DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 IDENTIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD PEDAGÓGICA PROGRAMA DE FORMACIÓN UNIDAD DE APRENDIZAJE ACTIVIDAD OBJETIVOS COLEGIO TÉCNICO EMPRESARIAL UPARSISTEM 11-A QUIMICA DE UNDECIMO ETERES Y ESTERES Identificar los compuestos orgánicos llamados éteres y esteres; reconocer sus diferencias, sus propiedades físicas y químicas. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD ACTIVIDAD TEORICA ETERES Y ESTERES ETERES Los éteres se consideran derivados del agua, donde los dos hidrógenos han sido sustituidos por radicales alquilo. Grupo funcional: –O– (OXA) Fórmula general: R–O–R’ donde R y R’ son radicales alquilo o arilo los cuales pueden ser iguales o diferentes. La mayoría de los éteres son líquidos a temperatura ambiente. Solo es gas el metoximetano cuya estructura se muestra a continuación: En general su olor es agradable. Los éteres que tienen de cinco o menos átomos de carbono son soluble en agua. El resto son insolubles. Son menos densos que el agua (flotan sobre ella). Desde el punto de vista químico, son bastante inertes aunque en caliente reaccionan con ácido yodhídrico (HI). Página 1 4.1.1Propiedades de los éteres DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 Éter etílico.Es el más importante de los éteres. También se le conoce como etoxietano, dietil éter o simplemente éter. Su fórmula es: Se utiliza como disolvente, en la fabricación de explosivos y en medicina como antiespasmódico. El éter etílico se empleaba anteriormente como anestésico, pero debido a que es muy inflamable y a los efectos secundarios, ha sido reemplazado por otras sustancias. NOMENCLATURA 1. Se nombran interponiendo la partícula "-oxi-" entre los dos radicales. Se considera el compuesto como derivado del radical más complejo, así diremos metoxietano, y no etoximetano. Metoxietano 2. También podemos nombrar los dos radicales, por orden alfabético, seguidos de la palabra "éter". Etil isopropil éter 3. En éteres complejos podemos emplear otros métodos: 3,3'-oxidipropan-1-ol Página 2 Si los grupos unidos al oxígeno son iguales y poseen una función preferente sobre la éter, después de los localizadores de la función éter se pone la partícula oxi- y el nombre de los grupos principales. DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 4. Si un grupo éter está unido a dos carbonos contiguos de un hidrocarburo se nombran con la partícula epoxi-. 2,3-epoxibutano Ejemplos Metoxietano etil metil éter etoxieteno etenil etil éter etil vinil éter metoxibenceno fenil metil éter 1-isopropoxi-2-metilpropano isobutil isopropil éter bencil fenil éter Página 3 4-metoxi-2-penteno DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 ÉSTERES Los ésteres son compuestos orgánicos derivados de ácidos orgánicos o inorgánicos oxigenados en los cuales uno o más protones son sustituidos por grupos orgánicos alquilo (simbolizados por R'). Etimológicamente, la palabra "éster" proviene del alemán Essig-Äther (éter de vinagre), como se llamaba antiguamente al acetato de etilo. Fórmula general de un éster En los ésteres más comunes se encuentra el ácido carboxílico. Por ejemplo, si el ácido es el ácido acético, el éster es denominado como acetato. Los ésteres también se pueden formar con ácidos inorgánicos, como el ácido carbónico (origina ésteres carbónicos), el ácido fosfórico (ésteres fosfóricos) o el ácido sulfúrico. Por ejemplo, el sulfato de dimetilo es un éster, a veces llamado "éster dimetílico del ácido sulfúrico". ESTER FOSFÓRICO Triester de Ácido Fosfórico ÉSTER SULFURICO Diéster de Ácido Sulfúrico 4 ESTER CARBÓNICO Éster de Ácido Carbónico Página ÉSTER Ester de Ácido Carboxílico DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 En la formación de ésteres, cada radical OH (grupo hidroxilo) del radical del alcohol se sustituye por la cadena -COO del ácido graso. El H sobrante del grupo carboxilo, se combina con el OH sustituido, formando agua. En química orgánica y bioquímica los ésteres son un grupo funcional compuesto de un radical orgánico unido al residuo de cualquier ácido oxigenado, orgánico o inorgánico. Los ésteres más comúnmente encontrados en la naturaleza son las grasas, que son ésteres de glicerina y ácidos grasos (ácido oleico, ácido esteárico, etc.) Principalmente resultante de la condensación de un ácido carboxílico y un alcohol. El proceso se denomina esterificación: Un éster cíclico es una lactona. Reacción de esterificación Esta capacidad de participar en los enlaces de hidrógeno les convierte en más hidrosolubles que los hidrocarburos de los que derivan. Pero las ilimitaciones de sus enlaces de hidrógeno los hace más hidrofóbicos que los alcoholes o ácidos de los que derivan. Esta falta de capacidad de actuar como Página Los ésteres pueden participar en los enlaces de hidrógeno como aceptadores, pero no pueden participar como donadores en este tipo de enlaces, a diferencia de los alcoholes de los que derivan. 5 PROPIEDADES FÍSICAS DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 donador de enlace de hidrógeno ocasiona el que no pueda formar enlaces de hidrógeno entre moléculas de ésteres, lo que los hace más volátiles que un ácido o alcohol de similar peso molecular. Muchos ésteres tienen un aroma característico, lo que hace que se utilicen ampliamente como sabores y fragancias artificiales. Por ejemplo: Acetato de 2 Etil Hexilo: olor a dulzón suave butanoato de metilo: olor a Piña salicilato de metilo (aceite de siempreverde o menta): olor de las pomadas Germolene™ y Ralgex™ (Reino Unido) octanoato de heptilo: olor a frambuesa etanoato de isopentilo: olor a plátano pentanoato de pentilo: olor a manzana butanoato de pentilo: olor a pera o a albaricoque etanoato de octilo: olor a naranja. Los ésteres también participan en la hidrólisis esterárica: la ruptura de un éster por agua. Los ésteres también pueden ser descompuestos por ácidos o bases fuertes. Como resultado, se descomponen en un alcohol y un ácido carboxílico, o una sal de un ácido carboxílico: Reacción de saponificación o hidrólisis. PROPIEDADES QUÍMICAS En las reacciones de los ésteres, la cadena se rompe siempre en un enlace sencillo, ya sea entre el oxígeno y el alcohol o R, ya sea entre el oxígeno y el grupo R-CO-, eliminando así el alcohol o uno de sus derivados. La saponificación de los ésteres, llamada así por su analogía con la formación de jabones, es la reacción inversa a la esterificación. Página 6 Los ésteres se hidrogenan más fácilmente que los ácidos, empleándose generalmente el éster etílico tratado con una mezcla de sodio y alcohol (Reducción de BouveaultBlanc). DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 Existen reacciones de condensación en las que se utiliza un reductor que aporte electrones para formar el enlace C-C entre grupos acilo, como el caso de la condensación aciloínica. Los ésteres pueden dar alcoholes con dos sustituyentes idénticos por adición de reactivos de Grignard. NOMENCLATURA 1. Se nombran partiendo del radical ácido, RCOO, terminado en "-ato", seguido del nombre del radical alquílico, R'. Etanoato de etilo o acetato de etilo 2. Si el grupo éster no es el grupo principal el nombre depende de que sea R o R' el grupo principal. 3. Si es R el grupo principal el sustituyente COOR' se nombra como alcoxicarbonil- o ariloxicarbonil-. Ácido 3-etoxicarbonilpropanoico Página Ácido 3-butanoiloxipropanoico 7 4. Si es R' el grupo principal el sustituyente RCOO se nombra como aciloxi-. DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 Ejemplos metanoato de metilo (formiato de metilo) etanoato de etilo (acetato de etilo) benzoato de etilo propanoato de fenilo 3-butenoato de metilo isopentiloato de isopropilo ACTIVIDAD 8 Análisis y discusión sobre temas preestablecidos. Conceptualización, generalización y/o definición. Exploración de conocimientos previos. RECURSOS Y EQUIPOS REQUERIDOS Página DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 TABLERO ACRILICO, MARCADORES, BORRADOR, VIDEO BEAM. CALCULADORA CIENTIFICA. BIBLIOGRAFIA http://es.slideshare.net/miedoazul/esteres-y-eteres http://www.alonsoformula.com/organica/eteres.htm Página 9 http://www.alonsoformula.com/organica/esteres.htm