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Quimica 3° · 2024
Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

117/210

Tema 1: Compuestos oxigenados y grupos funcionales

📄 introduccion quimica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

Respuestas orientativas: industria farmacéutica nace de plantas medicinales y la síntesis química. Acetona (C3H6O) es líquido volátil que se obtiene por oxidación de alcoholes secundarios. Desechos orgánicos → metano, lixiviados y olores. Fórmulas químicas representan la proporción de átomos. Plástico proviene del petróleo; su exceso genera microplásticos y contaminación.

quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 117

Quimica 3° · 2024

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Ejercicio 1

Página de apertura del Tema 1: Compuestos oxigenados y grupos funcionales

La página introduce el estudio de los compuestos oxigenados (alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres) mediante el bloque Saberes previos, que activa conocimientos previos con cinco grupos de preguntas. A continuación se propone una respuesta orientativa para cada uno.

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Ejercicio 1

Industria farmacéutica y estudio de los recursos naturales

  1. La industria farmacéutica nace de la necesidad de tratar enfermedades y de la tradición herbal: las sociedades antiguas ya utilizaban extractos vegetales (como la quina, origen de la quinina) como remedios.
  2. Con el avance de la química orgánica en los siglos XIX y XX se logró aislar, identificar y sintetizar los principios activos de esas plantas, lo que dio origen a los laboratorios modernos.
  3. El estudio continuo de los recursos naturales es importante porque la biodiversidad es una fuente inagotable de moléculas con actividad biológica; además, los recursos se agotan y se degradan, por lo que es necesario inventariarlos y aprovecharlos de forma sostenible.
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Ejercicio 2

Características y origen de la acetona

  1. La acetona es el cetoano más sencillo, de fórmula molecular \text{C}_{3}\text{H}_{6}\text{O}, estructura \text{CH}_{3}\text{COCH}_{3}. Es un líquido incoloro, volátil, de olor dulce y característico, muy miscible en agua, alcoholes y éteres.
  2. Es el disolvente orgánico más usado en productos para el cuidado de las uñas, ya que disuelve bien los esmaltes (formulados con polímeros y resinas).
  3. Proviene de la oxidación parcial de los alcoholes secundarios (por ejemplo, el isopropanol) y, en gran escala, de la deshidratación del alcohol isopropílico o del fenol; industrialmente se obtiene como subproducto en la síntesis del fenol y del bisfenol A.
  4. Otros productos semejantes son el propanona y, entre los disolventes que también retiran esmaltes, el etil acetato y el acetato de n-butilo.
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Ejercicio 3

Desechos orgánicos y sus problemas

  1. Ejemplos de desechos orgánicos generados en la localidad: restos de frutas y verduras de los mercados, cáscaras de huevo, hojas y podas de jardines, estiércol animal, residuos de restaurantes y servilletas de papel usadas.
  2. Al acumularse sin tratamiento, estos residuos sufren descomposición anaeróbica (fermentación) que produce olores ofensivos, gases como el metano (\text{CH}_{4}) y el dióxido de carbono, y lixiviados que contaminan suelos y aguas subterráneas.
  3. Los problemas incluyen proliferación de vectores (moscas, roedores), contaminación del agua, y la generación de gases de efecto invernadero; una solución es la compostaje, que transforma la materia orgánica en abono.
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Ejercicio 4

Representación de compuestos mediante fórmulas químicas

  1. Cuando los átomos de distintos elementos se combinan, los representamos mediante una fórmula química que indica, mediante símbolos y subíndices, la clase y proporción de átomos presentes; por ejemplo, el agua se escribe \text{H}_{2}\text{O}.
  2. Es importante usar fórmulas porque permiten expresar de forma breve, clara y universal la composición de cualquier compuesto, independientemente del idioma, y son la base para escribir ecuaciones químicas balanceadas.
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Ejercicio 5

Origen, importancia y problemas ambientales del plástico

  1. El plástico proviene de materias primas fósiles: el petróleo y el gas natural, de cuyos fraccionados se obtienen monómeros como el etileno (\text{C}_{2}\text{H}_{4}) que, al polimerizar, dan polietileno, PVC, polipropileno, etc.
  2. Es un recurso de gran importancia porque es ligero, resistente, aislante, moldeable y muy económico; permite fabricar envases, equipos médicos, aislantes eléctricos y autopartes, entre otros usos.
  3. Su uso excesivo genera contaminación por basura y microplásticos, porque gran parte de los plásticos son no biodegradables y permanecen en el ambiente cientos de años, afectando ecosistemas terrestres y marinos.
Respuesta

La página activa conocimientos previos sobre compuestos oxigenados: su importancia en la industria farmacéutica, en disolventes como la acetona, en residuos orgánicos, en la notación de fórmulas y en la síntesis de plásticos a partir del petróleo.

Contenido de la página

Tema 1: Compuestos oxigenados y grupos funcionales

Texto de Química — Bachillerato General Unificado (BGU), Grado 3. Página 116.

Saberes previos

¿Cómo crees que inició la industria farmacéutica? ¿Por qué es importante el estudio continuo y actualizado de los recursos disponibles en la naturaleza?

El cuidado de las uñas contempla el uso de varios productos, uno de ellos la acetona. ¿Podrías describir las características de este producto? ¿Sabes de dónde proviene? ¿Conoces algún otro producto que se asemeje a la acetona? ¿Cuál?

En la cotidianidad existe la generación de gran cantidad de desperdicios orgánicos. ¿Podrías mencionar ejemplos de desechos orgánicos generados en tu localidad? ¿Cuáles son los problemas que se relacionan con la generación de desechos orgánicos en tu localidad?

¿Cómo te imaginas que se representan a los elementos químicos cuando forman un compuesto? ¿Por qué es importante representar a los compuestos a través de fórmulas químicas?

¿Conoces de dónde proviene el plástico? ¿Por qué este recurso es de gran importancia para el mundo actual? ¿Qué problemas ambientales se relacionan con el uso excesivo de este material?

Ejemplos resueltos

Indica la fórmula molecular de la acetona y su grupo funcional.

  1. La acetona tiene 3 átomos de carbono, 6 de hidrógeno y 1 de oxígeno.
  2. Su fórmula molecular es \text{C}_{3}\text{H}_{6}\text{O}.
  3. La estructura es \text{CH}_{3}\text{COCH}_{3}, por lo que el grupo funcional presente es el grupo carbonilo \text{C=O} unido a dos carbonos, es decir, una cetona.

Respuesta: \text{CH}_{3}\text{COCH}_{3}, grupo carbonilo (cetona).

¿Por qué los plásticos se consideran polímeros de origen petroquímico?

  1. Del petróleo se obtienen fracciones como el nafta, de la que se extraen hidrocarburos ligeros.
  2. Mediante procesos de craqueo se generan monómeros, por ejemplo el etileno \text{C}_{2}\text{H}_{4}.
  3. Al someterlos a condiciones de alta presión, temperatura y catalizadores, los monómeros se unen en cadena: n\,\text{C}_{2}\text{H}_{4} \rightarrow \left(\text{-CH}_{2}\text{-CH}_{2}\text{-}\right)_{n}.
  4. El producto es el polietileno, un plástico de origen petroquímico.

Respuesta: Porque sus monómeros provienen del craqueo del petróleo y luego se polimerizan.

Tabla

Producto Fórmula Grupo funcional Uso relacionado
Acetona (propanona) \text{CH}_{3}\text{COCH}_{3} Carbonilo (cetona) Quitamaltes, disolvente
Etil acetato \text{CH}_{3}\text{COOC}_{2}\text{H}_{5} Éster Quitamaltes alternativo
Polietileno \left(\text{-CH}_{2}\text{-CH}_{2}\text{-}\right)_{n} Polímero Envases, bolsas
Metano \text{CH}_{4} Hidrocarburo Gas de la fermentación de residuos orgánicos

Diagrama

mindmap
  root((Compuestos oxigenados))
    Alcoholes
      R-OH
      Ej.: etanol
    Éteres
      R-O-R'
      Ej.: dietil éter
    Aldehídos
      R-CHO
      Ej.: etanal
    Cetonas
      R-CO-R'
      Ej.: acetona (CH3COCH3)
    Ácidos carboxílicos
      R-COOH
      Ej.: ácido acético
    Ésteres
      R-COO-R'
      Ej.: acetato de etilo

Fórmulas y ecuaciones

Acetona: \text{CH}_{3}\text{COCH}_{3} (\text{C}_{3}\text{H}_{6}\text{O})

Polimerización del etileno: n\,\text{C}_{2}\text{H}_{4} \rightarrow \left(\text{-CH}_{2}\text{-CH}_{2}\text{-}\right)_{n}

\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@\text{O} \quad (\text{acetona})

\text{CH}@@MATH_0@@\text{COCH}_{3}

\text{C}@@MATH_0@@\text{H}@@MATH_1@@\text{-CH}@@MATH_2@@\text{-CH}@@MATH_3@@\text{-}\right)_{n} \quad (\text{polietileno})

\text{CH}@@MATH_0@@\text{CH(OH)CH}@@MATH_1@@_{3}@@MATH_2@@_{3} + \text{H}_{2}

\text{H}@@MATH_0@@\text{O} \quad (\text{agua})

Glosario (7)

Grupo funcional
Átomo o grupo de átomos característico que determina las propiedades químicas y físicas de una molécula orgánica.
Compuesto oxigenado
Compuesto orgánico que contiene oxígeno en su estructura (alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres).
Acetona (propanona)
Cetona más sencilla, fórmula C3H6O; líquido volátil incoloro usado como disolvente.
Residuos orgánicos
Desechos de origen vegetal o animal que pueden descomponerse mediante procesos biológicos.
Fórmula química
Representación simbólica de la composición de un compuesto mediante símbolos de elementos y subíndices.
Polímero
Macromolécula formada por la unión repetida de unidades pequeñas llamadas monómeros.
Microplásticos
Fragmentos de plástico de menos de 5 mm que contaminan suelos y cuerpos de agua.

Preguntas para practicar

¿Cómo crees que inició la industria farmacéutica?

A partir del uso tradicional de plantas medicinales; la química orgánica permitió aislar y sintetizar los principios activos, dando origen a los laboratorios modernos.

¿Qué características tiene la acetona y de dónde proviene?

Es un líquido volátil incoloro, fórmula CH3COCH3, obtenido por oxidación de alcoholes secundarios y como subproducto de la industria del fenol.

¿Por qué es importante representar compuestos mediante fórmulas químicas?

Porque son un lenguaje universal, breve y claro que permite comunicar la composición de los compuestos y formular ecuaciones químicas balanceadas.

¿Qué problemas ambientales causa el uso excesivo de plásticos?

Generación de basura y microplásticos no biodegradables que contaminan suelos, ríos y océanos, además de emitir gases de efecto invernadero al incinerarse.

Temas y conceptos clave

Compuestos oxigenadosGrupos funcionalesIndustria farmacéutica y recursos naturalesAcetona y disolventes orgánicosResiduos orgánicos y compostajeFórmulas químicas como representación de compuestosPlásticos: origen, importancia y ambientalGrupo funcionalCompuesto oxigenadoCetonaDisolvente orgánicoPolimerizaciónMateria orgánica / residuos orgánicosBiodegradabilidadMateria prima fósil

Fuentes y referencias

  • https://in9.clqhrnxp (URL visible en la ilustración de la página)
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Figuras de la página (1)

Ícono de bombilla con manos sosteniéndola, dentro de una pestaña verde redondeada, que encabeza el recuadro de preguntas de activación.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué son los compuestos oxigenados y qué grupos funcionales los forman?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué es la acetona y de dónde se obtiene?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué son importantes las fórmulas químicas en la química orgánica?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Símbolos y fórmulas de los elementos químicos
  • • Nomenclatura básica de hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos)
  • • Concepto de compuesto químico y fórmula molecular
  • • Oxidación y reducción en química orgánica
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Nomenclatura y propiedades de los alcoholes y fenoles (primer grupo funcional del tema)
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Tema 1:

116

Compuestos oxigenados y grupos funcionales

https://n9.cl/qhnxp

Saberes previos A

¿Cómo crees que inició la industria farmacéutica? ¿Por qué es importante el estudio continuo y actualizado de los recursos disponibles en la naturaleza?

El cuidado de las uñas contempla el uso de varios productos, uno de ellos la acetona ¿Podrías describir las características de este producto? ¿Sabes de dónde proviene? ¿Conoces algún otro producto que se asemeje a la acetona? ¿Cuál?

En la cotidianidad existe la generación de gran cantidad de desperdicios orgánicos ¿Podrías mencionar ejemplos de desechos orgánicos generados en tu localidad? ¿Cuáles son los problemas que se relacionan con la generación de desechos orgánicos en tu localidad?

¿Cómo te imaginas que se representan a los elementos químicos cuando forman un compuesto? ¿Por qué es importante representar a los compuestos a través de fórmulas químicas? ¿Conoces de dónde proviene el plástico? ¿Por qué este recurso es de gran importancia para el mundo actual? ¿Qué problemas ambientales se relacionan con el uso excesivo de este material?

NS y

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