Es el conjunto de átomos que se repite en una familia y que explica la reactividad típica. La cadena de carbonos modifica el punto de ebullición y la solubilidad, pero no cambia de familia. Hoy no ponemos nombres IUPAC completos: eso es la lección siguiente y la otra. Aquí miras el grupo y sacas la propiedad.
| Grupo | Lo reconoces por | Propiedad que debes poder explicar | Uso, sin receta |
|---|---|---|---|
| Alcohol | −OH unido a carbono saturado | Enlace de hidrógeno: hierve más alto que el alcano de masa parecida. Los de cadena corta se mezclan con agua; al alargar la cadena, baja esa solubilidad. | El etanol, en disolución acuosa, como desinfectante y como disolvente. |
| Aldehído | −CHO en el extremo | Carbonilo polar. Se oxida a ácido con más facilidad que una cetona. | El metanal se usa en la industria de resinas. Es tóxico: no es un reactivo de cocina. |
| Cetona | C=O entre carbonos | También polar, buen disolvente. No tiene el H del aldehído unido al carbonilo, y no se oxida igual. | La propanona es disolvente de laboratorio y de algunos quitauñas. |
| Ácido carboxílico | −COOH | Cede el H del grupo. Entre moléculas forma enlaces de hidrógeno muy eficaces (dímeros): hierve alto. | El ácido etanoico diluido es el componente ácido del vinagre. |
| Amina | −NH₂ (primaria, en este curso) | El par libre del nitrógeno acepta H⁺: es una base. Las de masa baja huelen fuerte. | Aparecen en fármacos y en moléculas biológicas; el olor no es una prueba de identidad. |
| Amida | −CONH₂ | El carbonilo al lado del N reparte el par libre: una amida no se comporta como una amina. El enlace amida es el de las proteínas (enlace peptídico). | Nailon y proteínas: materiales y tejidos, no «otra amina». |
Dos compuestos están en la misma serie homóloga si tienen el mismo grupo funcional y sus fórmulas se diferencian en uno o más CH2. La fórmula general de un monoalcohol saturado de cadena abierta es CnH2n+1OH. La de un ácido monocarboxílico saturado de cadena abierta es CnH2nO2.
Al subir n crecen las fuerzas de London, así que sube el punto de ebullición dentro de la serie. No memorices décimas: en esta lección comparas, no tablas inventadas.
¿Por qué el ácido etanoico (masa molar 60 g/mol) hierve bastante más alto que la propanona (58 g/mol), si las masas son casi iguales?
Masas atómicas redondeadas (como en clase):
Ácido etanoico C2H4O2
2 × C → 2 × 12,0 = 24,0
4 × H → 4 × 1,0 = 4,0
2 × O → 2 × 16,0 = 32,0
Masa molar = 24,0 + 4,0 + 32,0 = 60,0 g/mol
Propanona C3H6O
3 × C → 3 × 12,0 = 36,0
6 × H → 6 × 1,0 = 6,0
1 × O → 1 × 16,0 = 16,0
Masa molar = 36,0 + 6,0 + 16,0 = 58,0 g/mol
Las masas son casi iguales (60 frente a 58). La diferencia de ebullición no viene de ahí.
Pareja A: metanol y etanol. Pareja B: metanol y metanal. ¿Cuál es serie homóloga?
A. Los dos llevan −OH y del metanol al etanol se añade un CH2. B cambia de alcohol a aldehído (−CHO): misma zona de la tabla periódica no basta; el grupo es otro. Metanal y etanal sí serían serie de aldehídos.
El etano es un hidrocarburo; el etanol tiene la misma cadena de dos carbonos y un −OH. ¿Cuál esperas que hierva más alto, y por qué no vale decir «porque pesa un poco más»?
El etanol. El −OH permite enlace de hidrógeno entre moléculas. El etano solo tiene fuerzas de London, débiles en una molécula tan pequeña. El oxígeno suma masa, pero el salto de punto de ebullición lo explica la interacción nueva, no esos pocos gramos. Es el mismo argumento del ejemplo, ahora entre un alcohol y un alcano.
Escribe la fórmula semidesarrollada del término que sigue al propan-1-ol y di qué pasa con la solubilidad en agua.
CH3−CH2−CH2−CH2−OH, butan-1-ol, C4H9OH. Sigue siendo alcohol. La cadena hidrófoba es más larga, así que se mezcla peor con el agua que el etanol, aunque el −OH siga pudiendo hacer enlace de hidrógeno con el agua.
Asigna cada uso al grupo, en una frase: vinagre; disolvente propanona; olor fuerte y carácter básico de una molécula pequeña con nitrógeno.
Vinagre: ácido carboxílico (ácido etanoico diluido), porque cede H⁺. Propanona: cetona, polar y sin el H ácido del −COOH, por eso disuelve y no es el ácido del vinagre. Olor y base: amina; el par libre del N acepta un protón. No confundas amina con amida: la amida no es esa base.
La etanamida (CH3−CONH2) y la etanamina (CH3−CH2−NH2) llevan nitrógeno. ¿Por qué no las metes en la misma serie ni les atribuyes la misma basicidad?
El grupo no es el mismo: −CONH2 frente a −NH2, y no se pasa de una a la otra sumando CH2 (la etanamida es C2H5NO; la etanamina es C2H7N). En la amida el par del nitrógeno está deslocalizado hacia el carbonilo, así que no está tan disponible para coger un H⁺. Por eso una amida no se enseña como «la base» de la familia; la amina sí.
Copia en el lienzo el −COOH del ácido etanoico: el carbono del carbonilo, el doble enlace al oxígeno y el OH. Al lado, en el editor, escribe una propiedad que ese dibujo justifica.
En la vida real
Elige un grupo. El lienzo lo dibuja aquí. Luego escribe el nombre del grupo de la molécula que te pregunto y comprueba.
Pregunta:
Elige alcoholes o ácidos. Escribe tres fórmulas seguidas de la serie (diferencia CH2), el grupo que comparten y un uso del término más corto. Dibuja ese grupo en el lienzo.
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