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Sección 7: Características y propiedades del carbono

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La Sección 7 aborda el objetivo O.CN.Q.5.5 y el tema "Características y propiedades del carbono"; esta página es una portada y no contiene ejercicios.

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Solución — Página 86

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

Portada de la Sección 7

Esta página abre la Sección 7 del libro de Química del Bachillerato General Unificado (BGU, Ecuador, 2024, grado 2). No contiene ejercicios resolubles: presenta el objetivo de aprendizaje y el tema que se desarrollará.

Objetivo de aprendizaje

Código: O.CN.Q.5.5.
Enunciado: Identificar los elementos químicos y sus compuestos principales desde la perspectiva de su importancia económica, industrial, medioambiental y en la vida diaria.

En otras palabras, el estudiante deberá aprender a reconocer elementos como el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, el silicio o los metales de transición, y compuestos como el agua, el dióxido de carbono ( $\text{CO}_2$ ), el metano ( $\text{CH}_4$ ) o el ácido sulfúrico ( $\text{H}_2\text{SO}_4$ ), justificando por qué son importantes en la economía (materias primas), la industria (manufactura, energía), el ambiente (ciclos biogeoquímicos, contaminación) y la vida cotidiana (alimentos, materiales, medicamentos).

Tema de la sección

Ejercicio 1

Características y propiedades del carbono.

El carbono ( $\text{C}$ ), de número atómico $Z = 6$ y configuración electrónica $1s^{2} 2s^{2} 2p^{2}$ , es el elemento central de la química orgánica. Sus principales propiedades explican por qué es único:

Tetravalencia: forma cuatro enlaces covalentes, lo que le permite crear moléculas complejas y ramificadas.
Enlace carbono-carbono: se enlaza consigo mismo mediante enlaces simples ( $\text{C-C}$ ), dobles ( $\text{C=C}$ ) y triples ( $\text{C}\equiv\text{C}$ ), originando cadenas lineales, ramificadas o cíclicas.
Catenaquímica y polímeros: un mismo número de átomos puede formar miles de estructuras isómeras.
Estabilidad de sus enlaces: los enlaces $\text{C-C}$ y $\text{C-H}$ son fuertes y poco reactivos, lo que permite moléculas estables.
Estados alotrópicos: diamante (red tetraédrica, extremadamente duro), grafito (hojas hexagonales, conductor eléctrico), grafeno (capa de átomos de espesor atómico) y fullereno ( $\text{C}_{60}$ ).

El carbono forma compuestos inorgánicos importantes como el $\text{CO}_2$ (gas de efecto invernadero y reactivo en la fotosíntesis) y $\text{CO}$ (combustible y tóxico), y una inmensa familia de compuestos orgánicos (hidrocarburos, alcoholes, ácidos carboxílicos, aminoácidos, glucosa $\text{C}_{6}\text{H}_{12}\text{O}_{6}$ , ADN).

Su importancia se conecta con el objetivo de la sección:

Perspectiva	Ejemplo relacionado con el carbono
Económica	Petróleo, gas natural, carbón: fuentes de energía y de materias primas
Industrial	Producción de plásticos, fibras sintéticas, acero (coque), fertilizantes
Medioambiental	Ciclo del carbono, cambio climático por $\text{CO}_2$ y $\text{CH}_4$
Vida diaria	Alimentos (carbohidratos, grasas, proteínas), medicamentos, materiales

La portada muestra una escena de una planta industrial emitiendo $\text{CO}_2$ y otros gases, junto a un científico con batón de laboratorio, ilustrando la conexión entre actividad industrial, química y medio ambiente.

Contenido de la página

SECCIÓN 7

OBJETIVO:

O.CN.Q.5.5. Identificar los elementos químicos y sus compuestos principales desde la perspectiva de su importancia económica, industrial, medioambiental y en la vida diaria.

TEMAS:

Características y propiedades del carbono

(Portada ilustrada con una planta industrial emitiendo gases, entre ellos $\text{CO}_2$ , y un científico con batón de laboratorio.)

Tabla

Perspectiva	Ejemplo relacionado con el carbono
Económica	Petróleo, gas natural y carbón: energía y materias primas
Industrial	Plásticos, fibras sintéticas, acero (coque), fertilizantes
Medioambiental	Ciclo del carbono y cambio climático por $\text{CO}_2$ y $\text{CH}_4$
Vida diaria	Alimentos (glucosa, grasas, proteínas), medicamentos, materiales

Fórmulas y ecuaciones

Configuración electrónica del carbono: $1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{2}$

Tetravalencia del carbono: forma $4$ enlaces covalentes

$\text{C}$ : Z = 6,\ $1s^{2}\,2s^{2}\,2p^{2}$

$\text{CO}$ $_{2}$

$\text{CH}$ $_{4}$

$\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@\text{O}$ $_{6}$

$\text{C}$ $_{60}$

Glosario (4)

Elemento químico: Sustancia pura formada por átomos con el mismo número atómico (misma cantidad de protones) que no puede descomponerse por medios químicos.
Compuesto químico: Sustancia formada por dos o más elementos unidos en proporciones fijas, con propiedades distintas a las de sus elementos constituyentes.
Tetravalencia: Capacidad del átomo de carbono de formar cuatro enlaces covalentes con otros átomos.
Alotropía: Existencia de distintas formas alotrópicas de un mismo elemento, como el diamante, el grafito, el grafeno y el fullereno del carbono.

Preguntas para practicar

¿Por qué se dice que el carbono es el elemento de la vida?

Porque su tetravalencia y su capacidad de enlazarse consigo mismo formando cadenas largas y ramificadas le permiten generar millones de compuestos orgánicos: carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN), que son la base de todos los seres vivos. Además, estos enlaces son estables, lo que hace posible moléculas grandes y duraderas.

Relaciona el dióxido de carbono ($\text{CO}_2$) con la perspectiva industrial y medioambiental del objetivo O.CN.Q.5.5.

Industrialmente, el $\text{CO}_2$ se produce en la quema de combustibles fósiles y se emplea en la síntesis de carbonatos, bebidas gaseosas, refrigerantes y como agente de envejecimiento en vinos; medioambientalmente es el principal gas de efecto invernadero de origen antropogénico, cuya acumulación en la atmósfera incrementa el calentamiento global y modifica el ciclo del carbono.

Temas y conceptos clave

Sección 7: Características y propiedades del carbonoObjetivo O.CN.Q.5.5: importancia económica, industrial, medioambiental y cotidiana de elementos y compuestosobjetivo de aprendizajeelementos químicoscompuestosimportancia industrialmedio ambientecarbonodióxido de carbono

Fuentes y referencias

https://n9.cl/9deqc (crédito de la ilustración de la portada)

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Figuras de la página (1)

Ilustración de una planta industrial con chimeneas que emiten nubes de gases (entre ellos una nube rotulada CO₂) y lluvia ácida, junto a un científico de bata azul que sostiene un portafolio, símbolo del vínculo entre industria, química y ambiente. — Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué objetivo de aprendizaje se cumple en la Sección 7 del libro de Química del BGU?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué el carbono es tan importante en la química y en la vida cotidiana?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué propiedades hacen único al carbono entre los elementos químicos?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Configuración electrónica y posición del carbono en la tabla periódica
• Enlace químico (covalente, iónico, metálico) y formación de moléculas
• Conceptos básicos de materiales y de la industria química

Siguiente tema sugerido

Desarrollo del tema "Características y propiedades del carbono": tetravalencia, enlaces C-C, estados alotrópicos y compuestos carbonados.

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 287 caracteres

SECCIÓN 7

https:/In9.clrqbajw

https://n9.cl/9deqc

OBJETIVO:

O.CN.Q.5.5.Identificarlos elementos químicos ysuscompuestos principales desde la perspectiva de su importancia económica, industrial, medioambiental y en la vida diaria.

TEMAS: