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Quimica 2° · 2024
Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Compuestos orgánicos: preguntas de saberes previos

📄 introduccion quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

  1. Con no metales (H, O, N, halógenos, S, P). 2) Sí: lineales, ramificadas y cíclicas; cambian las propiedades. 3) Nº real de átomos de cada elemento en una molécula. 4) Compartirla es posible: isómeros (p. ej. C₂H₆O). 5) Principal exportación del Ecuador (OPEP). 6) Da combustibles y materias petroquímicas. 7) Metano: GEI potente (~25-28 veces el CO₂). 8) Su aumento y su liberación del permafrost aceleran el calentamiento. 9) Gasolina y diésel (fósiles). 10) Del petróleo por destilación fraccionada (C₅–C₁₀).
quimica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 101

Quimica 2° · 2024

1
Ejercicio 1

¿Con qué elementos químicos que constan en la tabla periódica el carbono puede combinarse?

  1. El carbono es un no metal del grupo 14 (Grupo IV A), con configuración 2s^{2}2p^{2}, lo que le permite formar 4 enlaces (tetravalencia).
  2. Se une principalmente con otros no metales: hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), halógenos (F, Cl, Br, I), azufre (S), fósforo (P) y silicio (Si).
  3. También forma enlaces con metales, originando los compuestos organometálicos.
Respuesta

El carbono se combina con casi todos los no metales (H, O, N, halógenos, S, P) y, en menor medida, con metales.

2
Ejercicio 2

¿Crees que existen diferentes grados de complejidad de las cadenas que forman los átomos de carbono? ¿Tendría alguna implicación esta complejidad?

  1. Sí: los átomos de carbono se enlazan entre sí formando cadenas simples, ramificadas y anillas (cíclicas).
  2. A mayor número de átomos de carbono (n) mayor es el grado de complejidad; así, los alcanos siguen la fórmula general C_{n}H_{2n+2}.
  3. La complejidad de la cadena implica propiedades distintas: los alcanos pequeños son gases (CH_{4} gaseoso), los intermedios líquidos (gasolina) y los grandes sólidos (parafinas); además aparecen numerosos compuestos con la misma fórmula molecular.
Respuesta

Sí existen distintos grados de complejidad y ello cambia las propiedades físicas y químicas y multiplica el número de compuestos posibles.

3
Ejercicio 3

¿Has escuchado sobre las fórmulas moleculares? ¿Podrías definirlas?

  1. La fórmula molecular es la representación que indica el número real de átomos de cada elemento presentes en una molécula.
  2. Ejemplo: la fórmula del metano es CH_{4} y la del etano es C_{2}H_{6}.
  3. Se diferencia de la fórmula empírica, que sólo da la proporción más simple de átomos (CH_{2} es la fórmula empírica del eteno).
Respuesta

Es la expresión que muestra el número exacto de átomos de cada elemento de una molécula (por ejemplo, CH_{4}).

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4
Ejercicio 4

¿Cada compuesto tiene su propia fórmula molecular o pueden compartir varios compuestos la misma fórmula? ¿Por qué?

  1. Cada compuesto puro tiene una única fórmula molecular que lo identifica.
  2. Sin embargo, una misma fórmula puede corresponder a compuestos distintos: son los isómeros estructurales.
  3. Ejemplo: C_{2}H_{6}O corresponde al etanol (CH_{3}CH_{2}OH) y al dimetil éter (CH_{3}OCH_{3}); también ocurre con C_{2}H_{6}O_{2} o C_{4}H_{10}.
Respuesta

Un compuesto tiene una fórmula molecular propia, pero varios compuestos pueden compartirla (isómeros) por tener átomos dispuestos de forma distinta.

5
Ejercicio 5

¿Por qué el petróleo es un recurso importante para el Ecuador?

  1. Ecuador es miembro de la OPEP y el petróleo es su principal producto de exportación.
  2. Sus ingresos aportan de forma decisiva al PIB y a las finanzas públicas del Estado.
  3. Existen campos petroleros en la Amazonía ecuatoriana, como los de Yasuní y Shushufindi.
Respuesta

Es el principal producto exportador del país y aporta gran parte de sus divisas y de su presupuesto estatal.

6
Ejercicio 6

¿Por qué el petróleo es considerado una materia prima para la industria?

  1. El petróleo bruto, al fraccionarse en la refinería, produce combustibles: gasolina, diésel, queroseno y combustible de aviación.
  2. Los residuos y fracciones de la destilación son materias primas petroquímicas: plásticos, caucho, fertilizantes, fibras sintéticas, solventes y detergentes.
  3. Por eso se le llama "matriz" de la industria: casi todo producto industrial actual deriva de él.
Respuesta

Porque al refinarlo se obtienen combustibles y, además, los materiales base (plásticos, fibras, fertilizantes) de gran parte de la industria.

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7
Ejercicio 7

¿Qué referencias tienes sobre el gas metano con respecto a las noticias sobre los gases de efecto invernadero?

  1. El metano (CH_{4}) es un gas de efecto invernadero potente: en un horizonte de 100 años absorbe del orden de 25 a 28 veces más calor que el CO_{2}.
  2. Sus fuentes naturales son marismas, termiteros y procesos metabólicos de rumiantes; las antropogóricas son arrozales inundados, vertederos, extracción de gas y petróleo y la combustión de biogás.
  3. Se menciona porque su concentración atmosférica está en aumento desde la Revolución Industrial.
Respuesta

El metano es uno de los principales gases de efecto invernadero y su aumento en la atmósfera acelera el calentamiento global.

8
Ejercicio 8

¿Por qué los niveles de producción del gas metano preocupa a los científicos?

  1. Aunque su concentración es menor que la del CO_{2}, su poder de calentamiento global es mucho mayor.
  2. La producción humana de metano es intensiva y creciente, y existen reservorios naturales (hidratos de metano en sedimentos y permafrost) que pueden liberarse al deshielarse.
  3. Esto configura un "efecto amplificador": más metano → más calentamiento → más liberación de metano.
Respuesta

Porque su gran poder de calentamiento y su posible liberación masiva de fuentes naturales podrían acelerar de forma irreversible el cambio climático.

9
Ejercicio 9

¿Qué clase de combustible utilizan la mayor cantidad de motores a combustión?

  1. Los motores de combustión interna (automóviles, camiones, motores navales y aviación) funcionan con combustibles fósiles líquidos.
  2. Estos son la gasolina (gasolina, nafta) para motores de gasolina y el diésel (gasóleo) para motores diésel.
  3. En motor de aviación se emplea el queroseno, y en algunos casos gas licuado o biocombustibles.
Respuesta

Combustibles líquidos de origen fósil, principalmente la gasolina y el diésel.

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Ejercicio 10

¿De dónde proviene la gasolina?

  1. Proviene del petróleo crudo, que es una mezcla compleja de hidrocarburos (compuestos de C y H).
  2. En la refinería se separa por destilación fraccionada; la gasolina corresponde a la fracción de hidrocarburos de aproximadamente 5 a 10 átomos de carbono (C_{5}H_{12} a C_{10}H_{22}).
  3. Mediante procesos de cracking y reformado se optimiza su composición y su índice de octano para el uso en motores.
Respuesta

Se obtiene del petróleo por destilación fraccionada y procesos de cracking, como una mezcla de hidrocarburos de 5 a 10 carbonos.

Contenido de la página

Tema 1: Compuestos orgánicos

Saberes previos

  1. ¿Con qué elementos químicos que constan en la tabla periódica el carbono puede combinarse? ¿Crees que existen diferentes grados de complejidad de las cadenas que forman los átomos de carbono? ¿Tendría alguna implicación esta complejidad?
  2. ¿Has escuchado sobre las fórmulas moleculares? ¿Podrías definirlas? ¿Cada compuesto tiene su propia fórmula molecular o pueden compartir varios compuestos la misma fórmula? ¿Por qué?
  3. ¿Por qué el petróleo es un recurso importante para el Ecuador? ¿Por qué el petróleo es considerado una materia prima para la industria?
  4. ¿Qué referencias tienes sobre el gas metano con respecto a las noticias sobre los gases de efecto invernadero? ¿Por qué los niveles de producción del gas metano preocupa a los científicos?
  5. ¿Qué clase de combustible utilizan la mayor cantidad de motores a combustión? ¿De dónde proviene la gasolina?

Texto de Química · Página 100 · Bachillerato General Unificado (Ecuador, 2024).

Ejemplos resueltos

La fórmula molecular de un compuesto es C_{2}H_{6}O. ¿Qué significa y a qué compuestos puede corresponder?

  1. Significa que la molécula contiene 2 átomos de carbono, 6 de hidrógeno y 1 de oxígeno.
  2. Esa fórmula puede corresponder al etanol (CH_{3}CH_{2}OH) o al dimetil éter (CH_{3}OCH_{3}).
  3. Son compuestos distintos (isómeros) porque los átomos están unidos de forma distinta.

Tabla

Compuesto Fórmula Uso o papel principal
Metano CH₄ Gas natural, gas de efecto invernadero
Etano C₂H₆ Materia petroquímica
Etanol C₂H₅OH Combustible, disolvente
Gasolina C₅H₁₂ – C₁₀H₂₂ (mezcla) Motores de gasolina
Diésel C₁₄H₃₀ – C₂₀H₄₂ (mezcla) Motores diésel
CO₂ CO₂ Producto de la combustión de hidrocarburos

Diagrama

flowchart TD
  A[Petróleo crudo] --> B[Destilación fraccionada]
  B --> C[Gases: C₁-C₄]
  B --> D[Gasolina: C₅-C₁₀]
  B --> E[Queroseno: C₁₀-C₁₃]
  B --> F[Diésel: C₁₄-C₂₀]
  B --> G[Residuos: parafinas y asfalto]
  D --> H[Motores a gasolina]
  F --> I[Motores diésel]
  A --> J[Petroquímica]
  J --> K[Plásticos]
  J --> L[Fibras]
  J --> M[Fertilizantes]

Fórmulas y ecuaciones

\mathrm{C}@@MATH_0@@\mathrm{H}_{2n+2}

\mathrm{CH}_{4}

\mathrm{CH}@@MATH_0@@\mathrm{O}@@MATH_1@@_{2}+2@@MATH_2@@_{2}\mathrm{O}

\text{Carbono}:\ \mathrm{C}\ (Z=6),\ 2s^{2}2p^{2}

C_{n}H_{2n+2}\ (\text{alcanos})

\mathrm{CH}@@MATH_0@@_{2}@@MATH_1@@_{6},\ \mathrm{C}@@MATH_2@@\mathrm{H}@@MATH_3@@\mathrm{O},\ \mathrm{CO}_{2}

\mathrm{C}@@MATH_0@@\mathrm{H}@@MATH_1@@_{10}@@MATH_2@@_{22}\ (\text{gasolina})

\mathrm{CH}@@MATH_0@@\mathrm{O}@@MATH_1@@_{2}+2@@MATH_2@@_{2}\mathrm{O}

\mathrm{CH}@@MATH_0@@GWP\approx 25\text{-}28\text{ veces el de }@@MATH_1@@_{2})

Glosario (8)

Compuesto orgánico
Combinación química formada mayoritariamente por átomos de carbono y de hidrógeno, a menudo acompañados de O, N y otros no metales.
Fórmula molecular
Representación que indica el número real de átomos de cada elemento presentes en una molécula.
Fórmula empírica
Expresión que muestra la proporción más simple en que se combinan los átomos de un compuesto.
Isómero
Cada uno de los compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero distinta estructura y propiedades.
Petróleo
Mezcla de hidrocarburos líquidos que se extrae del subsuelo y se fracciona para obtener combustibles y materias petroquímicas.
Metano
Hidrocarburo más simple (CH₄) y potente gas de efecto invernadero.
Destilación fraccionada
Proceso que separa los componentes de una mezcla según sus distintos puntos de ebullición.
Gas de efecto invernadero
Gas que absorbe y reemite radiación infrarroja, contribuyendo al calentamiento global de la atmósfera.

Preguntas para practicar

¿Con qué elementos químicos de la tabla periódica puede combinarse el carbono?

Principalmente con no metales: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, halógenos (F, Cl, Br, I), azufre y fósforo; también con algunos metales, formando compuestos organometálicos.

¿Existen distintos grados de complejidad de las cadenas de carbono y cuál es su implicación?

Sí: las cadenas pueden ser lineales, ramificadas o cíclicas. A mayor complejidad, el compuesto presenta distintas propiedades físicas y químicas y aumenta el número de compuestos posibles.

¿Cómo defines una fórmula molecular?

Es la expresión que indica el número real de átomos de cada elemento que forman una molécula, por ejemplo CH₄ para el metano; se distingue de la fórmula empírica, que da la proporción más simple.

¿Pueden compartir varios compuestos la misma fórmula molecular? ¿Por qué?

Sí, ocurre con los isómeros: compuestos con la misma fórmula molecular pero distinta estructura, como el etanol y el dimetil éter, ambos C₂H₆O, que tienen propiedades diferentes.

¿Por qué el petróleo es un recurso importante para el Ecuador?

Porque Ecuador es miembro de la OPEP y el petróleo es su principal producto de exportación, aportando gran parte del PIB, de las divisas y del presupuesto estatal, con campos en la Amazonía como Yasuní y Shushufindi.

¿Por qué el petróleo se considera una materia prima para la industria?

Porque al refinarlo se obtienen combustibles (gasolina, diésel, queroseno) y materias petroquímicas para plásticos, caucho, fibras, fertilizantes, solventes y detergentes.

¿Qué relación tiene el metano con el efecto invernadero?

El metano (CH₄) es un gas de efecto invernadero potente: en un horizonte de 100 años calienta la atmósfera entre 25 y 28 veces más que el CO₂. Proviene de arrozales, rumiantes, vertederos y la extracción de gas y petróleo.

¿Por qué preocupan los niveles de producción de metano a los científicos?

Porque su concentración está aumentando de forma acelerada por la actividad humana y existen reservorios naturales (hidratos en sedimentos y permafrost) que, al deshelarse, podrían liberar grandes cantidades, amplificando el calentamiento global.

¿Qué clase de combustible utilizan la mayor cantidad de motores a combustión?

Combustibles fósiles líquidos: la gasolina para los motores de gasolina y el diésel (gasóleo) para los motores diésel; en aviación se emplea queroseno.

¿De dónde proviene la gasolina?

Del petróleo crudo, mediante destilación fraccionada, procesos de cracking y reformado; es una mezcla de hidrocarbunos de aproximadamente 5 a 10 átomos de carbono.

Temas y conceptos clave

Compuestos orgánicosSaberes previos sobre el carbonoFórmulas moleculares e isómerosPetróleo como recurso y materia primaMetano y gases de efecto invernaderoCombustibles fósiles y gasolinaCarbono tetravalenteCadenas de carbonoFórmula molecularFórmula empíricaIsómerosPetróleo y destilación fraccionadaGas metano (CH₄)Efecto invernaderoCombustibles fósilesGasolina

Fuentes y referencias

  • https://i0.cipt9b0 (crédito de la ilustración indicada en la página)
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (2)

Ilustración con material de laboratorio (matraz, tubos de ensayo, reloj, mortero) y plantas en macetas, que simboliza el origen vegetal y vegetal de muchos compuestos orgánicos.
Figura 1 image
Icono de una bombilla sostenida por manos, con el encabezado 'Saberes previos'.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Por qué el carbono es el elemento base de los compuestos orgánicos?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué diferencia hay entre fórmula empírica y fórmula molecular?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué el metano es más peligroso que el CO₂ como gas de efecto invernadero?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se obtiene la gasolina a partir del petróleo?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Estructura del átomo y configuración electrónica básica
  • • Tabla periódica: no metales, metales y grupos
  • • Tipo de enlace químico y tetravalencia del carbono
  • • Moléculas, fórmulas químicas y nomenclatura básica
  • • Concepto de destilación y de mezcla
Siguiente tema sugerido
Clasificación de los compuestos orgánicos: alcanos, alquenos, alquinos y grupos funcionales
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Tema 1:

Compuestos orgánicos

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Saberes previos

¿Con qué elementos químicos que constan en la tabla periódica el carbono puede combinarse? ¿Crees que existen diferentes grados de complejidad de las cadenas que forman los átomos de carbono? ¿tendría alguna implicación esta complejidad?

¿Has escuchado sobre las fórmulas moleculares? ¿Podrías definirlas? ¿Cada compuesto tiene su propia fórmula molecular o pueden compartir varios compuestos la misma fórmula? ¿Por qué? ¿Por qué el petróleo es un recurso importante para el Ecuador? ¿Por qué el petróleo es considerado una materia prima para la industria? ¿Qué referencias tienes sobre el gas metano con respecto a las noticias sobre los gases de efecto invernadero? ¿Por qué los niveles de producción del gas metano preocupa a los científicos? ¿Qué clase de combustible utilizan la mayor cantidad de motores a combustión? ¿De dónde proviene la gasolina?

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