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Cetonas y productos derivados del carbono: análisis y organizador gráfico

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

No: una cetona exige el carbonilo unido a dos grupos carbonados, así que mínimo hay tres carbonos. La etanona no existe; la menor cetona es la propanona, CH3COCH3.
Organizador: alimentos glucosa CH2O; textiles celulosa C6H10O5 y PET C5H4O2; polímeros polietileno CH2 y poliestireno CH; medicina aspirina C9H8O4; perfumería vanilina C8H8O3; agroquímica glifosato C3H8NO5P.

📚 exercise quimica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 123

Quimica 3° · 2024

Ejercicio 8

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

Una cetona se caracteriza por el grupo carbonilo $C=O$ central, en el que el carbono está unido a dos grupos hidrocarbólicos $R$ y $R'$ :

$R-C(=O)-R'$

El sufijo -ona indica presencia de ese grupo carbonilo. El prefijo etan- indica que la cadena o el conjunto de carbonos es de 2 átomos de carbono ( $CH_3-CH_2-$ ).
Para cumplir la estructura de cetona se necesitan tres átomos de carbono: uno del carbonilo y dos en los grupos $R$ . Con solo dos átomos de carbono ( $C_2$ ) es imposible que el carbono del carbonilo esté unido a dos grupos carbonados, ya que solo quedaría un grupo $CH_3-$ y la otra unión sería con un hidrógeno.
Si un carbono del carbonilo estuviera unido a $H$ , el compuesto dejaría de ser una cetona y pasaría a ser un aldehído: la estructura $CH_3-C(=O)-H$ corresponde al etanal (acetaldehído), $CH_3CHO$ , y no a una cetona.
Por lo tanto, la menor cetona posible es la propanona (acetona): $CH_3-C(=O)-CH_3$ , con fórmula molecular $C_3H_6O$ , ya que exige $n \geq 3$ carbonos.

Respuesta

No, la etanona no puede existir como cetona: para formar una cetona el carbono del carbonilo debe estar unido a dos grupos carbonados, lo que exige al menos tres átomos de carbono. La primera cetona que existe es la propanona, $CH_3COCH_3$ .

Ejercicio 9

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.

La fórmula empírica expresa la proporción más reducida de átomos de cada elemento, es decir, se simplifica dividiendo todos los subíndices por el mayor divisor común (MDC). Por ejemplo, la glucosa $C_6H_{12}O_6$ tiene subíndices $6,12,6$ con $MDC=6$ , por lo que su fórmula empírica es $CH_2O$ .

Organizador gráfico (mapa conceptual)

mindmap
  root((CARBONO))
    Alimentos
      Glucosa C6H12O6
      Fórmula empírica CH2O
      Etanol C2H6O
      Fórmula empírica C2H6O
      Ácido acético C2H4O2
      Fórmula empírica CH2O
    Textiles
      Celulosa C6H10O5
      Fórmula empírica C6H10O5
      Poliéster PET C10H8O4
      Fórmula empírica C5H4O2
      Acetato de celulosa C6H10O5
      Fórmula empírica C6H10O5
    Polímeros
      Polietileno C2H4
      Fórmula empírica CH2
      Poliestireno C8H8
      Fórmula empírica CH
      PVC C2H3Cl
      Fórmula empírica C2H3Cl
      Benceno C6H6
      Fórmula empírica CH
    Medicina
      Aspirina C9H8O4
      Fórmula empírica C9H8O4
      Paracetamol C8H9NO2
      Fórmula empírica C8H9NO2
      Cloroformo CHCl3
      Fórmula empírica CHCl3
    Perfumería
      Vanilina C8H8O3
      Fórmula empírica C8H8O3
      Limoneno C10H16
      Fórmula empírica C5H8
      Benceno C6H6
      Fórmula empírica CH
    Agroquímica
      Glifosato C3H8NO5P
      Fórmula empírica C3H8NO5P
      Metano CH4
      Fórmula empírica CH4
      Urea CO(NH2)2 = CH4N2O
      Fórmula empírica CH4N2O

Cuadro resumen con las fórmulas empíricas

Área	Producto derivado del carbono	Fórmula molecular	Cálculo de la fórmula empírica	Fórmula empírica
Alimentos	Glucosa	$C_6H_{12}O_6$	$6:12:6 \div 6$	$CH_2O$
Alimentos	Etanol	$C_2H_6O$	ya irreducible	$C_2H_6O$
Alimentos	Ácido acético	$C_2H_4O_2$	$2:4:2 \div 2$	$CH_2O$
Textiles	Celulosa	$C_6H_{10}O_5$	ya irreducible	$C_6H_{10}O_5$
Textiles	Poliéster (PET)	$C_{10}H_8O_4$	$10:8:4 \div 2$	$C_5H_4O_2$
Polímeros	Polietileno	$(C_2H_4)_n$	$2:4 \div 2$	$CH_2$
Polímeros	Poliestireno	$(C_8H_8)_n$	$8:8 \div 8$	$CH$
Polímeros	PVC	$(C_2H_3Cl)_n$	ya irreducible	$C_2H_3Cl$
Medicina	Aspirina	$C_9H_8O_4$	ya irreducible	$C_9H_8O_4$
Medicina	Paracetamol	$C_8H_9NO_2$	ya irreducible	$C_8H_9NO_2$
Perfumería	Vanilina	$C_8H_8O_3$	ya irreducible	$C_8H_8O_3$
Perfumería	Limoneno	$C_{10}H_{16}$	$10:16 \div 2$	$C_5H_8$
Agroquímica	Glifosato	$C_3H_8NO_5P$	ya irreducible	$C_3H_8NO_5P$
Agroquímica	Metano	$CH_4$	ya irreducible	$CH_4$

¿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. Se obtiene dividiendo los subíndices de la fórmula molecular entre el mayor divisor común de todos ellos (por ejemplo, $C_6H_{12}O_6 \rightarrow CH_2O$ ).

Respuesta

El organizador gráfico muestra el carbono como nodo central, con ramas para alimentos (glucosa, $CH_2O$ ), textiles (celulosa, $C_6H_{10}O_5$ ), polímeros (polietileno, $CH_2$ ), medicina (aspirina, $C_9H_8O_4$ ), perfumería (vanilina, $C_8H_8O_3$ ) y agroquímica (glifosato, $C_3H_8NO_5P$ ), cada uno con su fórmula empírica.

Contenido de la página

Actividades de cierre

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

9. 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.

Organizador gráfico: nodo central CARBONO con seis ramas (alimentos, textiles, polímeros, medicina, perfumería, agroquímica) que deben completarse con un producto y su fórmula empírica.

¿Sabías qué?

Ejemplos resueltos

Determinar la fórmula empírica de la glucosa, de fórmula molecular $C_6H_{12}O_6$ .

Se identifican los subíndices: $6$ , $12$ y $6$ . 2. Se calcula el mayor divisor común: $MDC(6,12,6)=6$ . 3. Se dividen todos los subíndices entre 6: $6/6=1$ , $12/6=2$ , $6/6=1$ . 4. La fórmula empírica es $CH_2O$ .

Tabla

Área	Producto	Fórmula molecular	Fórmula empírica
Alimentos	Glucosa	$C_6H_{12}O_6$	$CH_2O$
Alimentos	Etanol	$C_2H_6O$	$C_2H_6O$
Textiles	Celulosa	$C_6H_{10}O_5$	$C_6H_{10}O_5$
Textiles	Poliéster (PET)	$C_{10}H_8O_4$	$C_5H_4O_2$
Polímeros	Polietileno	$(C_2H_4)_n$	$CH_2$
Polímeros	Poliestireno	$(C_8H_8)_n$	$CH$
Medicina	Aspirina	$C_9H_8O_4$	$C_9H_8O_4$
Medicina	Paracetamol	$C_8H_9NO_2$	$C_8H_9NO_2$
Perfumería	Vanilina	$C_8H_8O_3$	$C_8H_8O_3$
Perfumería	Limoneno	$C_{10}H_{16}$	$C_5H_8$
Agroquímica	Glifosato	$C_3H_8NO_5P$	$C_3H_8NO_5P$

Diagrama

mindmap
  root((CARBONO))
    Alimentos
      Glucosa C6H12O6
      Fórmula empírica CH2O
    Textiles
      Celulosa C6H10O5
      Fórmula empírica C6H10O5
    Polímeros
      Polietileno C2H4
      Fórmula empírica CH2
    Medicina
      Aspirina C9H8O4
      Fórmula empírica C9H8O4
    Perfumería
      Vanilina C8H8O3
      Fórmula empírica C8H8O3
    Agroquímica
      Glifosato C3H8NO5P
      Fórmula empírica C3H8NO5P

Fórmulas y ecuaciones

Cetonas: $R-CO-R'$ con $n \ge 3$ carbonos

Fórmula empírica = fórmula molecular simplificada por el mayor divisor común

Glucosa $C_6H_{12}O_6 \rightarrow CH_2O$ ; PET $C_{10}H_8O_4 \rightarrow C_5H_4O_2$

R-C(=O)-R' $\quad$ $\text{(estructura de una cetona)}$

$CH_3-C(=O)-H$ $\quad$ $\text{(etanal, aldehído de 2 carbonos)}$

$CH_3-C(=O)-CH_3$ $\quad$ $\text{(propanona, primera cetona posible)}$

$C_6H_{12}O_6$ $\rightarrow$ $CH_2O$ $\quad$ $\text{(glucosa: fórmula empírica)}$

$\text{Fórmula empírica}$ = $\frac{\text{subíndices de la fórmula molecular}}{MDC \;\text{de los subíndices}}$

Glosario (6)

Grupo carbonilo: Función orgánica formada por un átomo de carbono doblemente unido a un átomo de oxígeno ($C=O$).
Cetona: Compuesto orgánico en el que el carbono del carbonilo está unido a dos grupos alquilo o arilo, de fórmula $R-CO-R'$. La menor posible es la propanona.
Aldehído: Compuesto orgánico con el carbono del carbonilo unido al menos a un hidrógeno, de fórmula $R-CO-H$.
Fórmula empírica: Representación que indica la proporción más reducida de átomos de cada elemento de un compuesto.
Polímero: Macromolécula formada por la repetición de unidades pequeñas llamadas monómeros.
Nomenclatura química: Sistema de nombres reglado que identifica los compuestos según sus componentes y grupos funcionales.

Preguntas para practicar

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

No. Una cetona requiere el carbono del carbonilo unido a dos grupos carbonados, lo que exige al menos tres carbonos. La etanona (solo 2 carbonos) daría un aldehído (etanal, CH3CHO), y la menor cetona que existe es la propanona (CH3COCH3).

¿Por qué la fórmula empírica de la glucosa es CH2O si su fórmula molecular es C6H12O6?

Porque los subíndices 6, 12 y 6 tienen como mayor divisor común al 6; al dividir entre 6 se obtiene 1, 2 y 1, manteniendo la misma proporción de átomos (1:2:1).

Temas y conceptos clave

Cetonas: definición, estructura y nomenclaturaImposibilidad de la etanona como cetonaAldehídos frente a cetonasProductos derivados del carbono en la vida cotidianaFórmula empírica: definición y método de cálculoGrupo carbonilo C=OCetona R-CO-R'Aldehído R-CO-HPropanona (acetona)Fórmula molecularFórmula empíricaMayor divisor común (MDC)Polímeros y monómerosCelulosa, glucosa, aspirina, vanilina, glifosato

Fuentes y referencias

https://h9.cl/mwovq (enlace impreso en la página, de consulta externa no verificada)

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Figuras de la página (1)

Organizador gráfico (mapa conceptual) con el nodo central CARBONO y ocho recuadros vacíos conectados por líneas, para completar con productos derivados del carbono y sus fórmulas empíricas. — Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Por qué la etanona no puede existir como 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?

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¿Qué es un grupo carbonilo y cuál es la primera cetona posible?

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

📌 Antes de leer esto

• Nomenclatura de compuestos orgánicos (met-, et-, prop-, but-, sufijos -al, -ona, -ol)
• Fórmulas moleculares de los hidrocarburos y de los compuestos orgánicos comunes
• Noción de grupo funcional y estructura de Lewis del grupo carbonilo
• División de subíndices por el mayor divisor común para obtener la fórmula empírica

Siguiente tema sugerido

Relación entre fórmula molecular y fórmula empírica mediante el cálculo de la masa molar y el número de moles

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 562 caracteres

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

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