text{C}_3\text{H}_8\text{NO}_5\text{P}

Diagrama

mindmap
  root((CARBONO))
    Alimentos
      Glucosa — CH2O
      Etanol — C2H6O
    Textiles
      Celulosa — C6H10O5
      Poliéster (PET) — C5H4O2
    Polímeros
      Polietileno — CH2
      PVC — C2H3Cl
    Medicina
      Aspirina — C9H8O4
      Paracetamol — C8H9NO2
    Perfumería
      Vanilina — C8H8O3
      Limoneno — C5H8
    Agroquímica
      Urea — CH4N2O
      Glifosato — C3H8NO5P
    Combustibles
      Metano — CH4
      Etanol — C2H6O
    Materiales
      Grafito y diamante — C

Fórmulas y ecuaciones

Fórmula general de las cetonas: R-\text{C}(=\text{O})-R'

Fórmula general de los aldehídos: R-\text{C}(=\text{O})-\text{H}

Propanona: \text{CH}_3\text{COCH}_3

Cálculo de la fórmula empírica: dividir los subíndices entre su máximo común divisor.

R-\text{C}(=\text{O})-R'

R-\text{C}(=\text{O})-\text{H}

\text{CH}_3-\text{C}(=\text{O})-\text{CH}_3

\text{CH}_3-\text{C}(=\text{O})-\text{H}

\text{C}_6\text{H}@@MATH_0@@\text{O}_6 \Rightarrow \text{CH}_2\text{O}

(\text{C}_2\text{H}_4)_n \Rightarrow \text{CH}_2

Glosario (7)

Cetona
Compuesto orgánico con un grupo carbonilo (C=O) unido a dos grupos carbonados; fórmula general R−C(=O)−R′.
Aldehído
Compuesto orgánico con el grupo carbonilo unido a al menos un hidrógeno: R−C(=O)−H.
Grupo carbonilo
Agrupamiento funcional formado por un átomo de carbono doblemente unido a un átomo de oxígeno (C=O).
Fórmula empírica
Representación de un compuesto con los subíndices reducidos a la proporción más pequeña posible entre los átomos de cada elemento.
Fórmula molecular
Representación que indica el número exacto de átomos de cada elemento presentes en una molécula.
Polímero
Macromoléculo formado por la unión repetida de moléculas pequeñas llamadas monómeros.
Propanona (acetona)
La cetona más simple, con tres átomos de carbono: CH3−CO−CH3.

Preguntas para practicar

¿Es posible que dentro de las cetonas exista la etanona? Justifica tu respuesta.

No es posible. Las cetonas requieren el grupo carbonilo unido a dos grupos carbonados, lo que exige una cadena de al menos tres carbonos. La etanona, con dos carbonos, obligaría a que el carbono del carbonilo lleve un hidrógeno, y toda molécula con el grupo −CHO se clasifica como aldehído (etanal, CH3CHO).

¿Por qué dos compuestos con la misma fórmula empírica pueden tener propiedades físicas distintas?

Porque la fórmula empírica solo indica la proporción más reducida de átomos, no el número total de átomos por molécula. Por ejemplo, la fórmula empírica CH2O corresponde tanto a la molécula de formaldehído (CH2O) como a la de glucosa (C6H12O6), compuestos con propiedades muy diferentes.

Temas y conceptos clave

Clasificación de compuestos orgánicos por función químicaGrupo carbonilo: cetonas y aldehídosFórmula empírica: concepto y método de simplificaciónProductos derivados del carbono en la vida diariaCetona: $R-\text{C}(=\text{O})-R'$Aldehído: $R-\text{C}(=\text{O})-\text{H}$Número mínimo de carbonos en una cetona: 3 (propanona)Fórmula empírica: proporción más reducida de átomosPolímero: macromoléculo formado por repetición de monómeros

Fuentes y referencias

  • https://h9.cl/mwovq
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Figuras de la página (2)

Recuadro de respuesta en blanco con líneas punteadas para la justificación del ejercicio 8.
Figura 1 image
Mapa conceptual radial: el nodo central dice 'CARBONO' y ocho cajas vacías de colores (rosa, verde, morado, celeste arriba; amarilla, rosa, verde y gris abajo) están conectadas por líneas al nodo central; son los espacios para el ejercicio 9.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cuál es el número mínimo de carbonos que debe tener una cetona?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué es la fórmula empírica y cómo se calcula a partir de la fórmula molecular?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué la etanona no puede existir como cetona?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Nomenclatura de hidrocarburos y numeración de cadenas (met-, et-, prop-, but-).
  • • Estructura del grupo carbonilo C=O.
  • • Diferencia entre fórmula molecular y fórmula empírica.
  • • Cálculo del mínimo común divisor para simplificar subíndices.
Siguiente tema sugerido
Isomería en compuestos orgánicos y propiedades físicas de alcoholes, aldehídos y cetonas
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 562 caracteres
  1. Respondo ¿Es posible que dentro de las cetonas exista la etanona? justifico mi respuesta.

  2. Investigo y describo, en un organizador gráfico, la variedad de productos derivados del carbono en alimentos, textiles, polímeros, medicina, perfumería, agroquímica. Escribo su fórmula

empírica.

CARBONO

https://n9.clmwovg

¿Sabías qué?

La fórmula empírica en química es la representación más simplificada de la composición de un compuesto, indicando la proporción más reducida de átomos de cada elemento sin especificar sus cantidades exactas.

Texto de Química

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