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Ciencias Básicas y sus Tecnologías Química CURSO: Tercer Curso Bachillerato Científico de los diferentes énfasis Segundo Curso Bachillerato Técnico DISCIPLINA: Química CAPACIDAD: Utiliza en situaciones problemáticas la nomenclatura, notación, propiedades y reacciones de los grupos funcionales. TEMA: Grupos Funcionales. Clasificación. INDICADORES: § Conceptualiza Grupos Funcionales. § Comprende la clasificación de las distintas funciones orgánicas. § Reconoce el grupo atómico de cada Grupo Funcional. § Establece diferencia entre los grupos funcionales. Observación: Queda a criterio del docente agregar más indicadores y/o aumentar puntaje (1 punto por indicador). Recuerda que tu docente siempre está pendiente de vos para aclarar tus dudas. Anímate a preguntar, estamos todos uniendo esfuerzos para salir adelante. ¡Muy pronto vendrán sorpresas! ACTIVIDADES Leamos juntos la siguiente información: Las moléculas biológicas grandes generalmente están compuestas por un esqueleto de carbono (formado por átomos de carbono e hidrógeno) y algunos otros átomos, incluyendo oxígeno, nitrógeno o azufre. A menudo, estos átomos adicionales aparecen en el contexto de grupos funcionales. Los grupos funcionales son motivos químicos o patrones de átomos que muestran una "función" consistente (propiedades y reactividad) independientemente de la molécula exacta en la que se encuentran. Las moléculas biológicas pueden contener muchos tipos y combinaciones diferentes de grupos funcionales, y el conjunto particular de grupos de una biomolécula afectará muchas de sus propiedades, incluida su estructura, solubilidad y reactividad. En la siguiente tabla se muestran algunos de los grupos funcionales más importantes en moléculas biológicas. Los grupos funcionales se pueden clasificar como hidrofóbicos o hidrofílicos por sus características de carga y polaridad. El grupo metilo (–CH3), que es no polar, es un ejemplo de hidrofóbicos. Un ejemplo de un grupo fuertemente hidrófilo es el grupo carboxilo (–COOH), que puede actuar como un ácido y perder un protón para formar un ion carboxilato cargado negativamente (–COO–). Los grupos carboxilo se encuentran comúnmente en aminoácidos, ácidos grasos y otras biomoléculas. Un ejemplo de un grupo menos hidrófilo es el grupo carbonilo (C=O), un grupo funcional sin carga, pero polar (que contiene cargas positivas parciales y negativas parciales). Los carbonilos se encuentran en muchas moléculas biológicas diferentes, que incluyen proteínas, péptidos y carbohidratos. Seguro te preguntarás ¿qué son los grupos funcionales? Pues bien veamos juntos, lee en voz alta: Las funciones orgánicas, también conocidas como grupos funcionales orgánicos son átomos o grupos de átomos que presentan propiedades comunes a todos los compuestos que la integran, generalmente la parte activa del compuesto es el grupo funcional. El resto de la molécula, diferente al grupo funcional, se llama radical, representado con R, R’, son la parte inactiva de la sustancia. En otras palabras, un GRUPO FUNCIONAL es un átomo o grupo de átomos que le confiere características físicas y químicas a un compuesto que lo diferencia de los otros. Clasificación de grupos funcionales: Los grupos funcionales se pueden clasificar por el tipo de elementos que los constituyen. Atendiendo a esta clasificación tenemos: § Hidrocarburos: C, H § Halógenos: C, H, F, Cl, Br, I § Oxigenados: C, H, O § Nitrogenados: C, H, N Los principales grupos funcionales: ácido carboxílico, éster, amida, nitrilo, aldehído, cetona, alcohol, amina, éter, nitro, halógenos, aromático, alquenos y alquinos En el siguiente cuadro podrás identificar a cada uno de ellos. FUNCIÓN GRUPO FUNCIONAL PROPIEDAD CARACTERÍSTICA PRINCIPAL Hidroxilo polar Los compuestos químicos orgánicos que contienen grupo hidroxilo (-OH) en la molécula se denominan alcoholes Halogenuro polar Cuando uno o más átomos de halógeno (flúor, cloro, bromo, yodo) están presentes en la molécula. Se forman los halogenuros de alquilo Carbonilo primario polar Los compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional –COH. Son compuestos denominados Aldehídos Carbonilo secundario polar Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono. RCOR´ Éter Polar Los éteres están constituidos por dos grupos alkilos que están unidos mediante un puente de oxígeno. carboxilo polar Con carga (forma R-COO-) en el pH de la mayoría de los sistemas biológicos. Dado que los grupos carboxilo pueden liberar H+ en la solución, son considerados. Oxhidrilico polar Los ésteres son compuestos formados por la reacción de un ácido y de un alcohol. Amino apolar Compuestos que se forman por sustitución de uno o más hidrógenos del amoníaco (NH3) por cadenas carbonadas. Amido polar Una amida es un derivado del ácido carboxílico y en el cual hay grupo amino – NH2 Fosfato Polar Con carga (forma R-OPO-32 en el pH de la mayoría de los sistemas biológicos. Dado que los grupos fosfato pueden liberar H +, en la solución, se consideran ácidos. Este es un grupo funcional inorgánico, pero se lo encuentra comunmente en grupos orgánicos biológicos como el ADN. Sulfhidrilo Apolar Siendo el azufre análogo de un grupo alcohol (-OH), este grupo funcional es llamado grupo tiol o grupo Sulfhidrilo. Tradicionalmente los Tioles son denominados mercaptanos. *En la tabla anterior, la letra R se usa para representar el resto de la molécula a la que está unido un grupo funcional. Aplica lo que aprendiste, realizando los siguientes planteamientos. Si tienes algún duda pregunta al profesor de cátedras, el está pendiente de Ti. 1) Define: • Grupo Funcional; • Alcoholes: § Ácidos Carboxílicos: • Amidas: 2) Falso o Verdadero. Señala con una x la columna que corresponde, en cuanto las proposiciones sean falsas o verdaderas. Verdadero Falso R-O-R' → Éster ....O-CN-R'R'' → Aldehído R-OH → Alcohol R-X → Amina Primaria NR3 → Amina Terciaria -COOH →Acido carboxílico R- CH3 → Radical alquilo 3) Completa el siguiente puzle, ubicando las siguientes palabras donde corresponda horizontal (amida, fenol, arilo) vertical (éter, alcohol, amina, nitrilo, fosfato) G R U P O F U N C I O N A L 4) Dados los compuestos que se muestran más abajo, para el grupo señalado indique el nombre de dicho grupo funcional. 5) Subraya la respuesta correcta Indica cuáles de los siguientes grupos funcionales contienen enlaces triples en su estructura: a) Alquenos b) Alquinos c) Alcohol d) Aldehído Indica cuáles de los siguientes grupos funcionales no contienen enlaces dobles en su estructura: a) Cetona b) Éster c) Amida d) Aldehído Indica cuáles de los siguientes grupos funcionales no contienen Nitrógeno en su estructura: a) Nitrilo b) Amida c) Amina d) Éster 6) Escribe el número de carbonos de la cadena principal, el tipo de grupo funcional principal y el número de veces que se repite: Nombre nº C. C.P. Tipo G. funcional nº G.F. Propanodial Butano-1,2,3- triol 4-Metilhex-1-ino Ác. 2-etilpentanoico 7) Nombra de forma correcta a que grupo funcional pertenecen los siguientes compuestos orgánicos: formulaGrupo Funcional a) CH3-CH2-O-CH3 b) CH3-CO-CH2-CH3 c) CH3-COOH d) CH3-CH=CH-CH3 e) CH3-CH2-CH Bibliografía - Alfonso, María Elizabeth. Química Séptima Edición. Editorial Litocolor S.R.L. Asunción – Paraguay. - Valiente de Angulo, Prof. MSc María Luz. Cuadernillo de Química 3 ° Curso Ajustado a la Actualización curricular del Bachillerato Científico de la Educación Media. Edición 2015. Puedes ver más información en el siguiente link: - http://quimica-organica-grupos-funcionales.blogspot.com/2013/11/halogenuros-de- alquilo.html Docente responsable del contenido: María Alejandra Romero mariaaleromero91@hotmail.com Prof. Clara Cristina Zárate Riveros kiarabela1972@gmail.com Docentes correctores: Prof. Lourdes Peralta Lic. Fredy David Gómez Leguizamón Revisores: Prof. MSc Denhisse Guillén Lic. Angel Dario Cabrera Edición Final: Clara Cristina Zárate Riveros Evaluador Lic. Viviana Ovando de Martínez Coordinador de la disciplina: Prof. Clara Cristina Zárate Riveros Coordinador del Área: Lic. María Cristina Carmona Rojas
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