miércoles, 8 de mayo de 2013

Formación de queso

Antecedentes: 

Habrás observado cuando se deja un recipiente con leche sin refrigerar por espacio de uno o dos días, que la composición de está cambia, se empieza a formar un sólido (cuajo) y su sabor cambia, se agria. 

Introducción: 
Muchos microorganismos son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias, especialmente en carbohidratos. La fermentación es toda transformación química de una sustancia orgánica, que se acelera por la acción de una pequeña cantidad de microorganismos (fermento), los cuales se ponen en contacto con ella y aparentemente estás no se modifican, sirven de catalizadores. 
FERMENTACIÓN LÁCTICA: 
La leche es fermentada por varios microorganismos tales como Lactobacillus casei, o por cocos como el Streptococcus cremoris, transformandose en alimentos duraderos como el yogurt y la gran variedad de quesos. 

Objetivo: 
Realizar la fermentación láctica

Materiales:                                                                     Sustancias:  

1 vaso de precipitado de 300 mL                                  Disolución de cloruro de calcio al 50% 
1 bureta de 250 mL                                                         Agua destilada          
1 mechero de bunsen                                                      Cloruro de sodio
1 termómetro de alcohol                                                 Cuajo líquido ( cuamex) 
1 soporte universal                                                          Disolución 0.1 de NaOH 
1 cuchillo 
1 m de manta
1 canasta para queso
1 cuchara de madera  

Procedimiento: 
I.- Formación de Queso. 

1. Vacía 300 mL  de leche en el vaso de precipitado y calienta a 37°C durante 5 minutos. 

 

2. Toma 10 mL de la disolución preparada de cloruro de calcio y agrégaselo a la leche, y agita. 

 

3. Agrega de 5 a 7 gotas de cuajo líquido, agita. Suspende el calentamiento. 

 

4. Deja reposar por espacio de media hora.
5. En la superficie del queso formado coloca una cuchara pequeña de madera y si no se hunde indica que ya está listo. 
6. Corta la cuajada en trozos de aprox. 1 cm. 
7. Coloca la mata sobre un vaso y pasa el queso a la manta para que escurra el suero.  


  







lunes, 15 de abril de 2013

Grupos Funcionales

Se llama grupo funcional por que es el sitio en que la mayoría  de las reacciones químicas tienen lugar. Al respecto el doble enlace en los alquenos y el triple enlace en los alquino se consideran también como grupos funcionales.
Los principales grupos funcionales son: 




ALCOHOLES:   
Los alcoholes son compuestos orgánicos formados a partir de los hidrocarburos mediante la situación de uno o más grupos hidróxilo por un número igual de átomos de hidrógeno.
El alcohol más simple, metanol (alcohol metílico), tiene la fórmula CH4O y la estructura 
CH3--O--H. El grupo funcional del alcohol es el grupo OH (grupo hidroxilo). 
Los alcoholes se nombran tomando el nombre del alcano, agregándole la terminación  "ol".  
Los alcoholes se utilizan como productos químicos intermedios y disolventes en las industrias textiles, colorantes, productos químicos, detergentes, perfumes, alimentos, bebidas, cosméticos, pinturas y  barnices.  


  • Propiedades físicas: 
Presentan punto de ebullición altos, ya que por la polaridad del compuesto y la cantidad de puentes . En los alcoholes el punto de ebullición, punto de fusión y la densidad aumentan con la cantidad de átomos de carbono y disminuye con el aumento de las ramificaciones.
Respecto a la solubilidad los alcoholes, metanol, etanol y propanol, son muy solubles en H2O, mientras que a partir del butanol su solubilidad disminuye; es decir, a medida que va aumentando la cadena carbonada, va disminuyendo su polaridad y por consiguiente su solubilidad. La alta solubilidad de los primeros tres alcoholes se debe a la gran facilidad para formar enlaces puntes de hidrógeno entre las moléculas del H2O y del alcohol. 
La densidad de los alcoholes aumenta con el número de carbonos y sus ramificaciones. 

  • Propiedades químicas:   
Los alcoholes pueden comportarse como ácidos o bases, esto gracias al efecto inductivo, que no es más que el efecto que ejerce la molécula de -OH como sustituyente sobre los carbonos adyacentes.  

OBTENCIÓN DE ALCOHOLES:  

Los alcoholes pueden ser obtenidos a partir de hidratación o hidroboración de alquenos, o mediante hidrólisis de halogenuros de alquilo. Para la obtención de alcoholes por hidratación de alquenos se utiliza el ácido sulfúrico y el calor.


Nomenclatura de los alcoholes.

1.- Se elige como cadena principal la de mayor longitud que contenga el grupo -OH. 


   

2.- Se numera la cadena principal para que el grupo -OH tome el localizador más bajo. El grupo hidroxilo tiene preferencia sobre cadenas carbonadas, halógenos, dobles y triples enlaces.
  
3.- El nombre del alcohol se construye cambiando la terminación -o del alcano con igual número de carbono por -ol. 

 
4.- Cuando en la molécula hay grupos funcionales de mayor prioridad, el alcohol pasa a ser un mero sustituyente y se llama hidroxi-. Son prioritarios frente a los alcoholes: ácidos carboxílicos, anhídridos, ésteres, etc.. 

 

5.- El grupo -OH es prioritario frente a los alquenos y alquinos. La numeración otorga el localizador más bjo al -OH y el nombre de la molécula termina en -ol. 


Los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios, dependiendo del carbono funcional al que se una al grupo hidroxilo. 
Los alcoholes primarios forman aldehídos o ácidos carboxilicos, son muy  
 Los alcoholes terciarios son sólidos. Son resistentes a la oxidación en medios neutros y alcalinos.
 

CETONAS:  
Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo. 
El grupo funcional carbonilo consiste en un átomo de carbono unido con un doble enlace covalente  a un átomo de oxígeno, y además unido a otros dos átomo de carbono. 

  • Propiedades físicas:  
La presencia del grupo carbonilo convierte a las cetonas en compuestos polares. Los puntos de ebullición son mayores que el de los alcanos del mismo peso molecular, pero menores que el de los alcoholes y ácidos carboxílicos comparables.


  • Propiedades químicas:  
Se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo. 


NOMENCLATURA DE CETONAS: 

Las cetonas se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano con igual longitud de cadena por -ona. Se toma como cadena principal la de mayor longitud que contiene el grupo carbonilo y se numera para que éste tome el localizador más bajo. 

  

ALDEHÍDOS: 

Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal. El carbonilo está unido a un hidrógeno y a un grupo alquilo. Los aldehídos y las cetonas presentan las mismas propiedades químicas y físicas.

NOMENCLATURA ALDEHÍDOS: 
Los aldehídos se nombran reemplazando la terminación -ano del alcano correspondiente por -al. Cuando la cadena contiene dos funciones aldehído se emplea el sufijo -dial. 


  

ÉTER: 

Los éteres son los compuestos formados por dos radicales unidos entre sí mediante un átomo de oxígeno, por lo tanto su grupo funcional es: R-O-R. 
  • Propiedades físicas:  
La mayoría de los éteres son líquidos a temperatura ambiente. Sus puntos de ebullición aumenta al aumentar el peso molecular. Son solubles en agua los éteres que tienen de uno a cinco átomos de carbono y a medida que la longitud de la cadena aumenta su solubilidad . También debemos destacar que son menos densos que el agua.  

  • Propiedades químicas: 
Los éteres tienen muy poca reactividad química, debido a la dificultad que presenta la ruptura del enlace C-O. Por ello, se utiliza mucho como disolventes inertes en reacciones orgánicas. 

NOMENCLATURA DE ÉTERES: 
Los éteres pueden ser nombrados como alcoxi derivados de alcanos. Se toma como cadena principal la de mayor longitud y se nombra el alcóxido como un sustituyente.



La nomenclatura funcional (IUPAC) nombra los éteres como derivados de dos grupos alquilo, ordenados alfabéticamente, terminando con el nombre en la palabra éter. 
 


ÁCIDO CARBOXÍLICO: 

Los compuestos orgánicos que contienen en su molécula el grupo funcional COOH (un grupo >C=O, unidos al mismo átomo del carbono son llamados ácidos carboxílicos). Estos compuestos se forman cuando el hidrógeno de un grupo aldehído es reemplazado por un grupo -OH. 
Los ácidos carboxílicos son compuestos que están ampliamente distribuidos en la naturaleza, ya que los podemos encontrar en todos lados, como el ácido láctico de la leche agria y la degradación bacteriana de la sacarosa en la placa dental, etc.

  • Propiedades físicas:  
Los ácidos carboxílicos presentan puntos de ebullición elevados debido a la presencia de doble puente de hidrógeno. Mientras que el punto de fusión varia según el número de carbono. Solubilidad: El grupo carboxilo –COOH confiere carácter polar a los ácidos y permite la formación de puentes de hidrógeno entre la molécula de ácido carboxílico y la molécula de agua. 

  • Propiedades químicas: 
El comportamiento químico de los ácidos carboxílicos esta determinado por el grupo carboxilo -COOH. Esta función consta de un grupo carbonilo (C=O) y de un hidroxilo (-OH). Donde el -OH es el que sufre casi todas las reacciones: pérdida de protón (H+) o reemplazo del grupo –OH por otro grupo. 

Los ácidos carboxílicos pueden obtenerse a partir de reacciones química como la oxidación de alcoholes primarios. 
Oxidación de alcoholes primarios: para obtener ácidos carboxílicos mediante esta reacción, el alcohol primaria se trata como un agente oxidante fuerte donde el alcohol actúa como un agente reductor oxidándose hasta ácido carboxílico. 

NOMENCLATURA: 

La IUPAC  nombra los ácidos carboxílicos reemplazando la terminación -ano del alcano con igual número de carbono por -oico. 
  


AMINAS:  

Las aminas son compuestos derivados del amoniaco (NH3). Se forma cuando se sustituye uno, dos o tres átomos de hidrógeno del amoniaco por radicales.

  • Propiedades físicas:  
Las aminas son compuestos polares, por lo que las de masa molecular baja, son solubles en agua. 
Las aminas se caracterizan por sus olores desagradables algunas de ellas tienen olor a pescado. 
Las aminas primarias y secundarias tienen puntos de ebullición menores que los de los alcoholes, pero son mayores que los de los éteres.

NOMENCLATURA:  

Las aminas se pueden nombrar como derivados de alquilaminas o alcanoaminas.
 

Si un radical está repetido varias veces, se indica con los prefijos di-, tri-,... 
Si la amina lleva radicales diferentes, se nombran alfabéticamente. 

 
AMIDAS:  

Son compuestos que están formados por los grupos funcionales de aminas  y ácidos carboxílicos.

  • Propiedades físicas: 
Las amidas tiene los puntos de ebullición más altos porque tienen fuertes interacciones dipolo-dipolo. Pueden formar enlaces de hidrógeno cuando el nitrógeno de una amida se une al hidrógeno de otra molécula.


NOMENCLATURA: 

Las amidas se nombran como derivados de ácidos carboxílicos sustituyendo  la terminación   -oico del ácido por -amida. 

  

Las amidas actúan como sustituyentes cuando en la molécula hay grupos prioritarios, en este caso, preceden el nombre de la cadena principal y se nombran como carbmoíl- 


ÉSTERES: 

Son sustancias orgánicas que se encuentran en productos naturales (animal y vegetal).  

  • Propiedades físicas: 

 Los ésteres al igual que las amidas son solubles en disolventes orgánicos como alcoholes, éteres, alcanos e hidrocarburos aromáticos. Los ésteres y amidas terciarias, se utilizan frecuentemente como disolventes en las reacciones orgánicas. 

NOMENCLATURA:  

Los ésteres proceden de condensar ácidos con alcoholes y se nombran como sales del ácido que provienen. La nomenclatura IUPAC cambia la terminación -oico del ácido por -oato, terminando con el nombre del grupo alquilo unido al oxígeno. 


REFERENCIAS: 

Páginas de internet:  

http://www.facmed.unam.mx/deptos/salud/censenanza/spivst/2012/104-03.pdf

http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad332.html

http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/aprende/quimica2/gruposfuncionales

http://www.alimentacion-sana.com.ar/informaciones/novedades/alim%20y%20alkcohol.htm

Libros: 

Título: Introducción a la Química 
Autor: Leo J. Malone 
Editorial: Limusa 
País: México 

Título: Fundamentos de Química Orgánica 
Autor:  Miguel Arturo Castellanos Tapias 
Editorial: McGRAW-HILL 
País: México 

Título: Química Orgánica (Segunda Edición en español)
Autor: Robert Thornton Morrison 
Editorial: SITESA 
País: México

miércoles, 10 de abril de 2013

Propiedades de los alcanos, alquenos y alquinos

ALCANOS: 
Son los hidrocarburos más simples, ya que sólo contienen carbono e hidrógeno unidos por enlaces simples. 


Propiedades Físicas: 

Los alcanos son no polares, ya que estan formados sólo por carbono e hidrógeno. Debido a esto son insolubles en agua, son excelentes disolventes de grasas y algunas ceras. y tienen puntos de ebullición bajos.
Los alcanos de bajo peso molecular (metano, etano, propano y butano) son gases, pero a medida que el número de carbonos en la serie homóloga aumenta también lo hace el número de pequeños dipolos instantáneos porque crece el número de enlaces C-C y C-H y así las moléculas se mantienen más fijas, y el compuesto se presenta a temperatura
ambiente como líquido (pentano, hexano, etc.) y los alcanos con más de 18 átomos de 
carbono son sólidos a temperatura ambiente. De la misma manera al aumentar el tamaño de 
la molécula se incrementa el punto de fusión, ebullición, así como la densidad.   

Los alcanos tienen una baja densidad, la cual crece al aumentar el peso molecular. Sin 
embargo, siempre su valor es menor que la densidad del agua.  

Propiedades químicas: 

Son compuestos poco reactivos debido a que no tiene sitios de reacción con electrones disponibles, es por ello que no sufren de transformaciones en presencia de ácidos, bases, metales sin la presencia de energía. 
Los alcanos son excelentes combustibles y en presencia del oxígeno desprenden dióxido de carbono y agua.




ALQUENOS: 

Los alquenos son hidrocarburos que contienen un doble enlace. 

Propiedades físicas: 


Las propiedades físicas de los alquenos son comparables a las de los alcanos. Los alquenos más sencillos eteno, propeno y buteno son gases, los alquenos de cinco átomos de carbono hasta quince son líquidos y los alquenos con más de quince átomos de carbono son sólidos.o.
Los puntos de fusión de los alquenos se incrementan al aumentar el tamaño de la 
cadena.  
La densidad de los alquenos es menor a la del agua y solmente son solubles en solventes no polares. 

Propiedades químicas: 


Los alquenos son más reactivos que los alcanos debido a la presencia del doble  enlace




Los alquenos, como los alcanos son altamente combustibles y reaccionan con el 
oxigeno formando como productos dióxido de carbono, agua y energía en forma de calor. 
Son generalmente compuestos débilmente polares, su polaridad es ligeramente superior a la de los alcanos.



ALQUINOS: 

Los alquinos son hidrocarburos que contienen un triple enlace. 

Propiedades físicas:  

Son muy similares a los de los alcanos y alquenos respecto a su debil polaridad, en que son insolubles en solventes polares y solubles en solventes poco o no polares.  

Los alquinos son compuestos de baja polaridad y tienen propiedades semejantes a las 
de los alcanos y alquenos, por lo que también su densidad es menor a la del agua, los puntos 
de fusión y ebullición se incrementan al aumentar el tamaño de la cadena y solamente son 
solubles en solventes no polares.



Propiedades químicas: 

Al igual que los alcanos y alquenos son altamente combustibles y reaccionan con el oxígeno formando como productos dióxido de carbono, agua y energía en forma de calor; esta energía liberada es mayor en los alquinos ya que se libera una mayor cantidad de energía mol de producto formado.






Referencia: 

Página de internet:  
http://cvonline.uaeh.edu.mx/Cursos/BV/C0302/Unidad%202/AlcanosAlquenosAlquinos_Propiedades.pdf



Reglas de Nomenclatura

La nomenclatura para compuestos orgánicos e inorgánicos son establecidas por la IUPAC. 

Reglas de nomenclatura:

  1. La base del nombre fundamental, es la cadena más larga de átomos de carbono.    
 


    2.  La numeración se inicia por el extremo más cercano a una ramificación. En caso de encontrar  dos ramificaciones a la misma distancia, se empieza a numerar por el extremo más cercano a la ramificación de menor orden alfabético. 

 


3. Cuando en un compuesto hay dos o más ramificaciones iguales, no se repite el nombre, se le añade un prefijo numeral. Los prefijos numerales son: 

Número
Prefijo
2
di ó bi
3
tri
4
tetra
5
penta
6
hexa
7
hepta

4. Se escribe las ramificaciones en orden alfabético y el nombre del alcano que corresponda a la cadena principal, como una sola palabra junto con el último radical.

 


REFERENCIA: 

Título: Fundamentos de Química Orgánica
Autor: Leo J. Malone
Editorial: Limusa  
País: México 
Páginas consultadas: 65 a 67

Isómeros del Hexano y Heptano



 Hexano 

El hexano (C6H14) presenta 5 isómeros los cuales son:   
  • Hexano 
  • Isohexano (2-metilpentano) 
  • 3-Metilpentano 
  • 2,3-Dimetilbutano 
  • 2,2 Dimetilbutano


   


 

 

El Heptano (C7H16) presenta 9 isómeros los cuales son:  
  • Heptano 
  • 2,4 dimetilpentano 
  • 2,3 dimetilpentano 
  • 3 etilpentano 
  • 2 metilhexano 
  • 3 metilhexano 
  • 2,2,3 trimetilbutano 
  • 2,2 dimetilpentano 
  • 3,3 dimeltipentano


 Heptano 

 



 
Heptano  


 
2,3 dimetilpentano   



2,2 dimetilpentano 




Referencias: 

Título: Introducción a la química 
Autor: Leo J. Malone 
Editorial: Limusa
País: México  
Páginas consultadas: 333 a la 346 












ISOMEROS

Se denominan isómeros las sustancias que tienen igual composición de las moléculas (una misma fórmula molecular) pero distinta estructura química y que, por lo tanto, acusan distintas propiedades. Al estudio de la existencia de los isómeros se le llama isomería.    


La isomería puede ser plana y del espacio. La primera se puede explicar mediante fórmulas planas, mientras que para comprender la segunda hemos de tener en cuenta que muchas moléculas son tridimensionales.
Por eso, se puede distinguir entre dos grupos básicos de isomería: Estructural (o plana) y Estereoisomería (o espacial). 

La isomería Estructural se presenta cuando, a pesar de tener el mismo número de átomos de cada clase, las uniones entre ellos son diferentes en uno y otro compuesto, es decir se basa en las diferencias existentes en la ordenación y/o unión de los átomos en las moléculas. Esto permite que se puedan clasificar en: 


  • Isomería de cadena:  Los isómeros de cadena poseen el mismo grupo funcional, pero la estructura de la cadena es diferente, pudiendo ser lineal, ramificada, etc, las uniones entre los C (carbono) que forman la cadena son diferentes, esto es gracias a partir de cuatro átomos de carbono. 
  • Isomería de posición: Solo la presentan los compuestos que tienen el mismo grupo funcional colocado en diferente posición dentro de la cadena carbonada. 
  • Isomería de función:  La presentan aquellos compuestos que teniendo la misma fórmula molecular presentan distintos grupos funcionales.  

La Estereoisomería la presentan aquellas sustancias que, con la misma estructura, tienen diferente distribución espacial de sus átomos. Esto quiere decir que poseen los mismos átomos, las mismas cadenas y los mismos grupos funcionales. Hay dos tipos principales de estereoisomería: la geométrica y la óptica. 

  • Isomería geométrica:   Es característica de aquellas sustancias que presentan un doble enlace carbono-carbono, y es debida a que no es posible la libre rotación alrededor del eje del doble enlace.Las distribuciones espaciales posibles son dos, la forma cis y la trans. En la primera los constituyentes de los dos átomos de carbono afectados por el doble enlace se encuentran situados en una misma región del espacio con respecto al plano que contiene el doble enlace. Se denomina cis, al isómero que tiene los grupos iguales en el mismo lado del enlace y trans es el isómero que tiene los grupos iguales en posiciones opuestas, a cada lado del enlace.
  • Isomería óptica:  Existen moléculas que coinciden en toda sus propiedades excepto en su capacidad de desviar el plano de luz polarizada. Son los llamados isómeros ópticos.



Referencias:   

Título: Química Orgánica 
Autor: L. A. Tsvetkov 
Editorial: Mir Moscú 
Páginas consultadas: 22 a la 25 


http://ocw.innova.uned.es/quimicas/pdf/qo/qo05.pdf



Hidrocarburos (Alcanos)

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos constituidos sólo por átomos de carbono e hidrógeno. Estos compuestos se encuentran en la naturaleza.  

Los alcanos son los hidrocarburos más simples, ya que sólo contienen carbono e hidrógeno unidos por enlaces simples.  

A continuación se muestra una lista de los nombres de los alcanos lineales hasta el 20 de átomos de carbono: 


  1. Metano                                                            11. Dodecano 
  2. Etano                                                               12. Dodecano 
  3. Propano                                                           13. Tridecano
  4. Butano                                                             14. Tetradecano 
  5. Pentano                                                           15. Pentadecano 
  6. Hexano                                                           16. Hexadecano 
  7. Heptano                                                          17. Heptadecano 
  8. Octano                                                           18. Octadecano 
  9. Nonano                                                          19. Nonadecano 
  10. Undecano                                                      20. Eicosano   



 
Propano

 
Butano

 
Pentano

 
Hexano

 
Heptano

 
Octano
 

 
Nonano

 
Decano  


Referencias:  

Título:  Fundamentos de Química Orgánica 
Autor: Miguel Arturo Castellanos Tapias 
Editorial: McGraw-Hill Latinoamérica 
País: México 
Páginas consultadas; 63 a la 65