Alquilos

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Lectura #8

Los Alimentos

Los seres vivos están formados principalmente por C carbono, H hidrógeno, O oxígeno y N nitrógeno, y, en menor medida, contienen también S azufre y P fósforo junto con algunos halógenos y metales. De ahí que los compuestos de carbono se conozcan con el nombre de compuestos orgánicos (o de los seres vivos). Pero, cuidado, también hay compuestos de carbono que no forman parte de los seres vivos, como el monóxido de carbono (CO), el bióxido de carbono (CO₂)  y los carbonatos (CO₃^2-).

La parte de la Química que estudia los compuestos del carbono es la Química Orgánica o Química del Carbono, pues este elemento es común a todos los compuestos orgánicos.

La Química Orgánica es la Química del Carbono. Por compuestos orgánicos entendemos los compuestos del carbono, excepto los óxidos CO y CO₂ y los carbonatos que se estudian como compuestos inorgánicos desde siempre. La Química Orgánica no es sólo la química de los compuestos de los seres vivos, son también los compuestos derivados del petróleo, del carbón, y los preparados sintéticamente en el laboratorio.

 El número de compuestos orgánicos conocidos (varios millones en la actualidad) es muy superior al de compuestos inorgánicos, a pesar de ser tan pocos los elementos que entran en su composición. La razón de este hecho hay que buscarla en la capacidad que presenta el carbono para combinarse fácilmente consigo mismo y con otros elementos mediante enlaces covalentes.

Cuando nos alimentamos ingerimos compuestos de carbono, como lípidos (grasas), proteínas,  vitaminas y carbohidratos (glúcidos, sácaridos o azucares),  pero también ingerimos  compuestos sin carbono, como las sales minerales y el agua.

Se llama alimentación al acto de proporcionar al cuerpo alimentos e ingerirlos. Es un proceso consciente y voluntario, y por lo tanto está en nuestras manos modificarlo. La calidad de la alimentación depende principalmente de factores económicos y culturales.

En ocasiones se asocia o se confunde la alimentación con la nutrición. Se entiende por nutrición el conjunto de procesos fisiológicos por los cuales el organismo recibe, transforma y utiliza las sustancias químicas contenidas en los alimentos. La nutrición es involuntaria e inconsciente, y depende de procesos corporales como la digestión, la absorción y el transporte de los nutrientes de los alimentos e incluso los tejidos.

Los alimentos  nos proporcionan los nutrientes necesarios para  el funcionamiento correcto de nuestro organismo, una nutrición idónea es la que cubre:

• Los requerimientos de energía a través de la ingestión en las proporciones ideales de nutrientes energéticos, como los hidratos de carbono y las grasas. Estos requerimientos energéticos están relacionados con la actividad física y con el gasto energético de cada persona.
• Los requerimientos plásticos o estructurales proporcionados por las proteínas. 
• Las necesidades de micronutrientes no energéticos como las vitaminas y los minerales.
• La correcta hidratación basada en el consumo de agua.
• La ingestión suficiente de fibra dietética. 

Los nutrientes se clasifican en: "macronutrientes" (proteínas, lípidos, carbohidratos), aquellos que se encuentran en mayor proporción en los alimentos y que además nuestro organismo necesita en cantidades mayores, y "micronutrientes" (vitaminas y minerales) que se encuentran en concentraciones mucho menores en los alimentos y de los que también el organismo necesita cantidades menores para su funcionamiento.

Los macronutrientes

Son compuestos que el cuerpo precisa en mayor cantidad. Cumplen dos funciones en nuestro organismo: energética (ya que su consumo aporta calorías) y plástica (porque forman estructuras corporales). Son las proteínas, los lípidos (grasas) y los carbohidratos. 

• Carbohidratos, glúcidos, sàcaridos o azucares.
• Proteínas
• Grasas o Lípidos

Carbohidratos o glúcidos:

Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Su función principal es aportar energía, pero también se construyen con ellos moléculas que luego forman parte de nuestros órganos. Pueden ser monosacáridos, oligosacáridos o polisacáridos, aunque normalmente se dividen en: almidones o féculas (como las patatas, los cereales y las legumbres), azúcares (presentes en las frutas, leche, miel...) y fibra (presente en verduras, frutos secos, frutas, cereales, legumbres...). 

Casi todos los carbohidratos  que consumimos se transforman en un compuesto llamado glucosa y son absorbidos por el intestino. Después pasan al hígado y se transforman en glucógeno (una sustancia que nos da energía en los momentos que no la tenemos, como por ejemplo entre las comidas). Los carbohidratos  deben formar parte del 60% o 65% de nuestra alimentación. Aunque se podría pasar meses sin ellos, se recomienda una cantidad mínima de 100 gramos diarios. El consumo de un gramo de carbohidratos produce 4 calorías.

Proteínas: Son los únicos macronutrientes que poseen nitrógeno (contienen carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno). Tienen muchas funciones en las células de nuestro cuerpo: forman parte de algunas estructuras (músculos, tendones, piel, uñas...), transportan oxígeno y grasas y son la base de los genes (ADN). Las proteínas están formadas por aminoácidos; hay 20 tipos diferentes de aminoácidos, y cada proteína está formada por unos 100 ó 200 aminoácidos. Las proteínas pueden ser de origen vegetal o animal; las animales están en las carnes, pescados, aves, huevos y productos lácteos.

Los vegetales se encuentran en frutos secos, legumbres, champiñones, cereales. Las proteínas son imprescindibles para el mantenimiento de la vida, ya que son la principal fuente de energía que se consume cuando se está en reposo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda un aporte de 0,8 gramos diarios de proteína por kg. Corporal de peso. Tienen que estar presentes aproximadamente en un 15% de nuestra alimentación diaria. El consumo de un gramo de proteínas produce 4 calorías.

Grasas o Lípidos:

La mayor función de las grasas es aportar energía al organismo, aunque también forman parte de estructuras corporales. Se encuentran en los aceites vegetales (oliva, maíz, girasol...) y en compuestos animales (manteca, tocino...). Se dividen en tres tipos: triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Las grasas son la reserva energética más importante del organismo de los animales, ya que el consumo de un gramo aporta 9 calorías. Deben estar presentes en un 20% de nuestra alimentación diaria.

Los micronutrientes.

El organismo los necesita en menor cantidad. Cumplen sólo la función plástica, formando determinadas estructuras. Son las vitaminas y las sales minerales. Los micronutrientes clásicamente considerados como compuestos esenciales para la vida humana, comprenden 13 vitaminas y unos 16 minerales. Tanto vitaminas como minerales no son sintetizados por el organismo humano (o en algunos casos sí pero en cantidades insuficientes), por lo tanto depende de la alimentación para obtenerlos, siendo en general una buena fuente para la mayor parte de ellos las frutas y hortalizas. Los micronutrientes son esenciales para el correcto crecimiento y desarrollo del organismo humano, la utilización metabólica de los macronutrientes, el mantenimiento de las adecuadas defensas frente a enfermedades infecciosas, así como de muchas otras funciones metabólicas y fisiológicas.

• Vitaminas: Están formadas por carbono e hidrógeno; a veces, también por oxígeno, azufre y nitrógeno. No aportan energía, pero sin ellas el cuerpo no sería capaz de aprovechar determinados elementos de nuestra alimentación. Hay dos tipos: Las liposolubles (que se disuelven en grasas y aceites), que son la A, E, D y K. Y las hidrosolubles (que se disuelven en agua), que son C y B (B1, B2, B3, B4, B5, B6 y B12).

Sales minerales: Son componentes inorgánicos de la alimentación (es decir, se encuentran en la naturaleza sin formar parte de los seres vivos). Son necesarias para la elaboración de tejidos, síntesis de hormonas y determinadas reacciones químicas. Se dividen en tres grupos: Macroelementos (los que el cuerpo necesita en mayor cantidad, y se miden en gramos): sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio, cloro y azufre. Microelementos (se precisan en menor cantidad y se miden en miligramos): hierro, flúor, yodo, manganeso, cobalto, cobre y zinc. Oligoelementos (se necesitan en cantidades muy pequeñas, y se miden en microgramos): silicio, níquel, cromo, litio, molibdeno y selenio.

·         Contestar las preguntas en base a la lectura:

  1. ¿Qué es un micronutriente para la dieta humana?

  Se precisan en menor cantidad y se miden en miligramo.

  2.¿Qué es un macronutriente para la dieta humana?

  Lo que el cuerpo necesita en mayor cantidad, y se miden en gramos.

  3. ¿Qué elementos están presentes en las proteínas?

  Contienen carbono, hidrogeno, nitrógeno y oxígeno.

  4. ¿Qué elementos están presentes en los lípidos?

  Triglicéridos, fosfolípidos y colesterol.

  5.¿Qué elementos están presentes en las vitaminas?

  Oxígeno, azufre y nitrógeno.

  6.¿Qué elementos están presentes en los carbohidratos?

  Carbono, hidrogeno y oxígeno.

El

Hidrocarburos, Alcanos, Alqueno y Alquinos

DEFINICIÓN: Se conoce como hidrocarburo al compuesto de tipo orgánico que surge  de la  combinación de  átomos de hidrógeno con átomos  de carbono. Estas cadenas de átomos de carbono pueden ser abiertas o cerradas y lineales o ramificadas.

Alcanos: Conocidos con el nombre de hidrocarburos parafínicos, se caracterizan por estar formados por carbono e hidrógeno unidos por enlaces covalentes simples. Son los principales componentes del petróleo. Su fórmula General es C_nH _{2n + 2} La terminación (sufijo) para los alcanos es “ano”.

Grupo Alquilos: Los grupos alquilo son los sustituyentes en las cadenas principales y no existen aislados o libres, sino que forman parte de la estructura de un compuesto. El grupo alquilo, se forma al eliminarse un átomo de hidrógeno de un alcano y su nombre resulta de sustituir la terminación ANO, del alcano correspondiente, por el sufijo o terminación IL o ILO.

Ejemplo: CH₄ es metano y  CH₃ − es metilo,  CH₃− CH₃ es etano y CH₃−CH₂ − es etilo

Pasos para Nomenclatura de alcanos

1. Se elige  la cadena  más larga de átomos de carbono

2. Se enumera la cadena principal, empezando por el extremo más próximo a una ramificación

3. Si hubiera dos o más cadenas de igual longitud se elige la más ramificada

4. Las ramificaciones  se nombran antes que la cadena principal, precedidas por el  número del carbono localizador.

5. Si un átomo de carbono tiene dos ramificaciones, el mismo número del átomo de carbono se antepone a cada grupo alquilo ordenados  alfabéticamente.

6. Si hay dos o más grupos  alquilo diferentes en distintos carbonos, se nombran por orden alfabético, anteponiendo el número localizador del átomo de C.

Si un mismo grupo alquilo se repite en varios carbonos, se separan los números localizadores con comas y se antepone al grupo alquilo el prefijo di, tri, tetra, etc. Las ramificaciones se alfabetizan sin tomar en cuenta al prefijo que indica su repetición.

 CICLOALCANOS: Son hidrocarburos formados por un anillo de tres o más átomos de carbono. Se caracterizan por la fórmula general C_nH_2n. También  reciben el nombre de compuestos alicíclicos por presentar propiedades semejantes a los compuestos alifáticos.

ALQUENOS: son hidrocarburos acíclicos insaturados que se caracterizan por la presencia de un doble enlace en su molécula y tienen una fórmula general C_nH_2n en donde n es el número de átomos de carbono presentes. El alqueno más simple es el eteno (etileno), que tiene una fórmula molecular: C₂H₄

Pasos para Nomenclatura de alquenos

1.El nombre de los alquenos se forma cambiando la terminación “ano” de los alcanos por “eno”

2.Se numera la cadena más larga, tomando encuentra el extremo más cercano al doble enlace

3.El doble enlace se especifica con el numero donde se localiza, el cual se antepone al nombre del alqueno

4.Se nombra el alqueno de la cadena más larga y se especifica el número de átomo de carbono en que esté insertado el doble enlace, el cual se antepone al nombre

5.Se indica los radicales por orden alfabético anteponiendo el número del átomo de carbono en que se localizan

6.Los CICLOALQUENOS conservan el mismo nombre pero se les antepone el prefijo ciclo

ALQUINOS: son hidrocarburos alifáticos insaturados, que tienen la fórmula general C_nH_2n-2 y se caracterizan por la presencia de un triple enlace en la molécula. El alquino más sencillo es el acetileno (C₂H₂).

Propiedades de Ácidos y Bases

ACTIVIDAD DE LABORATORIO PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES

Problema: ¿Qué propiedades distinguen a los ácidos de las bases?

 Breve introducción: Se sabe que el vinagre y el jugo de limón tienen un sabor ácido; por otro lado, el bicarbonato de sodio y el jabón tienen sabor amargo. El término ácido proviene del término latino acere, que quiere decir ácido. La palabra alcalino viene del árabe alqali, que significa ceniza de la madera (potasa), sustancia altamente básica.

Hipótesis: Los ácidos y las bases poseen propiedades que permiten tienen distinguirlas como el sabor agrio o amargo.

Objetivo: · Determinar algunas propiedades que caracterizan a los ácidos y a las bases.

Material: 3 tiras de papel pH, 5 vasos de precipitado de 50 ml de capacidad, probeta de 10 mL, balanza, pizeta con agua destilada, indicador universal, ácido clorhídrico, hidróxido de sodio.

Medidas de seguridad: Usar bata blanca, medir con cuidado las sustancias, usar solo una libreta para registrar sus observaciones, sus útiles colocarlos en la parte baja de la mesa, no ingerir alimentos.

 Procedimiento: Numera los cuatro vasos de precipitado, en el 1º coloca 3 mL de la solución de ácido clorhídrico, en el 2° colocar 3 mL de la solución de hidróxido de sodio, en el 3º coloca 3 mL de agua destilada. A cada vaso se le agregan 2 gotas de indicador universal y/o, coloca una tira de papel pH.

Datos y observaciones:

Vaso	Sustancia	Coloración con indicador universal	Tipo de solución	Ph
1	sangre	Verde obscuro	base	8
2	jabón	Azul obscuro casi morado	Base	11
3	Chile piquín	Rojo intenso	ácido	2
4	Yogurt	Naranja	ácido	4
5	agua de pepino con limón y chia	rojo	ácido	3

Conclusiones: Podemos concluir que los ácidos y las bases tienen propiedades diferentes; y es por ésta razón es que los indicadores de PH y el indicador universal se pintan de manera diferente respectivamente con las distintas sustancias.