Química: El Grupo de los Halógenos

Grupo de los Halógenos

• Los halógenos pertenecen al grupo 17 de la Tabla Periódica.
• El grupo de los halógenos consta de F (flúor), Cl (cloro), Br (bromo), I (yodo) y At (astato).
• Son elementos volátiles y reactivos.
• Nunca se encuentran en forma monoatómica; existen formando compuestos.
• Los halógenos se encuentran en la naturaleza como moléculas diatómicas debido a su reactividad.
• Son elementos oxidantes.
• Se hallan en forma de haluros (X⁻).
• El fluoruro es el haluro más abundante en la corteza terrestre.
• Existen depósitos minerales de haluros como el NaCl y el KCl.
• Hay grandes cantidades de cloruro y bromuro en los océanos.
• El flúor está presente en la naturaleza de forma combinada como fluorita (CaF2), criolita (Na3AlF6) y fluorapatita (Ca5(PO4)3F).
• El flúor se halla en el agua del mar, en ríos, en los tallos de pastos y en los huesos y dientes de animales.

Derivados Halogenados

• La fórmula general es X-R.
• "X" es el grupo funcional, representando un átomo de halógeno: F, Cl, Br, o I.
• "R" es un radical, representando el resto de la molécula.
• El cloruro de metilo (CH3Cl) es un gas utilizado como refrigerante.
• El halotano se usa como anestésico inhalatorio debido a su eficacia y baja toxicidad.
• El diclorometano (CH2Cl2) sirve como disolvente en la producción de café descafeinado y como removedor de pintura.
• El triclorometano (CHCl3) se usa como disolvente pero su uso anestésico se prohibió por su toxicidad hepática, renal y cardíaca.
• El tetraclorometano (CCl4) sirve como disolvente, pero debe manipularse con cuidado por su toxicidad y acumulación en el hígado.
• El 1,2-dibromoetano (CH2BrCH2Br) se usaba como insecticida y fumigante, aunque su uso está restringido debido a sus efectos carcinógenos.
• El cloruro de etilo (CH3CH2Cl) se usa como anestésico local en deportes para aliviar el dolor por adormecimiento.
• El yodo es un efectivo bactericida y esporicida, usado como antiséptico en soluciones hidroalcohólicas al 2%, aunque es irritante en mucosas.
• El cloro y sus compuestos funcionan por oxidación de componentes celulares en bacterias.
• El cloro mata algunos virus y hongos, y se usa para desinfectar agua y superficies.
• El cloro se inactiva con materia orgánica, y es irritante de tejidos y corrosivo en metales.
• El astato es un elemento radiactivo sintético.
• Muchos insecticidas en hogares y campos agrícolas son compuestos clorados como DDT, lindano, aldrín y clordano.
• El DDT, eficaz insecticida, presenta problemas por su lenta descomposición y acumulación en tejido graso.
• El DDT produce cáncer en animales de laboratorio.
• El DDT se acumula en insectos y peces, transmitiéndose en la cadena alimentaria.
• El DDT afecta a los pelícanos, debilitando las cáscaras de huevo y dificultando la reproducción.
• Su venta se prohibió salvo en casos de plagas severas.

Alcoholes

• Los alcoholes son compuestos ternarios (C, H, O) derivados de hidrocarburos.
• Uno o más átomos de hidrógeno se reemplazan por grupos hidroxilo (-OH).
• El grupo hidroxilo se enlaza a átomos de carbono.
• Los alcoholes se producen al sustituir un átomo de hidrógeno del agua por un grupo -R, dando como resultado R-OH.
• Los alcoholes presentan puntos de fusión y ebullición más elevados que los alcanos correspondientes.
• Tienen, además, mayor solubilidad en agua.
• Los alcoholes de uno a cuatro átomos de carbono son solubles en agua.
• Los alcoholes a partir de cinco átomos de carbono son insolubles en agua, pero solubles en solventes apolares.
• Los alcoholes de uno a diez átomos de carbono son líquidos incoloros con olor característico.
• Los alcoholes con más de once átomos de carbono son sólidos blancos cristalinos.

Clasificación según el número de grupos –OH:

• Monoles: Contienen un solo grupo -OH.
  • Ejemplos: CH3OH, CH3-CH2-CH2OH, CH3-CH2OH
• Polioles: Contienen dos o más grupos -OH.
  • Ejemplos: CH2OH – CH2OH, CH3 – CHOH – CHOH – CHOH – CH3, CH3 – CHOH – C(OH)2 – CHOH – CH2 – CH3

Clasificación según la posición del radical –OH:

• Primarios: Enlace a un carbono primario.
  • Ejemplos: CH3CH2OH (Etanol), CH3CH2CH2OH (1-Propanol)
• Secundarios: Enlace a un carbono secundario.
  • Ejemplos: CH3CHCH3 (2-Propanol) | OH , CH3CHCH2CH3 (2-Butanol) | OH
• Terciarios: Enlace a un carbono terciario.
  • Ejemplo: CH3 C CH3CHCH3 (2-Metil-2-propanol) | OH

Nombres, Producción y Utilidad de Alcoholes:

• Metanol: Se obtiene por destilación destructiva de la madera o por reacción de hidrógeno y monóxido de carbono a alta presión.
  • Sirve como disolvente para grasas, resinas y nitrocelulosa, en la fabricación de tinturas, anticongelantes y plásticos.
• Etanol: Se produce por fermentación de azúcares o a partir de etileno o acetileno.
  • Es disolvente de lacas, pinturas, barnices, fármacos y explosivos, y base en la elaboración de productos químicos complejos.
• Butanol: Resulta de la fermentación de almidón o de síntesis a partir de etanol o acetileno.
  • Es disolvente de nitrocelulosa, etilcelulosa, lacas y plásticos de urea-formaldehído.
  • También se utiliza como diluyente de líquidos hidráulicos y agente de extracción de drogas.

Efectos del consumo de alcohol etílico:

• Se absorbe en el estómago (20% en ayunas) y alcanza el máximo nivel en sangre entre 40 y 45 minutos.
• La comida retrasa la absorción.
• El cuerpo tarda entre 10 y 30 horas en eliminarlo de la sangre.
• El consumo excesivo es hepatotóxico y neurotóxico.
• Metabolización en el hígado en Acetaldehído y luego en Acetato.
• El exceso de alcohol causa desgaste de reservas de glucógeno.
• En caso de falta de glucógeno provoca debilidad y agotamiento.
• El máximo nivel de alcohol en sangre se registra entre 90 y 120 minutos después de la última ingesta.
• Aumenta la secreción de ácido clorhídrico y gastrina en el aparato digestivo.
• Inhibe el peristaltismo intestinal a dosis altas.
• Estimula la adenilciclasa, aumentando la secreción intestinal.
• Inhibe la liberación de ADH en los riñones, aumentando la diuresis y excreción de ácido úrico.
• En el aparato genital, disminuye la líbido y puede causar anorgasmia en dosis bajas.
• Puede causar relajación del útero en dosis altas.

Aldehídos

• Los aldehídos son derivados hidrocarbonados que contienen oxígeno.
• Contienen un grupo carbonilo (átomo de carbono unido a un átomo de oxígeno con un doble enlace).
• En los aldehídos un grupo unido al carbonilo es hidrógeno,y otro puede ser alquilo o arilo (excepto el formaldehído, que tiene dos hidrógenos).
• La principal diferencia entre alquilo y arilo es que el alquilo no posee un anillo aromático, mientras que el arilo sí.

Los aldehídos:

• Los aldehídos están presentes en muchas frutas, aportando olor y sabor.
• Son importantes en la fabricación de plásticos, tintes, aditivos y otros compuestos químicos.
• Los aldehídos terminan con "al".
• La fórmula del metanal (formaldehído) es H-C=O-H
• La fórmula del etanal (acetaldehído) es CH3-C=O-H

Ejemplos en la naturaleza:

• Benzaldehído, presente en el aceite de almendras.
• Cinamaldehído, presente en la canela.
  • Vainillina

Usos de Aldehídos:

• Se usa en la fabricación de resinas, plásticos, solventes, tinturas, perfumes y esencias.
• Narcotizantes e irritantes.
• El glutaraldehído se utiliza como desinfectante y en curtido de pieles, pero causa dermatitis alérgicas.
• El formaldehído se usa en fabricación de plásticos, industria fotográfica, explosivos, colorantes, como antiséptico y preservador.

Cetonas

• Son compuestos orgánicos con un grupo carbonilo (-CO-) unido a dos átomos de carbono.
• Las cetonas se dan si el grupo carbonilo se halla dentro de la cadena molecular.
• En las cetonas, este grupo está unido a dos grupos alquilo o arilo.
• Se usa la terminación ona.
• La propanona (acetona) tiene fórmula H3C-C=O-CH3
• La 2-butanona (etil metil cetona) tiene fórmula CH3-C=O-CH2CH3
• La 3-pentanona (dietil cetona) tiene fórmula CH3CH2-C=O-CH2CH3
• Son disolventes de lacas, barnices, plásticos y caucho.
• Las cetonas (como ácido betahidroxibutírico, ácido acetoacético y acetona) son productos finales del metabolismo rápido o excesivo de ácidos grasos.

Aminas

• Son derivados del amoniaco donde uno o más hidrógenos se reemplazan por radicales orgánicos (alquilo - R) o arilos (-Ar).
• Las aminas pueden ser "bioactivas" y causar diversas respuestas biológicas, como alteraciones del estado de ánimo.
• Su olor distintivo es a pescado descompuesto.
• Algunas diaminas describen olores.

Características y Estructura:

• Se consideran derivados del amoniaco.
• Se producen por la sustitución 1 o más hidrógenos.

Clasificación:

• Aminas primarias:
• Aminas secundarias:
• Aminas terciarias:
• Las aminas alifáticas se producen por la sustitución de radicales alquilo en la molécula de amoniaco.
• Las aminas aromáticas se producen por la sustitución de radicales arilo en la molécula de amoniaco.
• Si los radicales alquilo o arilo son idénticos, se agrega un prefijo (di-, tri-).

Nomenclatura y Ejemplos:

• Algunos mantienen sus nombres comunes.
• Si los radicales son distintos, se consideran derivados N-sustituidos u N,N-disustituidos de la amina primaria con la estructura principal: -Metilamina -Isopropilamina