GENERALIDADES QuímicaOrgánica. Clases grados onces

7/31/2019 GENERALIDADES QumicaOrgnica. Clases grados onces

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Qumicaorgnica

Colegio Parroquial San

Francisco de Sales.Grado 11


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Contenidos (1)1.-Caractersticas del carbono

1.1.Tipos de hibridacin y enlace

2.-Formulacin y nomenclatura de compuestos

orgnicos (dos grupos funcionales).3.-Reactividad de los compuestos orgnicos.3.1.Efectos inductivo y mesmero3.2.Rupturas de enlace e intermedios de reaccin.

3.3.Tipos de reactivos.

4.-Principales tipos de reacciones orgnicas


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Contenidos (2)5.-Reacciones de sustitucin.

5.1.Homoltica.5.2.Electrfila.5.3.Nuclefila.

6.-Reacciones de adicin.7.-Reacciones de eliminacin.8.-Reacciones de oxidacin-reduccin.

9.-Otras reacciones orgnicas.9.1.Reacciones de combustin.9.2.Reacciones de esterificacin.9.3.Reacciones de saponificacin.

9.4.Reacciones de condensacin


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Caractersticas del Carbono

Electronegatividad intermedia Enlace covalente con metales como con no metales Posibilidad de unirse a s mismo formando

cadenas. Tetravalencia: s2p2 spx py pz

400 kJ/mol(se desprenden 830 kJ/mol al formar 2 enlaces CH)

Tamao pequeo, por lo que es posible quelos tomos se aproximen lo suficiente paraformar enlaces , formando enlaces doblesy triples (esto no es posible en el Si).

hibridacin


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Tipos de enlace

Enlace simple:Los cuatro pares deelectrones se comparten con cuatro tomos

distintos. Ejemplo: CH4, CH3CH3 Enlace doble: Hay dos pares electrnicos

compartidos con el mismo tomo.Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O

Enlace triple: Hay tres pares electrnicoscompartidos con el mismo tomo.

Ejemplo: HCCH, CH3CN


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Tipos de hibridacin y enlace. El carbono puede hibridarse de tres maneras

distintas: Hibridacin sp3:

4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simplesde tipo (frontales).

Hibridacin sp2: 3 orbitales sp2iguales que forman enlaces + 1

orbital p (sin hibridar) que formar un enlace

(lateral) Hibridacin sp:

2 orbitales sp iguales que forman enlaces + 2orbitales p (sin hibridar) que formarn sendos

enlaces


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Hibridacin sp3

4 orbitales sp3 iguales que forman 4enlaces simples de tipo (frontales).

Los cuatro pares de electrones secomparten con cuatro tomos distintos.

Geometra tetradrica: ngulos CH:1095 y distancias CH iguales.

Ejemplo: CH4, CH3CH3


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Hibridacin sp2

3 orbitales sp2 iguales que formanenlaces + 1 orbital p (sin hibridar)que formar un enlace (lateral)

Forma un enlace doble, uno y otro, es decir, hay dos pares electrnicoscompartidos con el mismo tomo.

Geometra triangular: ngulos CH:120 y distancia C=C < CC Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O


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Hibridacin sp

2 orbitales sp iguales que formanenlaces + 2 orbitales p (sin hibridar)que formarn sendos enlaces

Forma bien un enlace tripleun enlace y dos , es decir, hay tres pareselectrnicos compartidos con el mismotomo, o bien dos enlaces dobles, si

bien este caso es ms raro. Geometra lineal: ngulos CH: 180 y

distancia CC < C=C < CC Ejemplo: HCCH, CH3CN


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Ejercicio A: Indica la hibridacin que cabeesperar en cada uno de los tomos decarbono que participan en las siguientesmolculas:

CHCCH2CHO; CH3CH=CHCN

sp sp sp3

sp2

sp3

sp2

sp2

sp


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Principales grupos funcionales(por orden de prioridad) (1)

Funcin Nom.grupo

Grupo Nom.(princ.)

Nom.(secund)

cidocarboxlico

carboxilo RCOOH cidooico

carboxi (incluye C)

ster ster RCOOR ato deilo

oxicarbonil

Amida amido RCONRR amida amido

Nitrilo nitrilo RCN nitrilo ciano (incluye C)Aldehdo carbonilo RCH=O al formil (incluye C)

Cetona carbonilo RCOR ona oxo

Alcohol hidroxilo ROH ol hidroxi

Fenol fenol C6H5OH fenol hidroxifenil


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Principales grupos funcionales(por orden de prioridad) (2)

Funcin Nom.grupo

Grupo Nom.(princ.) Nom(sec)

Amina (primaria)(secundaria)(terciaria)

Amino

RNH2RNHR

RNRR

ilaminaililamina

ilililamina

amino

ter Oxi ROR ililter oxiilHidr. etilnico alqueno C=C eno enHidr. acetilnico alquino CC ino Ino (sufijo)Nitrocompuestro Nitro RNO2 nitro nitroHaluro halgeno RX X XRadical alquilo R il il


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Nomenclatura de compuestos orgnicos

con ms de un grupo funcional. Se identifica cul es la funcin principal (laprimera en el nombre de preferencia). Es laque da el nombre al compuesto.

Las funciones secundarias se nombran comoprefijos usando el nombre del grupo (oxo para

carbonilo, hidroxi para hidroxilo).

Ejemplo: CH3CHOHCOOH Funcin principal: cido carboxlico Funcin secundaria: alcohol Nombre del grupo: hidroxilo. Prefijo: hidroxi.

Nombre: cido 2 hidrxi-propanoico.


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Nomenclatura de gruposfuncionales secundarios (prefijos). cido Carboxi (como sustituyente)

HOOCCHCH2COOH cido carboxi-dibutanoico|COOH

ster alcoxicarbonil (como sustituyente)

HOOCCH2COOCH3 cido metoxicarbonil etanoico Amida amido (como sustituyente)

CH3CHCH2COOH cido 3-amido-butanoico|CONH

2

Nitrilo ciano (como sustituyente)NCCHCH2COOCH3 3-cianopropanoato de metilo

Aldehdo oxo o formil (como sustituyente)

OHCCH2CONH2 3-oxo-propanamida


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Nomenclatura de gruposfuncionales secundarios (prefijos).

Cetona oxoCH3COCH2COOH cido 3-oxo-butanoico

Alcohol hidroxiCH3CHOHCH2CHO 3-hidroxi-butanal

Fenol fenoxiOCHCH2COOH cido 3-fenoxi-butanoico|

CH3

Amina aminoCH3CHCOOH cido 2-aminopropanoico|

NH2 (alanina)

ter alcoxi

CH3OCH2CHO metoxi-etanal


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El benceno Frmula: C6H6 Es una estructura plana resonante de

tres dobles enlaces alternados

Hibridacin sp2del benceno. Nube electrnica Imagen cedida por Ed. ECIR. Qumica 2 Bachillerato.

Nube comn

Esqueleto


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Algunos derivados del bencenocon nombre propio

tolueno

fenol

cido benzoico

benzaldehdo

benzamida

CH3

COOH

OH

CONH2

CHO


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Nomenclatura de derivados delbenceno (C6H6) Puede nombrase como radical (fenil) o como

grupo principal: Ejemplo: CH2CH3

Nombres: etilbenceno o feniletano

Cuando hay dos sustituyentes puede usarse: OH 1,2 bencenodiol 1,2 dihidroxibenceno

OH (orto) odihidroxibenceno NO2 1,3 dinitrobenceno

O2N (meta) mdinitrobenceno H3C CH3 1,4 dimetilbenceno

(para) pdimetilbenceno


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Particularidades en lanomenclatura As: OH puede nombrarse tambin:

OH o-hidroxifenol

H3C CH3 p-metiltolueno

Si hay doble y triple enlace, el grupo ino senombra como sufijo: Ejemplo: CHCCH2CH=CHCCH Nombre: 3 hepten-1,6 diino

Si hay doble o triple enlace, y un grupo principalque puede estar en ms de un sitio se pone el ndel carbono del grupo principal entre ambos sufijos: Ejemplo: CH

3

CHOHCH=CH2 Nombre: 3 buten-2-ol


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Reactividad de los

compuestos orgnicos Se debe a los grupos funcionales.

Por alta densidad electrnica (doble o triple

enlace) Por fraccin de carga positiva en el tomo decarbono (enlaces CCl, C=O, CN)

Ruptura de enlaces de alta energa.

homoltica (por la presencia de radicales libres) heteroltica (el par electrnico va a un tomo)

Desplazamientos electrnicos.


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Desplazamientos electrnicos. Efecto inductivo:

Desplazamiento parcial del par electrnico

en enlace sencillo hacia el tomo ms

electronegativo provocando fracciones decarga.

Efecto mesmero o resonancia:Desplazamiento del par de electrones deldoble enlace hacia uno de los tomos por lapresencia de pares electrnicos cercanos.


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Efecto inductivo. El hidrgeno se toma como referencia

(no provoca efecto inductivo)I : Grupos que retiran electrones.

Ejemplos:NO2, COOH, X (halgeno), OH...+I : Grupos que aportan electrones.Ejemplos:CH3,CH2CH3,C(CH3),COO,

O...

Se transmite a lo largo de la cadena aenlaces adyacentes, aunque cada vez

ms dbilmente.


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Ejercicio B:Justifica basndote en elefecto inductivo la mayor acidez de losderivados clorados del cido actico.

El cido tricloro-acetico ser elms cido pues los tres tomosde cloro producen un efecto I(tiran de la nube electrnica) yprovocan una alta + en el to-mo de carbono del grupo carbo-xilo (COOH). El O del OH debesuministrarle parte de sus elec-

trones y se rompe con mayorfacilidad el enlace ms polariza-do (OH).

Despus vendr el cido dicloro-actico y el menos

cido ser el cido cloro actico.

Efecto Inductivo en el

cido tricloroactico


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Efecto mesmero (resonancia). Se produce cuando hay enlace mltiples y la

posibilidad de que los e se deslocalicen(tomo electronegativo con posibilidad detener parejas de e sin compartir).

Ejemplo:CH2=CHCH=CH2

+CH2CH=CHCH2CH2CH=CHCH2+

Puede escribirse: CH2

CHCHCH2

Todos los enlaces son intermedios entresimples y dobles.

A mayor nmero de formas resonantes

mayor estabilidad.


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Clases de efectos mesmeros.

+M : Se produce por la cesin de un par de e

sin compartir del tomo unido al carbonoformndose un doble enlace.

Ejemplos:NH2,NHR,OH,OCH3,X:... CH2=CHNH2CH2CH=NH2+

M : El tomo unido al carbono coge para s unpar de electrones del doble o triple enlace.

Ejemplos:CHO,NO,CN,COCH3,COOH...

CH2=CHCH=O: +CH2CH=CHO:


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Ejercicio C:Explica el efecto mesmerode las siguientes sustancias: a) propenal;

b) bromoeteno; c) nitroeteno. + M: bromoeteno

M: propenal, nitroeteno


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Tipos de rupturas de enlaces.

Homoltica:El enlace covalente se rompe demanera simtrica (1 electrn para cada tomo). A : B A + B (radicales libres)

Suele producirse en presencia de luz UV puesse necesita un aporte de energa elevado.

Heteroltica: El enlace se rompe de maneraasimtrica (uno de los tomos se queda con losdos electrones que compartan)

A : B A: + B+

Carbocationes: R3C+ Ejemplo:(CH3)2CH+

Carbanin: R3C: Ejemplo:Cl3C:


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Estabilidad. Radicales libres:

terciario > secundario > primario > metilo

Carbocationes:Grupos +I lo estabilizan (CH3)3CCl (CH3)3C+ + Cl

(CH3)3C+ > (CH3)2CH+ > CH3CH2+ > CH3+

Carbaniones:GruposI lo estabilizan Son muy inestables y slo son posibles si el

tomo de C lleva unido grupos I que le

liberen de parte de esa carga negativa:

Cl3CH

Cl3C:

+ H+


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Ejemplo:Indica la ruptura heteroltica msprobable del a) bromoetano; b) 2-propanol;

c) 2-cloro-2-metil-propano.

a) CH3CH2Br CH3CH2+ +Br

b) CH3CH2OHCH3 (CH3)2CH+

+ OH

c) (CH3)3CCl (CH3)3C+ + Cl


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Tipos de reactivos. Homolticos: Radicales libres.

Son especies qumicas que tienen tomos conelectrones desapareados.

Se forman en la reacciones con ruptura homoltica.

Nuclefilos: Tienen uno o ms pares deelectrones libres (bases de Lewis). Atacan a partes de molcula con deficiencia de

electrones.

Electrfilos: Tienen orbitales externos vacos(cidos de Lewis) Atacan a zonas con alta densidad electrnica

(dobles o triples enlaces)


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Ejemplos de reactivos nuclefilosy electrfilos. NUCLEFILOS

ROH RO

H2O RNH2 RCN RCOO NH3 OH halogenuros: Cl, Br

ELECTRFILOS H+ NO2+

NO+ BF3, AlCl3 cationes metlicos: Na+ R3C+ SO3 CH3Cl, CH3CH2Cl halgenos: Cl2 , Br2


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Ejercicio D:Clasifica segn sean nuclefiloso electrfilos los siguientes reactivos:

RNH2; I+

; BH3; ROH; RCN; Br

;CH3CH2O; CH3COO; Ca2+ .

Nuclefilos: RNH2; ROH; RCN; Br;

CH3CH2O

;CH3COO

Electrfilos: I+; BH3; Ca2+


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Mecanismos bsicos de

reacciones orgnicas

. Reacciones bimoleculares:

Cintica de segundo orden ( v = k [A][B])

Ocurren en una sola etapa la ruptura deenlaces y la formacin de los nuevos.

Reacciones unimoleculares:

Cintica de primer orden (v = k [A]) Se rompen primero los enlaces (etapa

lenta) y despus se forman los nuevos(etapa rpida).


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Reacciones qumicas principales

Sustitucin: un grupo entra y otro sale. CH3Cl + H2O CH3OH + HCl

Adicin: a un doble o triple enlace CH2=CH2 + Cl2 CH2ClCH2Cl

Eliminacin: de un grupo de tomos.

Se produce un doble enlace CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O

Redox: (cambia el E.O. del carbono).

CH3OH + O2 HCHO + H2O


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Reacciones de sustitucin.

Radiclica:Se produce en tres fases Iniciacin Propagacin Terminacin

Electrfila:Un reactivo electrfilo atacazonas de alta densidad electrnica(dobles enlaces del anillo bencnico)

Nuclefila:Un reactivo nuclefilo atacaa un carbocatin.

R i d tit i


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Reacciones de sustitucinelectrfila.Nitracin (M):

+ HNO3 + H2O

NO2

H2SO4

Halogenacin (+M):+ Cl2 + HCl

Cl

FeCl3

Alquilacin (FriedelfCrafts) (+I):+ ClCH3 + HCl

CH3

AlCl3


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Sustitucin electrfila.

Ejemplo de nitracin (M).

1 etapa:

HONO2 + H2SO4 NO2+ + HSO4 + H2O

2 etapa: NO2 NO2 NO2+ H H H

+ NO2+ +

3 etapa: NO2+ HSO4 + H2SO4

+


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Orientacin del segundo sustituyentede reactivo electrfilo M . El segundo grupo electrfilo se orienta

fundamentalmente a la posicin meta (el

grupo nitro con efectoM provoca fracciones

de carga positiva en orto y para)

N+O O

N +O O

N +O O

+

ON +

O

+

N +O O

+


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Mecanismo de sustitucin

electrfila (halogenacin) (+M).

1 etapa: Cl2 + FeCl3 Cl+ + FeCl4

2 etapa: Cl Cl Cl+ H H H

+Cl+ +

+

3 etapa: Cl+ FeCl4 + HCl + FeCl3


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Orientacin del segundo sustituyentede reactivo electrfilo +M .

El segundo grupo electrfilo se orientafundamentalmente a las posiciones orto y

para dado el efecto +M del Cl ya que estasposiciones tienen )

Cl Cl+

Cl+

Cl+


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Sustitucin electrfila. Ejemplo de

alquilacin (+I) (FriedelfCrafts)

. 1 etapa: CH3Cl+ Al3Cl CH3+ + AlCl4 2 etapa: CH3 CH3 CH3

+ H H H

+ CH3+ +

+

3 etapa: CH3+ AlCl

4

+ HCl + AlCl3

El segundo grupo electrfilo se orientafundamentalmente a las posiciones orto y paradado el efecto +I del radicalCH

3

ya que estasposiciones tienen)


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Sustitucin nuclefila Se produce cuando un reactivo

nuclefilo ataca a un carbocatin. Para ello, es necesario que el carbono

que va ha sufrir el ataque est unido aun elemento muy electronegativo paraque quede con dficit electrnico.

Vamos a estudiar dos casos desustitucin nuclefila: Sustitucin en derivados clorados.

Sustitucin en alcoholes.


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Ejemplos de Sustitucin nuclefila. Sustitucin de derivados clorados:(CH3)3CCl + NaOH (CH3)3COH + NaCl

Nota: Esta reaccin compite con la de eliminacin,

si bien en este caso, por formarse un carbocatinestable (terciario) se favorece la sustitucin.

CH3CH2CH2Cl + 2 NH3 CH3CH2CH2NH2

+ NH4Cl

Sustitucin de alcoholes:CH3CH2OH + HBr CH3 CH2Br + H2O


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Mecanismos de sustitucinnuclefila.

Sustitucin unimolecular (SN1)Es favorecida por carbocationes estables.

1) (CH3)3CCl (CH3)3C+ + Cl (etapa lenta)2) (CH3)3C+ + NaOH (CH3)3COH + (NaCl)

Sustitucin bimolecular (SN2)Es favorecida por carbocationes inestables.

CH3CH2OH + HBr CH3 CH2Br + H2O


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Reacciones de adicin.

Electrfila: (a doble o triple enlace) Suelen seguir un mecanismo unimolecular. Siguen la regla de Markownikoff:

La parte positiva del reactivo se adicionaal carbono ms hidrogenado.

Nuclefila: En sustancias org-nicas con dobles enlaces fuerte-mente polarizados. Ej. C=O

Radiclica:Es poco frecuente. Se produce en presencia de perxidos.

(antiMarkownikoff)
http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l15/o1.gifhttp://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l15/o1.gif


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Ejemplos de reacciones de adicin.

Electrfila: CH3CH=CH2 + H2 CH3CH2CH3

CH3CH=CH2 + Cl2 CH3CHClCH2Cl

CH3CH=CH2 + HBr CH3CHBrCH3(mayor proporcin)

CH3CH=CH2 + H2O (H+) CH3CHOHCH3

(mayor proporcin) Nuclefila: CN

|

CH3COCH3 + HCN CH3CCH3|

OH


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Mecanismo de la reaccin deadicin electrfila. 1 etapa: (lenta)

CH3CH=CH2 CH3C+HCH2

(La carga positiva la soporta mejor elcarbono secundario que el primario por estarmejor compensada por el efecto +I de dosgrupos CH3 y C

H2(regla de Markownikoff)

2 etapa: (rpida) CH3C+HCH2 + HBr CH3CHBrCH3


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Mecanismo de la reaccin deadicin nuclefila. 1 etapa: (lenta)

CH3C=O CH3C+O| |

CH3 CH3

2 etapa: (rpida) CN|

CH3C+

O

+ HCN CH3COH| |CH3 CH3

Ejercicio E: Al reaccionar metil-2-buteno con


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Ejercicio E: Al reaccionar metil 2 buteno concido clorhdrico se producen dos derivadosclorados. Escribe sus frmulas y justifica cual

de ellos se encontrar en mayor proporcin.

CH3|

CH3 CH3CClCH2CH3|CH3C=CHCH3 mayor proporcin

+ HCl CH3|

CH3CHCHClCH3

Ejercicio F: a) Formule y nombre todos los


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Ejercicio F: ) yposibles hidrocarburos de frmula C5H10 que sean

ismeros de cadena abierta. b) Escriba las reaccionesque tendrn lugar al adicionar HBr a cada uno de losismeros de cadena lineal del apartado a).a) CH2 =CHCH2CH2CH3 1-penteno

CH3CH=CHCH2CH3 2-penteno (cis y trans)

CH2 =CCH2CH3 2-metil-1-buteno|CH3CH2 =CHCHCH3 3-metil-1-buteno

|CH3

CH3C=CHCH3 metil-2-buteno|CH3

H H cis H CH2CH3 transC=C C=C

CH3 CH2CH3 CH3 H

Ejercicio F: a) Formule y nombre todos los


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Ejercicio F:a) Formule y nombre todos losposibles hidrocarburos de frmula C5H10 que sean

ismeros de cadena abierta. b) Escriba las reacciones

que tendrn lugar al adicionar HBr a cada uno de losismeros de cadena lineal del apartado a).

b) alqueno + HBr bromoderivado mayoritario

CH2 =CHCH2CH2CH3 CH3CHBrCH2CH2CH3

CH3CH=CHCH2CH3 CH3CHBrCH2CH2CH3+ CH3CH2CHBrCH2CH3

CH2 =CCH2CH3 CH3CBrCH2CH3| |CH3 CH3

CH2 =CHCHCH3 CH3CHBrCHCH3| |CH3 CH3

CH3C=CHCH3 CH3CBrCH2CH3| |

CH3 CH3

Ejercicio G: a) A una muestra de 100g de un


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Ejercicio G: ) ghidrocarburo lineal C4H2 (A) se le adiciona hidrogeno.

Calcule el volumen de hidrogeno medido a 700mm Hg depresin y a una temperatura de 50C que habra reaccionado si

el producto obtenido fuese C4H6 (B). b)Calcule cuantos molesde cido bromhdrico habra que aadir al C4H6 obtenido paraque desaparezcan totalmente los dobles enlaces (C). c)Formuley nombre los productos A, B y C y escriba las reacciones que

tienen lugar en los apartados a) y b)a) C4H2(HCCCCH) + 2 H2 C4H6

50 g 2 mol (H2C=CHCH=CH2)100 g n n = 4 moles de H2

4 mol 0,082 atm L 323 K 760 mm HgV = = 115 litros

mol K 700 mm Hg 1 atm

b) C4H6(H2C=CHCH=CH2) + 2 HBr C4H8Br2

(CH3CHBrCHBrCH3)

Ejercicio G: a) A una muestra de 100g de un


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je c c o G: )hidrocarburo lineal C4H2 (A) se le adiciona hidrogeno.

Calcule el volumen de hidrogeno medido a 700mm Hg depresin y a una temperatura de 50C que habra reaccionado si

el producto obtenido fuese C4H6 (B). b)Calcule cuantos molesde cido bromhdrico habra que aadir al C4H6 obtenido paraque desaparezcan totalmente los dobles enlaces (C). c)Formuley nombre los productos A, B y C y escriba las reacciones que

tienen lugar en los apartados a) y b)c) (A) C4H2(HCCCCH) butadiino(B) C4H6(H2C=CHCH=CH2) 1,3-butadieno(C) C

4

H8

Br2

(CH3CHBrCHBrCH3)

2,3-dibromo-butanoHCCCCH + 2 H2 H2C=CHCH=CH2H2C=CHCH=CH2 + 2 HBr

CH3CHBrCHBrCH3


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Reacciones de eliminacin

De la molcula orgnica se elimina unapequea molcula; as, se obtiene otrocompuesto de menor masa molecular.

Siguen la regla de Saytzeff:En las reacciones de eliminacin el hidrgenosale del carbono adyacente al grupo funcionalque tiene menos hidrgenos

Ejemplos de reacciones de


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Ejemplos de reacciones deeliminacin Vamos a estudiar dos casos:

Deshidrohalogenacin de halogenurosde alquilo.

Se produce en medio bsico.CH3CH2CHBrCH3 + NaOH CH3CH=CHCH3

Deshidratacin de alcoholes.

Se produce en medio cido.CH3CH2CHOHCH3 + H2SO4 CH3CH=CHCH3

mayoritario

Mecanismo de la deshidrohalo-


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Mecanismo de la deshidrohalo-genacin de halogenuros de

alquilo (medio bsico). 1 etapa: (lenta)CH3CH2CHBrCH3 CH3CH2C+HCH3

+ NaOH + BrNota: Esta reaccin compite con la de sustitucin,si bien en este caso, por formarse un carbocatinmenos estable (secundario) se favorece la eliminacin.

2 etapa:CH3CH2C+HCH3 CH3CH=CHCH3(81 %)

+ CH3CH2CH=CH2 (19 %)ElBrneutraliza al Na+ y el H+ saliente reacciona

con el OH

formando H2O.

Mecanismo de la deshidratacin


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Mecanismo de la deshidratacinde alcoholes (medio cido) 1 etapa: (protonacin)

CH3CH2CHCH3 CH3CH2CHCH3| |

+ H+ OH O+H2 2 etapa: (formacin de carbocatin). (lenta)

CH3CH2CHCH3 CH3CH2C+HCH3| O+H2 + H2O

3 etapa: (formacin de alqueno) (Saytzeff)CH3CH2C+HCH3 CH3CH2CH=CH2

+ CH3CH=CHCH3

+ H+

Ejemplo:Al reaccionar 2-metil-2-butanol


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j pcon cido sulfrico se produce una mezcla dealquenos en diferente proporcin. Escribe los

posibles alquenos y justifica susproporciones.

CH3|

CH3 CH3CH=CCH3|CH3CH2CCH3 mayor proporcin

|OH CH3

|

CH3CH2C=CH2+ H2O

Ejercicio H: Predecir los productos para


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3-metil-1-buteno

CH3CHCH2CH2Br CH3CHCH=CH2| |

CH3 CH3

je c c o : edec os p oductos pa acada una de las siguientes reacciones formulando

y nombrando los compuestos que intervienen:

a) Propeno + HCl

b) 2Buteno + H2O + H2SO4

c) Benceno + Br2 + FeBr3

d) 1-Bromo-3-metilbutano + NaOH

2-cloro-propanoCH2 =CHCH3 CH3CHClCH3

2-butanol

CH3

CH=CH

CH3 CH3

CHOH

CH2

CH3

bromo-bencenoBr

(C6H 6) + HBr

Ejercicio I: a)Complete y formule la


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j p ysiguiente secuencia de reacciones y nombre los

compuestos obtenidos; b) Calcule los gramos de

propeno que reaccionaran con hidrgeno, para dar100 litros de propano en condiciones normales,suponiendo que el rendimiento de la reaccin es del60%. Datos: Masas atmicas C=12 H=1

1) Propeno + HBr

2) 1propanol + H2SO4(conc)

3) 1Bromopropano + NaOH

2-bromopropanoCH2=CHCH3 CH3CHBrCH3

propeno

CH3CH2CH2OH H2O+CH2=CHCH3propeno

CH3CH2CH2Br CH2=CHCH3

+ H2O + NaBr

Ejercicio I: a)Complete y formule la


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j siguiente secuencia de reacciones y nombre los

compuestos obtenidos; b) Calcule los gramos de

propeno que reaccionaran con hidrgeno, para dar100 litros de propano en condiciones normales,suponiendo que el rendimiento de la reaccin es del60%. Datos: Masas atmicas C=12 H=1

b) CH2=CHCH3 +H2 CH3CH2CH342 g 22,4 L

= m(propeno) 100 L

m(propeno) terica = 187,5 g

100m(propeno) real = 187,5 g = 312,5 g

60

Ejercicio J: a) Escriba las formulas


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j J )(semidesarrolladas) de los siguientes compuestos:

3-metil-1-cloro-butano; 3-metil-1-pentino; metil-2-

propanol; 2,4pentanodiona.

a) 3-metil-1-cloro-butano

3-metil-1-pentino

metil-2-propanol

2,4pentanodiona.

CH3CHCH2CH2Cl|CH3

CH3CH2CHC CH|CH3

OH|

CH3CCH3|CH3

CH3COCH2COCH3

Ejercicio J: b) Utilizando algunos de los


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j compuestos anteriores escriba un ejemplo de

reaccin de sustitucin, otro de eliminacin y otro de

adicin.b) Sustitucin:OH Cl| |

CH3

CCH3

+ HCl

CH3

CCH3

+ H2

O| |CH3 CH3

Eliminacin:CH3CHCH2CH2Cl CH3CHCH=CH2

| |CH3 + NaOH CH3 + NaCl + H2O

Adicin:CH3CH2CHCCH CH3CH2CHCH2CH3| |

+ 2 H2 CH3 CH3

Reacciones Redox


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Reacciones Redox. En Orgnica existen tambin reacciones redox.

Es ms complejo determinar el E.O. del C, yaque en una misma cadena, cada tomo de Cpuede tener un estado de oxidacin distinto.

Como consecuencia de ello, al calcular elestado de oxidacin, en ocasiones salennmeros fraccionarios, que no son sino lasmedias aritmticas de los estados de oxidacin

de cada uno de los tomos de carbono. Habitualmente, se sigue utilizando el concepto

de oxidacin como aumento en la proporcin deoxgeno y reduccin como disminucin es la

proporcin de oxgeno.

Reacciones Redox ms comunes


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Reacciones Redox ms comunes.

Oxidacin de alquenos Ozonolisis.

Oxidacin de alcoholes. Oxidacin y reduccin de aldehdos y

cetonas. Combustin

oxidacin

reduccin

CH4 CH3OH HCHO HCOOH CO2E.O.:4 2 0 +2 +4% O: 0 50 53,3 69,6 72,7


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Oxidacin de alquenos.

Los alquenos se oxidan con formandodialcoholes:

Ejemplo:CH3CH=CHCH3 CH3CHOHCHOHCH3 Si no se toman precauciones la

oxidacin puede ser ms profunda yformarse aldehdos y/o cetonas.

KMnO4

O li i


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Ozonolisis.

Es una reaccin especfica del dobleenlace, que consiste en la ruptura delmismo partiendo la cadena en dos yformando cidos carboxlicos o cetonas:

Ejemplo:

En presencia de un ambiente reductor, esposible obtener aldehdos en vez de

cidos carboxlicos

O2CH3C=CHCH3 CH3C=O| | + HOOCCH3

CH3

CH3

O id i d l h l


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Oxidacin de alcoholes.

Los alcoholes se oxidan por accin delKMnO4 o del K2Cr2O7 a aldehdos ocetonas dependiendo de si se trata de unalcohol primario o secundario,respectivamente.

Los alcoholes terciarios, en cambio, sonbastante resistentes a la oxidacin.

Ejemplo:CH3CHOHCH2CH3 CH3COCH2CH3

KMnO4

Oxidacin y reduccin de


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y

aldehdos y cetonas.

Los aldehdos son sustancias muyfrgiles y reductoras y se oxidan confacilidad a cidos.

Los aldehdos tambin puedentransformarse en alcoholes primarios eincluso en hidrocarburos en presencia deun ambiente reductor fuerte, dependiendo

del catalizador empleado. En cambio, las cetonas sufren reacciones

de reduccin similares a los aldehdos,

ero se resisten a ser oxidadas Oxidacin y reduccin de


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y

aldehdos y cetonas. Ejemplos.

CH3CH2CHO CH3CH2COOH

CH3COCH3+ H2 CH3CHOHCH3

CH3CH2CHO CH3CH2CH3+ 2 H2 + H2O

O2

Pt o Pd

Zn/HCl


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Combustin

Constituyen un caso especial dentro delas reacciones redox. En ellas, el

compuesto se quema para formar CO2y H2O y liberndose gran cantidad deenerga..

Ejemplo: CH2=CH2 + 3 O2 2 CO2 + 2

H2O + energa


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Otras reacciones orgnicas

Esterificacin/hidrlisis cida. Saponificacin (hidrlisis bsica). Condensacin.

Esterificacin o


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Hidrlisis cida

Se produce entre cidos carboxlicoscuando reaccionan con alcoholes:

RCOOH + ROH RCOOR + H2O

Se forman steres y se desprende unamolcula de agua.

Se trata de una reaccin reversible.

Ejemplo:CH3COOH + CH3COOCH2CH3

CH3CH2OH + H2O

Ot i


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Otras reacciones.

Saponificacin (hidrlisis bsica): Es una reaccin de las grasas (tristeres dela glicerina o propanotriol).

Es una reaccin irreversible.

Condensacin:

CH3CHO + NH2OH CH3CH=NOH + H2O

CH2OCOR RCOONa+ CH2OH CHOCOR+3 NaOH RCOONa+ + CHOH CH

2OCOR RCOONa+ CH

2OH

Ejemplo: Escriba las reacciones completas


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j p de: a) Deshidratacin del etanol. b) Sustitucin

del OH del etanol por un halogenuro. c) Oxidacin del

etanol. d) cido actico con etanol.a) CH3CH2OH+ H2SO4 CH2=CH2 + H2Ob) CH3CH2OH + HI CH3CH2 I + H2O

c) CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2Od) CH3COOH CH3COOCH2CH3+ +

CH3CH2OH H2O

GENERALIDADES QuímicaOrgánica. Clases grados onces

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