2018
Unidad 1
GRUPOS FUNCIONES OXIGENADOS
El oxígeno tiene número atómico 8, lo que quiere decir que tiene 8 protones en el núcleo y ocho electrones en la corteza: 2 en la primera capa y 6 en la segunda. Por tanto, le faltan dos electrones para completar dicha capa. Puede conseguir setos dos electrones bien formando un enlace doble, como en el caso de la molécula de oxígeno (O2), bien formando dos enlaces simples, como en la molécula de agua (H2O).
Esta capacidad de formación de enlaces covalentes del oxígeno da lugar a nuevas familias de compuestos carbonados, que se construyen sustituyendo átomos de hidrógeno de las cadenas carbonadas por un átomo de oxígeno o un grupo de átomos que contienen oxígeno. Este átomo o grupo de átomos es lo que se conoce como un grupo funcional, y confiere al hidrocarburo unas propiedades específicas de gran interés en la química del carbono. Los principales grupos funcionales oxigenados son el grupo hidroxilo, el grupo carbonilo y el grupo carboxilo. Veremos ahora el primero de ellos, y en la página siguiente los otros dos.
Está formado por una molécula de agua que ha perdido un átomo de hidrógeno, es decir, -O-H. El enlace sobrante puede utilizarse para unirse con un átomo de carbono de un hidrocarburo al que previamente se le ha arrancado un hidrógeno. ALCOHOLES Los alcoholes son compuestos carbonados que resultan de sustituir, en un hidrocarburo, un átomo de hidrógeno por un grupo hidroxilo. El más sencillo de ellos derivado del metano, es el metanol, CH3-OH, representado bajo estas líneas. Etanol: CH3-CH2OH 1-propanol: CH3-CH2-CH2OH 2-propanol: CH3-CHOH-CH3 1-butanol: CH3-CH2-CH2-CH2OH 2-butanol: CH3-CH2-CHOH-CH3
ETERES
Se forman cuando el hidrógeno que le queda al grupo hidroxilo se sustituye por otro radical hidrocarbonado. El más simple es el éter etílico, CH3-O-CH3.
UNIDAD 2GRUPOS FUNCIONALES NITROGENADOS.
El átomo de nitrógeno tiene siete protones en su núcleo y siete electrones en su corteza, dos en la primera capa y cinco en la segunda y más exterior. Por tanto, le faltan tres electrones para completar esta última capa, y puede conseguirlos formando tres enlaces simples, un enlace simple y uno doble, o un enlace triple. El ejemplo más simple de un átomo de nitrógeno formando tres enlaces simples es el amoníaco.
Amina El grupo funcional amina consiste en una molécula de amoníaco a la que se le ha quitado un átomo de nitrógeno, -NH2, por lo que ese enlace sobrante puede unirse con un radical de hidrocarburo. Esto da lugar a un grupo genérico de compuestos denominados aminas y que tienen gran importancia en los seres vivos. El ejemplo más simple es el de la metilamina, CH3-NH2. El átomo de nitrógeno se representa de color azul. Amidas El grupo funcional amida está formado por un grupo carbonilo, uno de cuyos enlaces sobrantes está unido a un grupo amina, es decir, -CO-NH2. El enlace que aún queda puede unirse a un radical hidrocarbonado. Esto da lugar a una familia de compuestos denominados amidas, cuyo ejemplo más simple es la etanoamida, CH3-CO-NH2.} Nitrilos El grupo funcional nitrilo resulta de un triple enlace entre un átomo de carbono y otro de nitrógeno. El cuarto enlace que puede formar el carbono puede usarse para unirse con un radical hidrocarbonado, lo que da lugar a la familia de compuestos llamados nitrilos, cuyo representante más sencillo es el etanonitrilo, CH3-CN. UNIDAD 3
POLIMEROS
Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena. Un polímero es como si uniésemos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero. La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.
Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-…
En función de la composición química, los polímeros pueden ser inorgánicos como por ejemplo el vidrio, o pueden ser orgánicos como por ejemplo los adhesivos de resina epoxi, los polímeros orgánicos se pueden clasificar a su vez en polímeros naturales como las proteínas y en polímeros sintéticos como los materiales termoestables.
Existen diferentes parámetros que miden las propiedades de los polímeros como el radio de giro, la densidad del polímero, la distancia media entre las cadenas poliméricas, la longitud del segmento cuasi-estático dentro de las cadenas poliméricas, etc...
Entre las propiedades que definen las propiedades de los polímeros, las más importantes son:
 La temperatura de transición vítrea del polímero El peso medio molecular del polímero
La temperatura de transición vítrea determina la temperatura en la cual el polímero cambia radicalmente sus propiedades mecánicas, cuando la temperatura de transición vitrea es ligeramente inferior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material elástico (elastómero), cuando la temperatura de transición vitrea es superior a la temperatura ambiente el polímero se comporta como un material rígido (termoestable).
El peso molecular medio determina de manera directa tanto el tamaño del polímero así como sus propiedades tanto químicas como mecánicas (viscosidad, mojado, resistencia a la fluencia, resistencia a la abrasión …), polímeros con alto peso molecular medio corresponden a materiales muy viscosos.
Existen un gran abanico de materiales cuya composición se basan en polímeros, todos los plásticos, los recubrimientos de pintura, los adhesivos, los materiales compuestos, etc... son ejemplos de materiales basados en polímeros que utilizamos en nuestro dia a dia.
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