Página 120 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Compuestos oxigenados y grupos funcionales
Resolución Página 120 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Pista: Piensa en cómo son las membranas y proteínas de las células (compuestas por lípidos y aminoácidos) y recuerda que muchos alcoholes y cetonas se usan como disolventes. Pregúntate qué ocurre si un solvente fuerte está en contacto directo con las estructuras delicadas de las células o con las enzimas digestivas.
1. Análisis
Se pide explicar los riesgos que producen alcoholes y cetonas en sistemas biológicos, especialmente durante la digestión y las reacciones celulares.
2. Desarrollo
- Muchos alcoholes de bajo peso molecular (como el etanol, metanol o etilenglicol) pueden desnaturalizar proteínas de membranas y enzimas, alterando su estructura y función.
- El etanol en altas concentraciones daña las membranas celulares, produce inflamación de tejidos (hígado, estómago, sistema nervioso) y afecta la transmisión nerviosa.
- Algunos alcoholes se oxidan en el organismo formando aldehídos y ácidos muy tóxicos (ej.: el metanol se transforma en formaldehído y ácido fórmico), que pueden causar ceguera o muerte.
- Ciertos cetonas (como la acetona) también son solventes de lípidos de membrana, irritan tejidos y, en concentraciones altas, deprimen el sistema nervioso.
- En animales y plantas, la presencia excesiva de estos compuestos altera el equilibrio ácido‑base, la presión osmótica y la actividad de muchas enzimas digestivas y metabólicas.
- Además, algunos alcoholes y cetonas son inflamables y volátiles; su inhalación o ingestión accidental daña tejidos respiratorios y circulatorios.
3. Conclusión
Los alcoholes y cetonas en concentraciones elevadas o no controladas pueden dañar membranas, desnaturalizar proteínas, alterar el metabolismo celular y generar metabolitos muy tóxicos, afectando seriamente la digestión y otros procesos químicos en células de animales y plantas.
Pista: Dibuja cadenas de 2 o 3 carbonos y coloca el grupo $$-COOH$$ en el extremo y luego en el centro. Observa cuántos enlaces forma el carbono del carboxilo. Recuerda que un ácido carboxílico tiene la forma general $$R-COOH$$, donde $$R$$ es una cadena o anillo.
1. Análisis
Se pregunta por la posición del grupo carboxilo en los ácidos carboxílicos y se solicitan ejemplos.
2. Desarrollo
- El grupo funcional de los ácidos carboxílicos es el carboxilo, $$-COOH$$.
- Para que una molécula sea un ácido carboxílico, el grupo $$-COOH$$ debe estar unido a un solo carbono de la cadena hidrocarbonada, formando un carbono terminal.
- Si el grupo carboxilo estuviera en el centro de la cadena (unido a dos carbonos), no tendría la misma estructura ni las mismas propiedades ácido‑base; sería otro tipo de compuesto (por ejemplo, un anhídrido o un diácido reordenado), pero no el ácido carboxílico lineal típico.
- Por ello, en los ácidos monocarboxílicos simples el grupo $$-COOH$$ se localiza siempre en un extremo de la cadena.
Ejemplos de ácidos carboxílicos
- Ácido metanoico (fórmico): $$H-COOH$$
- Ácido etanoico (acético): $$CH_3-COOH$$
- Ácido propanoico: $$CH_3-CH_2-COOH$$
- Ácido butanoico: $$CH_3-CH_2-CH_2-COOH$$
- Ácido benzoico: anillo bencénico unido a $$-COOH$$ en un extremo.
3. Conclusión
No, en un ácido carboxílico típico el grupo $$-COOH$$ debe estar en el extremo de la cadena; si no está en el extremo, ya no se trata de un ácido carboxílico simple. Ejemplos: ácido metanoico, etanoico, propanoico, butanoico y benzoico.
Contenido Página 120 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
5. Indago y respondo ¿Qué riesgos ocasionan los alcoholes y las cetonas en los tejidos y fluidos de animales y plantas, durante el proceso de la digestión y otros procesos químicos en el interior de las células?
[Espacio para la respuesta del estudiante]
6. Respondo ¿Puede existir un ácido carboxílico en el que el grupo funcional no se encuentre en el extremo de la cadena? Justifico mi respuesta y escribo otros ejemplos de ácidos carboxílicos.
[Espacio para la respuesta del estudiante]