IGCSE Chemistry · IGCSE Química · Topic 11 · Tema 11
16:50
Química Orgánica
Gasolina, botellas de plástico, vinagre, alcohol y las proteínas de tu cuerpo. Parecen completamente no relacionados. Pero cada uno está construido a partir de carbono. El carbono es…
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Organic chemistry is the chemistry of carbon compounds. Carbon is special because it can join to other carbon atoms to make long chains and rings.
La química orgánica es la química de los compuestos del carbono. El carbono es especial porque puede unirse a otros átomos de carbono para formar largas cadenas y anillos.
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Draw and interpret the displayed formula of a molecule to show all the atoms and all the bonds | |
| 2 Write and interpret general formulae of compounds in the same homologous series, limited to: (a) alkanes, $\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$ (b) alkenes, $\text{C}_n\text{H}_{2n}$ (c) alcohols, $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{OH}$ (d) carboxylic acids, $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{COOH}$ | |
| 3 Identify a functional group as an atom or group of atoms that determine the chemical properties of a homologous series | |
| 7 State that a structural formula is an unambiguous description of the way the atoms in a molecule are arranged, including $\text{CH}_2=\text{CH}_2$, $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$, $\text{CH}_3\text{COOCH}_3$ | |
| 8 Define structural isomers as compounds with the same molecular formula, but different structural formulae, including $\text{C}_4\text{H}_{10}$ as $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3$ and $\text{CH}_3\text{CH}(\text{CH}_3)\text{CH}_3$ and $\text{C}_4\text{H}_8$ as $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}=\text{CH}_2$ and $\text{CH}_3\text{CH}=\text{CHCH}_3$ | |
| 4 State that a homologous series is a family of similar compounds with similar chemical properties due to the presence of the same functional group | 9 Describe the general characteristics of a homologous series as: (a) having the same functional group (b) having the same general formula (c) differing from one member to the next by a –CH2– unit (d) displaying a trend in physical properties (e) sharing similar chemical properties |
| 5 State that a saturated compound has molecules in which all carbon–carbon bonds are single bonds | |
| 6 State that an unsaturated compound has molecules in which one or more carbon–carbon bonds are not single bonds |
| Fundamental | Complemento |
|---|---|
| 1 Dibujar e interpretar la fórmula desarrollada de una molécula para mostrar todos los átomos y todos los enlaces | |
| 2 Escribir e interpretar fórmulas generales de compuestos de la misma serie homóloga, limitadas a: (a) alcanos, $\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$ (b) alquenos, $\text{C}_n\text{H}_{2n}$ (c) alcoholes, $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{OH}$ (d) ácidos carboxílicos, $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{COOH}$ | |
| 3 Identificar un grupo funcional como un átomo o grupo de átomos que determinan las propiedades químicas de una serie homóloga | |
| 7 Indicar que una fórmula estructural es una descripción inequívoca de la forma en que los átomos de una molécula están dispuestos, incluyendo $\text{CH}_2=\text{CH}_2$, $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$, $\text{CH}_3\text{COOCH}_3$ | |
| 8 Definir los isómeros estructurales como compuestos con la misma fórmula molecular, pero diferentes fórmulas estructurales, incluyendo $\text{C}_4\text{H}_{10}$ como $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3$ y $\text{CH}_3\text{CH}(\text{CH}_3)\text{CH}_3$ y $\text{C}_4\text{H}_8$ como $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}=\text{CH}_2$ y $\text{CH}_3\text{CH}=\text{CHCH}_3$ | |
| 4 Indicar que una serie homóloga es una familia de compuestos similares con propiedades químicas similares debido a la presencia del mismo grupo funcional | 9 Describir las características generales de una serie homóloga como: (a) tener el mismo grupo funcional (b) tener la misma fórmula general (c) diferir entre sí por una unidad –CH2– (d) mostrar una tendencia en las propiedades físicas (e) compartir propiedades químicas similares |
| 5 Indicar que un compuesto saturado tiene moléculas en las que todos los enlaces carbono–carbono son simples | |
| 6 Indicar que un compuesto insaturado tiene moléculas en las que uno o más enlaces carbono–carbono no son simples |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
There are several ways to write an organic molecule:
A homologous series 同系物 is a family of compounds with the same functional group 官能团 — the atom or group of atoms that gives the family its chemical properties. Members of a series have the same general formula, differ by a $\text{CH}_2$ unit each step, and have similar chemical properties with a gradual change in physical properties.
| Series | Functional group | General formula |
|---|---|---|
| alkanes | C–C single bonds only | $\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$ |
| alkenes | C=C double bond | $\text{C}_n\text{H}_{2n}$ |
| alcohols | –OH | $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{OH}$ |
| carboxylic acids | –COOH | $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{COOH}$ |
A saturated 饱和 compound has only single carbon–carbon bonds. An unsaturated 不饱和 compound has one or more carbon–carbon bonds that are not single (such as a C=C double bond).
Structural isomers 同分异构体 are compounds with the same molecular formula but different structural formulae. For example, $\text{C}_4\text{H}_{10}$ can be a straight chain or a branched chain.
Existen varias formas de escribir una molécula orgánica:
Una serie homóloga 同系物 es una familia de compuestos con el mismo grupo funcional 官能团 —el átomo o grupo de átomos que otorga a la familia sus propiedades químicas—. Los miembros de una serie tienen la misma fórmula general, difieren en una unidad $\text{CH}_2$ en cada paso y poseen propiedades químicas similares con un cambio gradual en las propiedades físicas.
| Serie | Grupo funcional | Fórmula general |
|---|---|---|
| alcanos | solo enlaces simples C–C | $\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$ |
| alquenos | doble enlace C=C | $\text{C}_n\text{H}_{2n}$ |
| alcoholes | –OH | $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{OH}$ |
| ácidos carboxílicos | –COOH | $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{COOH}$ |
Un compuesto saturado 饱和 solo tiene enlaces carbono-carbono simples. Un compuesto insaturado 不饱和 tiene uno o más enlaces carbono-carbono que no son simples (como un doble enlace C=C).
Los isómeros estructurales 同分异构e son compuestos con la misma fórmula molecular pero diferentes fórmulas estructurales. Por ejemplo, $\text{C}_4\text{H}_{10}$ puede ser una cadena lineal o una cadena ramificada.
Classify organic molecules by the group that controls their reactions. · Clasificar moléculas orgánicas según el grupo que controla sus reacciones.
| English | Español |
|---|---|
| molecular formula/məˈlekjʊlə ˈfɔːmjʊlə/ | fórmula molecular |
| displayed formula/dɪˈspleɪd ˈfɔːmjʊlə/ | fórmula desarrollada |
| structural formula/ˈstrʌktʃərəl ˈfɔːmjʊlə/ | fórmula estructural |
| general formula/ˈdʒenərəl ˈfɔːmjʊlə/ | fórmula general |
| homologous series/həˈmɒləɡəs ˈsɪəriːz/ | serie homóloga |
| functional group/ˈfʌŋkʃənl ɡruːp/ | grupo funcional |
| saturated/ˈsætʃəreɪtɪd/ | saturada |
| unsaturated/ʌnˈsætʃəreɪtɪd/ | insaturada |
| Structural isomers/ˈstrʌktʃərəl ˈaɪsəməz/ | Isómeros estructurales |
| fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/ | combustibles fósiles |
| coal/kəʊl/ | carbón |
| natural gas/ˈnætʃərəl ɡæs/ | gas natural |
| petroleum/pəˈtrəʊliːəm/ | petróleo |
| Methane/ˈmiːθeɪn/ | Metano |
| hydrocarbon/ˈhaɪdrəkɑːbən/ | hidrocarburo |
| fractions/ˈfrækʃnz/ | fracciones |
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Name and draw the displayed formulae of: (a) methane and ethane (b) ethene (c) ethanol (d) ethanoic acid (e) the products of the reactions stated in sections 11.4–11.7 | 3 Name and draw the structural and displayed formulae of unbranched: (a) alkanes (b) alkenes, including but-1-ene and but-2-ene (c) alcohols, including propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol and butan-2-ol (d) carboxylic acids containing up to four carbon atoms per molecule |
| 2 State the type of compound present, given a chemical name ending in -ane, -ene, -ol, or -oic acid or from a molecular formula or displayed formula | 4 Name and draw the displayed formulae of the unbranched esters which can be made from unbranched alcohols and carboxylic acids, each containing up to four carbon atoms |
| Fundamental | Complemento |
|---|---|
| 1 Nombrar y dibujar las fórmulas desarrolladas de: (a) metano y etano (b) eteno (c) etanol (d) ácido etanoico (e) los productos de las reacciones indicadas en las secciones 11.4–11.7 | 3 Nombrar y dibujar las fórmulas estructurales y desarrolladas de los siguientes no ramificados: (a) alcanos (b) alquenos, incluyendo but-1-eno y but-2-eno (c) alcoholes, incluyendo propan-1-ol, propan-2-ol, butan-1-ol y butan-2-ol (d) ácidos carboxílicos que contienen hasta cuatro átomos de carbono por molécula |
| 2 Indicar el tipo de compuesto presente, dado un nombre químico terminado en -ane, -ene, -ol, o -oic acid, o a partir de una fórmula molecular o fórmula desarrollada | 4 Nombrar y dibujar las fórmulas desarrolladas de los ésteres no ramificados que pueden obtenerse a partir de alcoholes y ácidos carboxílicos no ramificados, cada uno con hasta cuatro átomos de carbono |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
The end of the name tells you the family:
| Ending | Family | Example |
|---|---|---|
| -ane | alkane | methane, ethane |
| -ene | alkene | ethene |
| -ol | alcohol | ethanol |
| -oic acid | carboxylic acid | ethanoic acid |
The start of the name tells you the number of carbon atoms: meth- = 1, eth- = 2, prop- = 3, but- = 4. For longer alkenes and alcohols, a number shows where the functional group is, for example but-1-ene and but-2-ene, or propan-1-ol and propan-2-ol.
El final del nombre indica la familia:
| Terminación | Familia | Ejemplo |
|---|---|---|
| -ano | alcano | metano, etano |
| -eno | alqueno | eteno |
| -ol | alcohol | etanol |
| -oico ácido | ácido carboxílico | ácido etanoico |
El inicio del nombre indica el número de átomos de carbono: met- = 1, et- = 2, prop- = 3, but- = 4. Para alquenos y alcoholes más largos, un número indica dónde está el grupo funcional, por ejemplo but-1-eno y but-2-eno, o propan-1-ol y propan-2-ol.
Follow the route from structure to systematic name. · Siga la ruta desde la estructura hasta el nombre sistemático.
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Name the fossil fuels: coal, natural gas and petroleum | |
| 2 Name methane as the main constituent of natural gas | |
| 3 State that hydrocarbons are compounds that contain hydrogen and carbon only | |
| 4 State that petroleum is a mixture of hydrocarbons | |
| 5 Describe the separation of petroleum into useful fractions by fractional distillation | |
| 6 Describe how the properties of fractions obtained from petroleum change from the bottom to the top of the fractionating column, limited to: (a) decreasing chain length (b) higher volatility (c) lower boiling points (d) lower viscosity | |
| 7 Name the uses of the fractions as: (a) refinery gas fraction for gas used in heating and cooking (b) gasoline/petrol fraction for fuel used in cars (c) naphtha fraction as a chemical feedstock (d) kerosene/paraffin fraction for jet fuel (e) diesel oil/gas oil fraction for fuel used in diesel engines (f) fuel oil fraction for fuel used in ships and home heating systems (g) lubricating oil fraction for lubricants, waxes and polishes (h) bitumen fraction for making roads |
| Fundamental | Suplementario |
|---|---|
| 1 Nombren los combustibles fósiles: carbón, gas natural y petróleo | |
| 2 Nombren el metano como constituyente principal del gas natural | |
| 3 Indiquen que los hidrocarburos son compuestos que contienen únicamente hidrógeno y carbono | |
| 4 Indiquen que el petróleo es una mezcla de hidrocarburos | |
| 5 Describan la separación del petróleo en fracciones útiles mediante destilación fraccionada | |
| 6 Describan cómo cambian las propiedades de las fracciones obtenidas del petróleo de abajo hacia arriba de la columna de destilación, limitándose a: (a) disminución de la longitud de la cadena (b) mayor volatilidad (c) puntos de ebullición más bajos (d) menor viscosidad | |
| 7 Nombren los usos de las fracciones como: (a) fracción de gases de refinería para gas utilizado en calefacción y cocina (b) fracción de gasolina para combustible utilizado en automóviles (c) fracción de nafta como materia prima química (d) fracción de queroseno/parafina para combustible de aviación (e) fracción de aceite diésel/gasoil para combustible utilizado en motores diésel (f) fracción de aceite combustible para combustible utilizado en barcos y sistemas de calefacción doméstica (g) fracción de aceite lubricante para lubricantes, ceras y pulimentos (h) fracción de betún para la construcción de carreteras |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
The three fossil fuels 化石燃料 are coal 煤, natural gas 天然气 and petroleum 石油 (crude oil). Methane 甲烷 is the main part of natural gas.
A hydrocarbon 碳氢化合物 is a compound made of hydrogen and carbon only. Petroleum is a mixture of many different hydrocarbons.
Petroleum is separated into useful fractions 馏分 by fractional distillation 分馏. The mixture is heated, and the different hydrocarbons turn to gas and rise up a tall fractionating column 分馏塔. The column is hot at the bottom and cool at the top, so each fraction turns back to liquid at a different height.
Going from the bottom to the top of the column, the fractions have:
| Fraction | Use |
|---|---|
| refinery gas | gas for heating and cooking |
| gasoline / petrol | fuel for cars |
| naphtha | raw material for making chemicals |
| kerosene / paraffin | jet fuel |
| diesel oil | fuel for diesel engines |
| fuel oil | fuel for ships and home heating |
| lubricating oil | lubricants, waxes and polishes |
| bitumen 沥青 | making roads |
Los tres combustibles fósiles 化石燃料 son el carbón 煤, el gas natural 天然气 y el petróleo 石油 (petróleo crudo). El metano 甲烷 es la parte principal del gas natural.
Un hidrocarburo 碳氢化合物 es un compuesto formado únicamente por hidrógeno y carbono. El petróleo es una mezcla de muchos hidrocarburos diferentes.
El petróleo se separa en fracciones 馏分 útiles mediante destilación fraccionada 分馏. La mezcla se calienta y los diferentes hidrocarburos se convierten en gas y ascienden por una alta columna de fraccionamiento 分馏塔. La columna está caliente en la base y fría en la parte superior, por lo que cada fracción vuelve a convertirse en líquido a diferente altura.
De abajo hacia arriba en la columna, las fracciones tienen:
| Fracción | Uso |
|---|---|
| gases de refinería | gas para calefacción y cocina |
| gasolina / bencina | combustible para automóviles |
| nafta | materia prima para fabricar productos químicos |
| queroseno / parafina | combustible para aviación |
| aceite diésel | combustible para motores diésel |
| fuel oil | combustible para barcos y calefacción doméstica |
| aceite lubricante | lubricantes, ceras y pulimentos |
| bitumen 沥青 | construcción de carreteras |
Follow a fuel from source to combustion products. · Seguir un combustible desde su origen hasta sus productos de combustión.
| English | Español |
|---|---|
| fractional distillation/ˈfrækʃənl dɪstɪˈleɪʃn/ | destilación fraccionada |
| fractionating column/ˈfrækʃənətɪŋ ˈkɒlʌm/ | columna de fraccionamiento |
| chain length/tʃeɪn leŋθ/ | longitud de cadena |
| volatility/ˌvɒləˈtɪlɪti/ | volatilidad |
| viscosity/vɪˈskɒsɪti/ | viscosidad |
| bitumen/ˈbɪtʃuːmən/ | bitumen |
| Alkanes/ˈælkeɪnz/ | Alcanos |
| Combustion/kəmˈbʌstʃn/ | Combustión |
| substitution reaction/ˌsʌbstɪˈtjuːʃn rɪˈækʃn/ | reacción de sustitución |
| ultraviolet light/ˌʊltrəˈvaɪəlɪt laɪt/ | luz ultravioleta |
| photochemical reaction/ˌfəʊtəʊˈkemɪkl rɪˈækʃn/ | reacción fotoquímica |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | energía de activación |
| Alkenes/ˈælkiːnz/ | Alquenos |
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 State that the bonding in alkanes is single covalent and that alkanes are saturated hydrocarbons | |
| 2 Describe the properties of alkanes as being generally unreactive, except in terms of combustion and substitution by chlorine | 3 State that in a substitution reaction one atom or group of atoms is replaced by another atom or group of atoms |
| 4 Describe the substitution reaction of alkanes with chlorine as a photochemical reaction, with ultraviolet light providing the activation energy, $E_a$, and draw the structural or displayed formulae of the products, limited to monosubstitution |
| Núcleo | Complemento |
|---|---|
| 1 Indicar que el enlace en los alcanos es covalente simple y que los alcanos son hidrocarburos saturados | |
| 2 Describir las propiedades de los alcanos como generalmente inertes, excepto en términos de combustión y sustitución con cloro | 3 Indicar que en una reacción de sustitución un átomo o grupo de átomos es reemplazado por otro átomo o grupo de átomos |
| 4 Describir la reacción de sustitución de los alcanos con cloro como una reacción fotoquímica, donde la luz ultravioleta proporciona la energía de activación, $E_a$, y dibujar las fórmulas estructurales o desarrolladas de los productos, limitándose a la monosustitución |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Alkanes 烷烃 have only single covalent bonds, so they are saturated hydrocarbons. They are generally unreactive. Their two important reactions are:
In a substitution reaction 取代反应, one atom (or group of atoms) is replaced by another. Alkanes react with chlorine only in ultraviolet light 紫外线 — this is a photochemical reaction 光化学反应, where the light provides the activation energy 活化能. For example:
Los alcanos 烷烃 tienen solo enlaces covalentes simples, por lo que son hidrocarburos saturados. Generalmente son poco reactivos. Sus dos reacciones importantes son:
En una reacción de sustitución 取代反应, un átomo (o grupo de átomos) es reemplazado por otro. Los alcanos reaccionan con el cloro solo bajo luz ultravioleta 紫外线 —esto es una reacción fotoquímica 光化学反应, donde la luz proporciona la energía de activación 活化能—. Por ejemplo:
Step through combustion. With plenty of oxygen an alkane burns cleanly; starve it of oxygen and you get toxic carbon monoxide and soot instead. · Paso a paso de la combustión. Con suficiente oxígeno, un alcano arde limpiamente; si se le priva de oxígeno, produce monóxido de carbono tóxico y hollín en su lugar.
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 State that the bonding in alkenes includes a double carbon–carbon covalent bond and that alkenes are unsaturated hydrocarbons | |
| 2 Describe the manufacture of alkenes and hydrogen by the cracking of larger alkane molecules using a high temperature and a catalyst | |
| 3 Describe the reasons for the cracking of larger alkane molecules | |
| 5 State that in an addition reaction only one product is formed | |
| 4 Describe the test to distinguish between saturated and unsaturated hydrocarbons by their reaction with aqueous bromine | 6 Describe the properties of alkenes in terms of addition reactions with: (a) bromine or aqueous bromine (b) hydrogen in the presence of a nickel catalyst (c) steam in the presence of an acid catalyst and draw the structural or displayed formulae of the products |
| Central | Complementario |
|---|---|
| 1 Indicar que el enlace en los alquenos incluye un doble enlace covalente carbono–carbono y que los alquenos son hidrocarburos insaturados | |
| 2 Describir la fabricación de alquenos e hidrógeno mediante la ruptura catalítica (cracking) de moléculas más grandes de alcanos utilizando una alta temperatura y un catalizador | |
| 3 Describir las razones para la ruptura catalítica de moléculas más grandes de alcanos | |
| 5 Indicar que en una reacción de adición solo se forma un producto | |
| 4 Describir la prueba para distinguir entre hidrocarburos saturados e insaturados por su reacción con bromo acuoso | 6 Describir las propiedades de los alquenos en términos de reacciones de adición con: (a) bromo o bromo acuoso (b) hidrógeno en presencia de un catalizador de níquel (c) vapor de agua en presencia de un catalizador ácido y dibujar las fórmulas estructurales o desarrolladas de los productos |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Alkenes 烯烃 have a carbon–carbon double bond (C=C), so they are unsaturated hydrocarbons.
Large alkane molecules are not very useful. Cracking 裂化 breaks them into smaller, more useful molecules — smaller alkanes and alkenes — using a high temperature and a catalyst 催化剂. Cracking also makes hydrogen 氢气 and provides alkenes for making plastics.
Worked example. Cracking one molecule of decane, $\text{C}_{10}\text{H}_{22}$, gives octane, $\text{C}_8\text{H}_{18}$, and one other product. Identify it, and say how you would tell the two products apart. Atoms are conserved, so subtract: carbon $10 - 8 = 2$, hydrogen $22 - 18 = 4$. The other product is $\text{C}_2\text{H}_4$, ethene - an alkene, because it fits $\text{C}_n\text{H}_{2n}$. To tell them apart, shake each with orange bromine water: ethene has a C=C, so it decolourises the bromine water, while octane is saturated and leaves it orange. Balance a cracking equation by counting atoms on each side; the alkene is whatever is left over.
The C=C double bond makes alkenes reactive. They take part in addition reactions 加成反应, where two molecules join to form a single product.
Los alquenos 烯烃 tienen un doble enlace carbono-carbono (C=C), por lo que son hidrocarburos insaturados.
Las moléculas grandes de alcanos no son muy útiles. La ruptura catalítica 裂化 las rompe en moléculas más pequeñas y útiles —alcanos y alquenos más pequeños— utilizando una temperatura elevada y un catalizador 催化剂. La ruptura catalítica también produce hidrógeno 氢气 y proporciona alquenos para fabricar plásticos.
Ejemplo resuelto. La ruptura catalítica de una molécula de decano, $\text{C}_{10}\text{H}_{22}$, produce octano, $\text{C}_8\text{H}_{18}$, y otro producto. Identifíquelo y explique cómo distinguir entre los dos productos. Los átomos se conservan, así que reste: carbono $10 - 8 = 2$, hidrógeno $22 - 18 = 4$. El otro producto es $\text{C}_2\text{H}_4$, eteno —un alqueno, ya que cumple la fórmula $\text{C}_n\text{H}_{2n}$—. Para distinguirlos, agite cada uno con agua bromurada naranja: el eteno tiene un C=C, por lo que decoloriza el agua bromurada, mientras que el octano es saturado y deja el agua naranja. Equilibre una ecuación de ruptura contando los átomos en cada lado; el alqueno es lo que sobra.
El doble enlace C=C hace que los alquenos sean reactivos. Participan en reacciones de adición 加成反应, donde dos moléculas se unen para formar un único producto.
Step through an addition reaction. The C=C double bond is an alkene's reactive spot — molecules add right across it, which also gives the bromine-water test. · Paso a paso de una reacción de adición. El doble enlace C=C es el sitio reactivo de un alqueno: las moléculas se añaden directamente a través de él, lo que también explica la prueba del agua de bromo.
| English | Español |
|---|---|
| Cracking/ˈkrækɪŋ/ | Cracking (fractura) |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | catalizador |
| hydrogen/ˈhaɪdrədʒn/ | hidrógeno |
| addition reactions/əˈdɪʃn rɪˈækʃnz/ | reacciones de adición |
| bromine/ˈbrəʊmaɪn/ | bromo |
| nickel/ˈnɪkl/ | níquel |
| steam/stiːm/ | vapor de agua |
| Alcohols/ˈælkəhɒlz/ | Alcoholes |
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Describe the manufacture of ethanol by: (a) fermentation of aqueous glucose at 25–35 °C in the presence of yeast and in the absence of oxygen (b) catalytic addition of steam to ethene at 300 °C and 6000 kPa / 60 atm in the presence of an acid catalyst | 4 Describe the advantages and disadvantages of the manufacture of ethanol by: (a) fermentation (b) catalytic addition of steam to ethene |
| 2 Describe the combustion of ethanol | |
| 3 State the uses of ethanol as: (a) a solvent (b) a fuel |
| Fundamental | Suplementario |
|---|---|
| 1 Describir la fabricación del etanol mediante: (a) fermentación de una solución acuosa de glucosa a 25–35 °C en presencia de levadura y en ausencia de oxígeno (b) adición catalítica de vapor de agua al eteno a 300 °C y 6000 kPa / 60 atm en presencia de un catalizador ácido | 4 Describir las ventajas e inconvenientes de la fabricación del etanol mediante: (a) fermentación (b) adición catalítica de vapor de agua al eteno |
| 2 Describir la combustión del etanol | |
| 3 Indicar los usos del etanol como: (a) disolvente (b) combustible |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Alcohols 醇 contain the –OH functional group. The most important one is ethanol 乙醇. There are two ways to make ethanol.
| Method | Conditions | Notes |
|---|---|---|
| fermentation 发酵 of glucose | yeast, 25–35 °C, no oxygen | uses renewable sugar, but slow and gives impure ethanol |
| addition of steam to ethene 乙烯 | 300 °C, 60 atm, acid catalyst | fast and pure, but uses petroleum (non-renewable) |
In fermentation, yeast 酵母 turns glucose 葡萄糖 into ethanol and carbon dioxide.
Ethanol burns well (combustion), so it is used as a fuel. It also dissolves many substances, so it is used as a solvent 溶剂.
Los alcoholes 醇 contienen el grupo funcional –OH. El más importante es el etanol 乙醇. Hay dos formas de obtener etanol.
| Método | Condiciones | Notas |
|---|---|---|
| fermentación 发酵 de la glucosa | levadura, 25–35 °C, sin oxígeno | usa azúcar renovable, pero es lenta y produce etanol impuro |
| adición de vapor al eteno 乙烯 | 300 °C, 60 atm, catalizador ácido | rápida y pura, pero usa petróleo (no renovable) |
En la fermentación, la levadura 酵母 convierte la glucosa 葡萄糖 en etanol y dióxido de carbono.
El etanol arde bien (combustión), por lo que se usa como combustible. También disuelve muchas sustancias, por lo que se usa como disolvente 溶剂.
Step through fermentation. Yeast turns sugar into ethanol with no air — the same alcohol can then be oxidised to vinegar. · Paso a paso de la fermentación. La levadura transforma el azúcar en etanol sin aire; este mismo alcohol puede oxidarse posteriormente para formar vinagre.
| English | Español |
|---|---|
| ethanol/ˈeθənɒl/ | etanol |
| fermentation/fɜːmənˈteɪʃn/ | fermentación |
| ethene/ˈiːθiːn/ | eteno |
| yeast/jiːst/ | levadura |
| glucose/ˈɡluːkəʊs/ | glucosa |
| solvent/ˈsɒlvənt/ | solvente |
| Carboxylic acids/ˌkɑːbəkˈsɪlɪk ˈæsɪdz/ | Ácidos carboxílicos |
| Ethanoic acid/ˌeθəˈnəʊɪk ˈæsɪd/ | Ácido etanoico |
| metals/ˈmetlz/ | metales |
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Describe the reaction of ethanoic acid with: (a) metals (b) bases (c) carbonates including names and formulae of the salts produced | 2 Describe the formation of ethanoic acid by the oxidation of ethanol: (a) with acidified aqueous potassium manganate(VII) (b) by bacterial oxidation during vinegar production |
| 3 Describe the reaction of a carboxylic acid with an alcohol using an acid catalyst to form an ester |
| Fundamental | Complementario |
|---|---|
| 1 Describir la reacción del ácido etanoico con: (a) metales (b) bases (c) carbonatos, incluyendo los nombres y fórmulas de las sales producidas | 2 Describir la formación de ácido etanoico por oxidación del etanol: (a) con permanganato de potasio acidificado acuoso (b) por oxidación bacteriana durante la producción de vinagre |
| 3 Describir la reacción de un ácido carboxílico con un alcohol usando un catalizador ácido para formar un éster |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Carboxylic acids 羧酸 contain the –COOH functional group. Ethanoic acid 乙酸 is the one to know. Like other acids, it reacts with:
The salts formed are called ethanoates.
Ethanoic acid can be made by the oxidation 氧化 of ethanol, either using acidified potassium manganate(VII) 高锰酸钾, or by bacteria during the making of vinegar 醋.
When a carboxylic acid reacts with an alcohol (using an acid catalyst), it forms an ester 酯. For example, ethanol + ethanoic acid → ethyl ethanoate + water. The ester's functional group is $-\text{COO}-$, and you name it from its two parents: the alcohol gives the first part with an -yl ending (ethyl), the acid gives the second part with an -oate ending (ethanoate). Its displayed formula is $\text{CH}_3\text{-COO-CH}_2\text{-CH}_3$.
Los ácidos carboxílicos 羧酸 contienen el grupo funcional –COOH. El ácido etanoico 乙酸 es el que debe conocerse. Como otros ácidos, reacciona con:
Las sales formadas se llaman etanoatos.
El ácido etanoico puede obtenerse por la oxidación 氧化 del etanol, ya sea usando permanganato de potasio acidificado 高锰酸钾, o por bacterias durante la fabricación del vinagre 醋.
Cuando un ácido carboxílico reacciona con un alcohol (usando un catalizador ácido), forma un éster 酯. Por ejemplo, etanol + ácido etanoico → etanoato de etilo + agua. El grupo funcional del éster es $-\text{COO}-$, y se nombra a partir de sus dos precursores: el alcohol da la primera parte con terminación -ilo (etil), el ácido da la segunda parte con terminación -oato (etanoato). Su fórmula desarrollada es $\text{CH}_3\text{-COO-CH}_2\text{-CH}_3$.
Carboxylic acids are weak acids — they only partly ionise, so they sit just below pH 7. Slide the scale to see where they fall. · Los ácidos carboxílicos son ácidos débiles: solo se ionizan parcialmente, por lo que su pH está ligeramente por debajo de 7. Deslice la escala para ver dónde se sitúan.
| English | Español |
|---|---|
| bases/ˈbeɪsɪz/ | bases |
| salt/sɒlt/ | sal |
| carbonates/ˈkɑːbəneɪts/ | carbonatos |
| oxidation/ˌɒksɪˈdeɪʃn/ | oxidación |
| potassium manganate(VII)/pəˈtæsɪəm ˈmæŋɡəneɪt/ | permanganato de potasio(VII) |
| vinegar/ˈvɪnɪɡə/ | vinagre |
| ester/ˈestə/ | éster |
| Core | Supplement |
|---|---|
| 1 Define polymers as large molecules built up from many smaller molecules called monomers | 6 Identify the repeat units and/or linkages in addition polymers and in condensation polymers |
| 2 Describe the formation of poly(ethene) as an example of addition polymerisation using ethene monomers | 7 Deduce the structure or repeat unit of an addition polymer from a given alkene and vice versa |
| 8 Deduce the structure or repeat unit of a condensation polymer from given monomers and vice versa, limited to: (a) polyamides from a dicarboxylic acid and a diamine (b) polyesters from a dicarboxylic acid and a diol | |
| 9 Describe the differences between addition and condensation polymerisation | |
| 10 Describe and draw the structure of: (a) nylon, a polyamide [image] (b) PET, a polyester [image] The full name for PET, polyethylene terephthalate, is not required | |
| 3 State that plastics are made from polymers | |
| 4 Describe how the properties of plastics have implications for their disposal | 11 State that PET can be converted back into monomers and re-polymerised |
| 5 Describe the environmental challenges caused by plastics, limited to: (a) disposal in landfill sites (b) accumulation in oceans (c) formation of toxic gases from burning | |
| 12 Describe proteins as natural polyamides and that they are formed from amino acid monomers with the general structure: [image] where R represents different types of side-chain | |
| 13 Describe and draw the structure of proteins as: [image] |
| Core | Suplemento |
|---|---|
| 1 Definir los polímeros como moléculas grandes formadas a partir de muchas moléculas más pequeñas llamadas monómeros | 6 Identificar las unidades repetitivas y/o enlaces en polímeros de adición y en polímeros de condensación |
| 2 Describir la formación del poli(eteno) como ejemplo de polimerización por adición utilizando monómeros de eteno | 7 Deducir la estructura o unidad repetitiva de un polímero de adición a partir de un alqueno dado y viceversa |
| 8 Deducir la estructura o unidad repetitiva de un polímero de condensación a partir de monómeros dados y viceversa, limitado a: (a) poliamidas a partir de un ácido dicarboxílico y una diamina (b) poliésteres a partir de un ácido dicarboxílico y un diol | |
| 9 Describir las diferencias entre la polimerización por adición y la polimerización por condensación | |
| 10 Describir y dibujar la estructura de: (a) nailon, una poliamida [imagen] (b) PET, un poliéster [imagen] No se requiere el nombre completo del PET, polietertereftalato | |
| 3 Indicar que los plásticos están hechos a partir de polímeros | |
| 4 Describir cómo las propiedades de los plásticos tienen implicaciones para su eliminación | 11 Indicar que el PET puede convertirse nuevamente en monómeros y repolymerizarse |
| 5 Describir los desafíos ambientales causados por los plásticos, limitado a: (a) eliminación en vertederos (b) acumulación en océanos (c) formación de gases tóxicos por combustión | |
| 12 Describir las proteínas como poliamidas naturales y que se forman a partir de monómeros de aminoácidos con la estructura general: [imagen] donde R representa diferentes tipos de cadena lateral | |
| 13 Describir y dibujar la estructura de las proteínas como: [imagen] |
Source: Cambridge International syllabus · Fuente: Plan de estudios Cambridge International
A polymer 聚合物 is a very large molecule built from many small molecules called monomers 单体.
In addition polymerisation 加聚, many unsaturated monomers join together with no other product. For example, many ethene monomers join to make poly(ethene). The small part that repeats along the chain is the repeat unit 重复单元.
In condensation polymerisation 缩聚, monomers join and a small molecule (usually water) is lost each time a bond forms. This makes two important types:
The new bond joining the monomers is the linkage: an amide linkage 酰胺键 (written $-\text{CO-NH}-$) in a polyamide such as nylon, and an ester linkage 酯键 (written $-\text{CO-O}-$) in a polyester such as PET. A repeat unit is drawn in brackets, e.g. nylon as $-[\text{CO-}(\text{CH}_2)_4\text{-CO-NH-}(\text{CH}_2)_6\text{-NH}]-$; in an exam you may be asked to circle the linkage in a drawn repeat unit.
Plastics 塑料 are made from polymers. Because many plastics do not break down, getting rid of them is a problem:
Proteins 蛋白质 are natural polyamides. They are made from amino acid 氨基酸 monomers joined in long chains.
Un polímero 聚合物 es una molécula muy grande construida a partir de muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros 单体.
En la polimerización por adición 加聚, muchos monómeros insaturados se unen sin ningún otro producto. Por ejemplo, muchos monómeros de eteno se unen para formar polietileno. La pequeña parte que se repite a lo largo de la cadena es la unidad repetitiva 重复单元.
En la polimerización por condensación 缩聚, los monómeros se unen y se pierde una molécula pequeña (generalmente agua) cada vez que se forma un enlace. Esto da lugar a dos tipos importantes:
El nuevo enlace que une los monómeros es el enlace: un enlace amida 酰胺键 (escrito $-\text{CO-NH}-$) en una polyamida como el nailon, y un enlace éster 酯键 (escrito $-\text{CO-O}-$) en un poliéster como el PET. Una unidad repetitiva se dibuja entre corchetes, ej. nailon como $-[\text{CO-}(\text{CH}_2)_4\text{-CO-NH-}(\text{CH}_2)_6\text{-NH}]-$; en un examen pueden pedirle que encircle el enlace en una unidad repetitiva dibujada.
Los plásticos 塑料 están hechos de polímeros. Como muchos plásticos no se degradan, deshacerse de ellos es un problema:
Las proteínas 蛋白质 son polyamidas naturales. Están formadas por monómeros de aminoácidos 氨基酸 unidos en largas cadenas.
Small monomers join into a long chain — the basis of all plastics. · Pequeños monómeros se unen para formar una cadena larga — la base de todos los plásticos.
| English | Español |
|---|---|
| polymer/ˈpɒlɪmə/ | polímero |
| monomers/ˈmɒnəʊməz/ | monómeros |
| addition polymerisation/əˈdɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ | polimerización por adición |
| repeat unit/rɪˈpiːt ˈjuːnɪt/ | unidad repetitiva |
| condensation polymerisation/kɒndenˈseɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ | polimerización por condensación |
| Polyamides/ˌpɒlɪˈeɪmaɪdz/ | Poliamidas |
| Nylon/ˈnaɪlɒn/ | Nylon |
| Polyesters/ˌpɒlɪˈestəz/ | Poliésteres |
| amide linkage/əˈmaɪd ˈlɪŋkɪdʒ/ | enlace amida |
| ester linkage/ˈestə ˈlɪŋkɪdʒ/ | enlace éster |
| Plastics/ˈplæstɪks/ | Plásticos |
| landfill/ˈlændfɪl/ | vertedero |
| Proteins/ˈprəʊtiːnz/ | Proteínas |
| amino acid/əˈmiːnəʊ ˈæsɪd/ | aminoácido |
Work through it step by step, with instant-check exercises. · Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.
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