Habilidades
Grupo: Título del recurso
Priorización 2023-2025: Aprendizajes Basales
CN2M OA 17
Crear modelos del carbono y explicar sus propiedades como base para la formación de moléculas útiles para los seres vivos (biomoléculas presentes en la célula) y el entorno (hidrocarburos como petróleo y sus derivados).
Clasificaciones
Textos Escolares oficiales 2023

Química 1° y 2° Medio, Santillana, Guía didáctica del docente Tomo 3

Química 1° y 2° Medio, Santillana, Guía didáctica del docente Tomo 4
Actividades de apoyo pedagógico
Material didáctico
Lecciones: clases completas
Indicadores
Indicadores unidad 3
- Identifican propiedades y características del carbono que promueven las características de las moléculas orgánicas.
- Explican la tetravalencia del carbono de acuerdo a propiedades electrónicas.
- Utilizan modelos de representación de moléculas orgánicas: fórmula molecular, estructural expandida, estructural condensada, esferas y varillas, entre otras, como identificación de las moléculas orgánicas.
- Relacionan distintas fuentes de carbono con procesos tales como extracción y procesamiento del petróleo.
- Comprenden el impacto ambiental del uso de compuestos orgánicos desde las investigaciones para evidenciar la importancia de la química orgánica.
- Nombran la cadena principal y las ramificaciones en un compuesto orgánico mediante uso de nomenclatura IUPAC.
- Identifican los grupos funcionales (haluros, éteres, alcoholes, sulfuros, aminas, cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos, anhídridos, ésteres, amidas, aminas y nitrilos, entre otros) según nomenclatura IUPAC.
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Preguntas
Carbono Cuaternario
Enunciado
En una cadena hidrocarbonada se dice que en un carbono cuaternario si:
Alternativas
A) Es el cuarto carbono de dicha cadena.
B) Al hacer enlaces, se une a tres carbonos.
C) Está enlazado a cuatro átomos de carbono.
D) A él se une un radical que posee cuatro átomos de carbono.
Respuesta
Alternativa C
Cicloalcano
Enunciado
En una molécula de un cicloalcano simple, cada átomo de carbono está unido a:
I. otros átomos de carbono.
II. átomos de hidrógeno.
III. un grupo OH.
Es(son) correcta(s):
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
Respuesta
Alternativa D
Electrones en doble enlace
Enunciado
La bolas plásticas que se utilizan en los almacenes y supermercados están formadas por un compuesto llamado acetileno, cuya fórmula es CH2=CH2. ¿Cuántos electrones participan en el doble de éste compuesto?
Alternativas
A) Un solo electrón.
B) Dos electrones.
C) Cuatro electrones.
D) Seis electrones.
Respuesta
Alternativa C
Electrones en enlace simple
Enunciado
¿Cuántos electrones hay en el enlace C-C del acetileno, cuya fórmula molecular es C2H2?
Alternativas
A) 2
B) 4
C) 6
D) 8
Respuesta
Alternatuva C
Hibridación molécula orgánica
Enunciado
En la siguiente molécula orgánica: ¿qué tipo de hibridación presentan los carbonos 1,2 y 3 respectivamente?

Alternativas
A) sp; sp; sp3
B) sp3: sp; sp
C) sp2; sp3; sp3
D) sp; sp2; sp2
Respuesta
Alternativa A
Hidrocarburo
Enunciado
¿Cuál es el nombre correcto del siguiente hidrocarburo?

Alternativas
A) n-pentano.
B) 3-metilbutano.
C) 2-metilbutano.
D) 1,1 - dimetilprofopano.
Respuesta
Alternativa C
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN -25734] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
El compuesto de la imagen es utilizado como disolvente general y en pinturas recomendado para estos usos porque es fotoquímicamente inactivo. A partir de las normas de la nomenclatura IUPAC ¿cuál de los siguientes correspondería a su nombre?

Alternativas
A) 2-pentanona
B) 2-hexanona
C) 5-hexanona
D) 1 4-dimetil-butanona
E) 4-metil-2-propanona
Respuesta
B
La cadena más larga de este compuesto posee siete carbonos sin insaturaciones por lo tanto para nombrarlo se utilizaría el prefijo hexa. La cadena además presenta un grupo funcional carbonilo -CO presente en las cetonas en este caso es necesario otorgarle al grupo funcional la posición más baja por lo que se encontraría en el carbono 2.
De esta manera el compuesto se nombraría como
2-hexanona
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN -25786] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
La tabla adjunta muestra los puntos de ebullición de tres compuestos orgánicos distintos.
Compuesto | Nombre | Punto de ebullición ($^\circ$C) |
A | Trimetilamina | 3 |
B | Propilamina | 49 |
C | Propanol | 97 |
Considerando las características de cada compuesto la diferencia entre los puntos de ebullición de:
I. A B y C se debe a la diferencia entre sus masas molares ya que los compuestos más pesados tienden a tener un punto de ebullición mayor.
II. A y B se debe a que si bien ambos forman enlaces por puente de hidrógeno B presenta una mayor cantidad de este tipo de interacciones.
III. B y C se debe a que la electronegatividad del oxígeno es mayor que la del nitrógeno y a la mayor presencia de puentes de hidrógeno.
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo II y III
E) I II y III
Respuesta
C
Veamos cada una de las afirmaciones:
- El enunciado I es falso ya que no hay grandes diferencias entre las masas molares de los compuestos.
- En el caso del enunciado II tampoco es verdadero puesto que A no puede formar puentes de hidrógeno ya que no posee enlaces N-H (es una amina terciaria).
- Por último el enunciado III es verdadero porque el enlace O-H es más polarizado que el enlace N-H lo que hace que las moléculas de los alcoholes tengan interacciones más fuertes entre ellas. En consecuencia se requiere de una mayor energía para pasar a la fase gaseosa en el caso del compuesto con la función -OH.
Finalmente solo la afirmación III es correcta.
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN -27762] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
El siguiente compuesto es un sólido blanco y cristalino que se utiliza como antioxidante estabilizador de petróleo caucho y plásticos y como aditivo para comestibles ¿cuál es su nombre de acuerdo a las reglas de la nomenclatura IUPAC?

Alternativas
A) 2 6-terbutil-p-metilfenol
B) 2-6-di-terbutil-p-cresol
C) 2 6-di-terbutil-o-metilfenol
D) 2 6-di-terbutil-p-hidroxitolueno
E) 1 5-terbutil-p-hidroxitolueno
Respuesta
B
Para establecer la nomenclatura IUPAC de un compuesto que contiene un anillo aromático central (en este caso un anillo de tipo bencénico) se debe enumerar cada uno de los carbonos del anillo de manera tal que los sutituyentes (grupos funcionales o ramificaciones alquílicas unidas a los carbonos del anillo) queden en los carbonos con numeración más baja como aparece en la figura adjunta.
Luego de realizado este paso deben considerarse las reglas de sustitución aromática para nombrar este tipo de compuestos.
Así:
- si dos sustituyentes están en los carbonos 1 y 2 del anillo se denomina "orto" y se representa con la letra "o".
- si dos sustituyentes están en los carbonos 1 y 3 del anillo se denomina "meta" y se representa con la letra "m".
- si dos sustituyentes están en los carbonos 1 y 4 del anillo se denomina "para" y se representa con la letra "p".
En este compuesto se observan tres sustituyentes: un hidroxilo en la posición $1$ dos grupos terbutil en las posiciones $2$ y $6$ y un metilo en la posición $4$ aquellos anilos bencénicos que poseen un radical metil y un radical hidroxilo en las posiciones 1 2 - 1 3 - 1 4 se denominan cresoles
En este sentido según las reglas antes mencionadas se denomina:
- 2 6-di-terbutil-p-cresol
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN -27802] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
De acuerdo a la estructura de la propanona ¿cómo son comparativamente los ángulos a b y c?

Alternativas
A) a > b > c
B) a = b = c
C) a < b > c
D) a = c < b
E) a > b < c
Respuesta
D
En la propanona los átomos de carbono que ocupan las posiciones $1$ y $3$ se ubican en el centro de un tetraedro presentan enlaces simples (hibridación $sp^3$) formando ángulos de enlace de $109^{\circ}$ en tanto que el carbono central (C$_2$) presenta forma trigonal plana presentando un enlace doble (hibridación $sp^2$) con ángulos de enlace de $120^{\circ}$.
Isómeros y estereoisómeros
Enunciado
¿Cuál(es) de los siguientes compuestos es (son) isómero(s) del 1-butanol?
I.
II.
III.
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
Respuesta
D
En Química Orgánica isómeros son todos aquellos compuestos que tienen la misma fórmula molecular (global) lo que significa que tienen los mismos átomos y en la misma cantidad pero se diferencian en la distribución de ellos. Por lo tanto tienen una fórmula estructural diferente y por ello propiedades físicas y químicas diferentes. Por ejemplo el 1-butanol alcohol primario de cuatro átomos de carbono cuya estructura es CH$_3$ - CH$_2$ - CH$_2$ - CH$_2$OH tiene un punto de ebullición de 117 7$^{\circ}$C y su isómero el 2-butanol (compuesto III) cuya estructura es CH$_3$ - CH$_2$ - CHOH - CH$_3$ tiene un punto de ebullición de 99 5$^{\circ}$C.
En el problema planteado los tres compuestos señalados poseen carbono hidrógeno y oxígeno pero se diferencian en el grupo funcional. El compuesto indicado en I corresponde a un éter de fórmula global C$_4$H$_{10}$O; el señalado en II corresponde a una cetona de fórmula global C$_4$H$_8$O; y el indicado en III corresponde a un alcohol de fórmula global C$_4$H$_{10}$O.
La fórmula global de 1-butanol es C$_4$H$_{10}$O. Luego son isómeros de él sólo los compuestos de las alternativas I y III que tienen la misma fórmula global.
Grupos funcionales
Enunciado
¿Cuál(es) de los siguientes compuestos contiene(n) en su estructura el grupo funcional alcohol (OH)?
I. HO-CH$_2$ -COOH
II. CH$_3$ - CHO
III. CH$_3$ - CH$_2$OH
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
Respuesta
D
En las opciones podemos notar claramente que solo los compuestos presentados en I y III tienen en su estructura un grupo OH el primero tiene un OH y un grupo ácido carboxilo y en III un alcohol primario. La opción II presenta en su estructura la forma CHO que corresponde a un aldehído en donde tanto el hidrógeno como el oxígeno están enlazados al carbono.
Moléculas
Enunciado
Los hidrocarburos se caracterizan porque son:
I. combustibles.
II. insolubles en agua.
III. compuestos que contienen carbono hidrógeno y oxígeno.
Es (son) correcta(s):
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
Respuesta
D
Los hidrocarburos como indica su nombre son compuestos orgánicos formados por carbono e hidrógeno. Todos los demás compuestos que incorporan oxígeno nitrógeno u otros elementos son funciones orgánicas con propiedades químicas y físicas diferentes de las de los hidrocarburos aún cuando parte de su estructura proviene de radicales de hidrocarburos. Por lo tanto la afirmación III no identifica a un hidrocarburo.
Todos los hidrocarburos participan en reacciones de combustión y por lo tanto son combustibles (afirmación I). Las reacciones de combustión se verifican en presencia del oxígeno del aire como reactivo y por lo general son bastante rápidas aunque de un hidrocarburo a otro hay algunas diferencias de reactividad propias de sus estructuras.
La combustión libera una gran cantidad de energía térmica siendo mayor en la medida que crece el número de átomos de carbono. Cuando se habla de combustión se supone que se trata de la combustión completa la que genera dióxido de carbono (CO$_2$) y vapor de agua. Cuando la cantidad de oxígeno es insuficiente la combustión es incompleta y produce monóxido de carbono (CO) y vapor de agua. En casos severos se produce hollín constituido por finas partículas de carbono.
La solubilidad entre dos sustancias es un fenómeno de interacciones moleculares entre moléculas de similar polaridad. Generalmente las sustancias polares disuelven a otras que son polares y las apolares interactúan con otras que son apolares. Los hidrocarburos y una gran mayoría de compuestos orgánicos poseen estructuras apolares y en consecuencia son incompatibles con la estructura polar del agua lo que hace imposible la solubilidad.
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN -9166] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
Al comparar el etanol con el dimetil éter se puede asegurar que:
I. son isómeros estructurales.
II. son compuestos polares.
III. el ángulo entre el oxígeno y los elementos a los cuáles está unido a cada uno de los compuestos son similares.
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II y III
C) Solo I y II
D) I II y III
Respuesta
D
Analicemos cada una de las afirmaciones:
I.
La formula molecular del Etanol y el dimetileter es la misma por lo tanto son isómeros estructurales de hecho el único isómero del etanol es el dimetileter (Etanol: CH$_3$-CH$_2$-OH dietil éter: CH$_3$-O-CH$_3$).
II.
Ambos son polares el dimetileter es una molecula angular como el agua.
III.
Los ángulos entre los enlaces C-O son aproximadamente $108^{\circ}$ ya que el C es tetravalente.