"Introducció a la nomenclatura orgànica: compostos monofuncionals"
El gas del foc de la cuina, l'alcohol de les ferides i el vinagre de l'amanida tenen alguna cosa en comú que la sal de taula no té: tots estan construïts amb una cadena d'àtoms de carboni. Aquesta cadena és la columna vertebral de la química orgànica.
Què és un compost orgànic
El gas natural de les cuines és metà, $\text{CH}4$; l'aigua de l'aixeta és $\text{H}2\text{O}$; un encenedor porta butà, $\text{C}4\text{H}{10}$; la sal és $\text{NaCl}$…
El gas natural de les cuines és metà, $\text{CH}_4$; l'aigua de l'aixeta és $\text{H}_2\text{O}$; un encenedor porta butà, $\text{C}_4\text{H}_{10}$; la sal és $\text{NaCl}$ i l'alcohol de les farmàcies és etanol, $\text{C}_2\text{H}_6\text{O}$.
- a) Indica quines d'aquestes substàncies són compostos orgànics i quines no.
- b) Explica amb les teves paraules quin element és la «columna vertebral» de la química orgànica.
Hidrocarburs saturats: els alcans
En mesurar la composició del gas natural (metà, $\text{CH}_4$), el gas de l'encenedor (butà, $\text{C}_4\text{H}_{10}$) i la cera de l'espelma (parafina, $\text{C}_{20}\text{H}_{42}$), es comprova que el nombre d'hidrògens guarda sempre una proporció fixa amb els carbonis: quina regla geomètrica determina quants hidrògens caben en una cadena sense dobles enllaços?
Anomena aquests quatre hidrocarburs: La figura mostra els models moleculars de tots quatre. a) $\text{CH}4$ b) $\text{C}2\text{H}6$ c) $\text{C}3\text{H}8$ d)…
Anomena aquests quatre hidrocarburs:
La figura mostra els models moleculars de tots quatre.
- a) $\text{CH}_4$
- b) $\text{C}_2\text{H}_6$
- c) $\text{C}_3\text{H}_8$
- d) $\text{C}_4\text{H}_{10}$
- e) Explica què indica el prefix (met-, et-, prop-, but-) i què indica la terminació -à.
Tots els alcans segueixen la fórmula general $\text{C}n\text{H}{2n+2}$, on $n$ és el nombre de carbonis. a) Comprova que es compleix per al metà ($n = 1$) i per al butà…
Tots els alcans segueixen la fórmula general $\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$, on $n$ és el nombre de carbonis.
- a) Comprova que es compleix per al metà ($n = 1$) i per al butà ($n = 4$).
- b) Dedueix la fórmula molecular de l'alcà de $5$ carbonis, anomenat pentà.
Alquens i alquins: enllaços dobles i triples
L'etilè ($\text{C}_2\text{H}_4$) que desprenen les fruites madures i l'acetilè ($\text{C}_2\text{H}_2$) dels bufadors tenen dos carbonis igual que l'età ($\text{C}_2\text{H}_6$), però menys hidrògens: com aconsegueixen unir-se de manera estable si falten àtoms d'hidrogen als quals enllaçar-se?
Les fruites desprenen de manera natural un gas que n'accelera la maduració: l'etè, $\text{C}2\text{H}4$. a) Quin tipus d'enllaç uneix els seus dos carbonis: senzill,…
Les fruites desprenen de manera natural un gas que n'accelera la maduració: l'etè, $\text{C}_2\text{H}_4$.
- a) Quin tipus d'enllaç uneix els seus dos carbonis: senzill, doble o triple?
- b) A quina família pertany?
Els alquens segueixen la fórmula general $\text{C}n\text{H}{2n}$ i els alquins, $\text{C}n\text{H}{2n-2}$. a) Dedueix la fórmula molecular del propè (alquè de $3$…
Els alquens segueixen la fórmula general $\text{C}_n\text{H}_{2n}$ i els alquins, $\text{C}_n\text{H}_{2n-2}$.
- a) Dedueix la fórmula molecular del propè (alquè de $3$ carbonis).
- b) Dedueix la del propí (alquí de $3$ carbonis).
- c) Explica per què l'etè no pot tenir fórmula $\text{C}_2\text{H}_6$.
Dos compostos de $4$ carbonis tenen fórmules $\text{C}4\text{H}{10}$ i $\text{C}4\text{H}8$. a) Utilitzant les fórmules generals, indica quin és un alcà i quin un alquè.…
Dos compostos de $4$ carbonis tenen fórmules $\text{C}_4\text{H}_{10}$ i $\text{C}_4\text{H}_8$.
- a) Utilitzant les fórmules generals, indica quin és un alcà i quin un alquè.
- b) Anomena l'alcà.
- c) Podria algun dels dos ser un alquí? Justifica-ho amb la fórmula general $\text{C}_n\text{H}_{2n-2}$.
El grup funcional: alcohols
L'età ($\text{C}_2\text{H}_6$) és un gas no polar que no es barreja amb l'aigua, però si substituïm un sol àtom d'hidrogen per un oxigen i un hidrogen obtenim etanol ($\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$), un líquid que es dissol en aigua en qualsevol proporció: com pot un únic grup d'àtoms alterar per complet el comportament d'una molècula?
El metanol, $\text{CH}3\text{OH}$, s'utilitza com a combustible en algunes maquetes i l'etanol, $\text{CH}3\text{CH}2\text{OH}$, és l'alcohol dels desinfectants. a) Quin…
El metanol, $\text{CH}_3\text{OH}$, s'utilitza com a combustible en algunes maquetes i l'etanol, $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$, és l'alcohol dels desinfectants.
- a) Quin grup d'àtoms comparteixen les dues fórmules?
- b) Com es diu aquest grup funcional i a quina família pertanyen els dos compostos?
L'etanol té fórmula molecular $\text{C}2\text{H}6\text{O}$ i l'età, $\text{C}2\text{H}6$. a) Explica per què l'etanol no es considera un hidrocarbur encara que…
L'etanol té fórmula molecular $\text{C}_2\text{H}_6\text{O}$ i l'età, $\text{C}_2\text{H}_6$.
- a) Explica per què l'etanol no es considera un hidrocarbur encara que s'assembli tant a l'età.
- b) A quina família pertany l'etanol i quin és el seu grup funcional?
Un alcohol es pot imaginar com un alcà en què un hidrogen s'ha canviat per un grup $-\text{OH}$. a) Aplica aquesta idea al metà i escriu la fórmula semidesenvolupada del…
Un alcohol es pot imaginar com un alcà en què un hidrogen s'ha canviat per un grup $-\text{OH}$.
- a) Aplica aquesta idea al metà i escriu la fórmula semidesenvolupada del metanol.
- b) Fes el mateix amb l'età i escriu la de l'etanol.
- c) Escriu també les fórmules moleculars dels dos alcohols.
Un altre grup funcional: els àcids carboxílics
El gust agre del vinagre és degut a l'àcid acètic, el nom IUPAC del qual és àcid etanoic, $\text{CH}3\text{COOH}$. a) Compta quants àtoms de carboni, hidrogen i oxigen…
El gust agre del vinagre és degut a l'àcid acètic, el nom IUPAC del qual és àcid etanoic, $\text{CH}_3\text{COOH}$.
- a) Compta quants àtoms de carboni, hidrogen i oxigen té la seva molècula i escriu la seva fórmula molecular (tots els àtoms junts, sense separar per grups).
- b) Assenyala a la fórmula el grup funcional $-\text{COOH}$ característic dels àcids carboxílics.
Assenyala el grup funcional de cada compost i digues a quina família pertany: a) $\text{CH}3\text{OH}$ b) $\text{CH}3\text{CH}2\text{OH}$ c) $\text{CH}3\text{COOH}$
Assenyala el grup funcional de cada compost i digues a quina família pertany:
- a) $\text{CH}_3\text{OH}$
- b) $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$
- c) $\text{CH}_3\text{COOH}$
Al laboratori hi ha dos flascons: un conté l'alcohol de $2$ carbonis i un altre l'àcid carboxílic de $2$ carbonis. a) Escriu la fórmula semidesenvolupada de cadascun i…
Al laboratori hi ha dos flascons: un conté l'alcohol de $2$ carbonis i un altre l'àcid carboxílic de $2$ carbonis.
- a) Escriu la fórmula semidesenvolupada de cadascun i anomena'ls segons la IUPAC.
- b) Encercla a cada fórmula el grup funcional i digues com es diu.
- c) Indica una substància de la vida quotidiana on aparegui cadascun.
Reconèixer altres grups funcionals
La fórmula molecular no determina per si sola el grup funcional. En aquestes molècules senzilles es tria una cadena que inclogui el grup i se la numera per situar-lo correctament.
| Família | Grup característic | Exemple i nom |
|---|---|---|
| Aldehid | $-\text{CHO}$ | $\text{CH}_3\text{CHO}$, etanal |
| Cetona | $-\text{CO}-$ interior | $\text{CH}_3\text{COCH}_3$, propanona |
| Èter | $-\text{O}-$ entre carbonis | $\text{CH}_3\text{OCH}_3$, metoximetà |
| Èster | $-\text{COO}-$ | $\text{CH}_3\text{COOCH}_3$, etanoat de metil |
| Amina | $-\text{NH}_2$ en els casos primaris | $\text{CH}_3\text{NH}_2$, metanamina |
La propanona s'utilitza com a dissolvent i alguns èsters aporten aromes. Una aplicació quotidiana no implica que una substància es pugui tastar o olorar directament: se segueixen les seves indicacions de seguretat.
L'esquema relaciona les idees principals:
Torna al principi: El gas de cuina (butà, $\text{C}_4\text{H}_{10}$, un alcà), l'alcohol de farmàcia (etanol, $\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$) i el vinagre (àcid etanoic, $\text{CH}_3\text{COOH}$) comparteixen esquelets de carboni, però la presència de grups funcionals diferents transforma radicalment un combustible en un antisèptic o en un condiment comestible.