Colegio Nacional de Buenos Aires Departamento de Qu´imica
Gu´ıa complementaria de ejercicios
Bernardo Watanabe
2015
ii
´ Indice general Prefacio
v
1. An´alisis elemental 1.1. An´alisis elemental cualitativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Respuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 1 1
2. Nomenclatura 2.1. Representaciones . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Alcanos, cicloalcanos y halogenuros de alquilo 2.3. Alquenos y alquinos . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Alcoholes y e´ teres . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Cetonas y aldeh´ıdos . . . . . . . . . . . . . . . ´ 2.6. Acidos carbox´ılicos y e´ steres . . . . . . . . . . 2.7. Aminas, amidas y nitrilos . . . . . . . . . . . . 2.8. Grupos funcionales . . . . . . . . . . . . . . . 2.9. Respuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
3 3 4 4 5 6 7 8 8 9
3. Isomer´ıa plana 3.1. Grado de insaturaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Is´omeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Respuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 13 14 14
4. Alcanos 4.1. Hibridizaci´on . 4.2. Reactividad . . 4.3. Obtenci´on . . 4.4. Respuestas . .
. . . .
17 17 17 18 19
5. Isomer´ıa geom´etrica 5.1. Is´omeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Respuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23 23 24
6. Alquenos y alquinos 6.1. Nomenclatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Reactividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3. Respuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25 25 28 32
7. Alcoholes 7.1. Obtenci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2. Reactividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39 39 40
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iv
´ INDICE GENERAL
A. Recomendaciones A.1. Para evaluaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41 41
´ B. Tabla periodica
43
C. Electronegatividad, Pauling
45
Prefacio ˜ La gu´ıa no El presente trabajo es una gu´ıa complementaria de ejercicios para Qu´ımica III de 5to ano. se encuentra completa. Por el contrario, carece de varios de los temas tratados en clase y se puede mejorar en m´as de un aspecto. En otras palabras, esta no es una versi´on definitiva sino una beta. A´un en estas condiciones, quien escribe espera que la gu´ıa pueda ser de ayuda para los cursos 5to 14ta y 15ta del ciclo 2015 y futuros cursos.
v
vi
PREFACIO
Cap´ıtulo 1
An´alisis elemental El presente cap´ıtulo comprende ejercicios de an´alisis elemental cualitativo.
1.1.
An´alisis elemental cualitativo
Ej. 1.1 — Espadol de Dottol es un jab´on l´ıquido con propiedades bactericidas. Uno de sus principios activos es el cloroxilenol cuya estructura se representa en la figura 1.1. Indicar cu´ales ser´an los resultados de los ensayos de Liebig y Lassaigne.
OH
Cl
Figura 1.1: Cloroxilenol Ej. 1.2 — T4 (levotiroxina) es un medicamento utilizado para el hipotiroidismo (d´eficit de hormonas tiroideas). La figura 1.2 muestra la estructura de la mol´ecula. Indicar cu´ales ser´an los resultados de los ensayos de Liebig y Lassaigne.
Figura 1.2: Levotiroxina
1.2.
Respuestas
´ (Ej. 1.1) — Ensayo de Liebig, positivo para H y para C. Solucion Ensayo de Lassaigne, negativo para N, negativo para S y positivo para X. http://es.wikipedia.org/wiki/Cloroxilenol ´ (Ej. 1.2) — Ensayo de Liebig, positivo para H y para C. Solucion Ensayo de Lassaigne, positivo para N, negativo para S y positivo para X. http://es.wikipedia.org/wiki/Hipotiroidismo 1
2
´ ´ CAPITULO 1. ANALISIS ELEMENTAL
Cap´ıtulo 2
Nomenclatura You can know the name of a bird in all the languages of the world but you’ll know absolutely nothing whatever about the bird. . . Look at the bird and see what it’s doing. That’s what counts. There’s a difference between knowing the name of something and knowing something. Richard Feynman
2.1.
Representaciones
Ej. 2.1 — Completar el siguiente cuadro. F´ormula molecular
F´ormula desarrollada
F´ormula semidesarrollada
F´omula taquigr´afica
CH3 −CH−O H
H
H C C C C H H H C2 H2
Cl O
Ej. 2.2 — Dar estructura de Lewis de los siguientes compuestos: a. cloroformo CHCl3 b. acetonitrilo CH3 −C− −N
c. amino´acido alanina CH3
NH2 CH
C
OH
O 3
4
´ CAPITULO 2. NOMENCLATURA
2.2.
Alcanos, cicloalcanos y halogenuros de alquilo grupo funcional
sufijo
sustituyente
−X
-ano ciclo -ano -
alquil cicloalquil halo
alcano cicloalcano halogenuro de alquilo Ej. 2.3 — Nombrar los siguientes alcanos. a. CH4 b. CH3 −CH3 c. CH3 −CH2 −CH3 d. CH3 −CH2 −CH2 −CH3 e. CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −CH3 f. CH3 (CH2 )4 CH3 Ej. 2.4 — Representar los siguientes compuestos. a. 4-etilnonano b. 3-etil-2,5-dimetilhexano c. 3-ciclopropil-2-cloropentano d. 1,1,4-trimetilcicloheptano e. 2,3-dimetil-4-(metiletil)octano Ej. 2.5 — Nombrar CH3 a. H3 C
CH
CH2 CH3
CH2 CH
CH3
b. H3 C c. H3 C
Br
CH2
CH2 CH2 CH
CH2 C
CH3
CH3
Cl Cl d.
e.
2.3.
Alquenos y alquinos
alqueno alquino
grupo funcional
sufijo
sustituyente
C C C C
-eno -ino
alquenil alquinil
5
´ 2.4. ALCOHOLES Y ETERES Ej. 2.6 — Nombrar: a. CH3 −CH−CH2 b. CH3 −CH2 −C−CH c.
d. e. Ej. 2.7 — Representar: a. 2-pentino b. 1,3-hexadieno c. 1,5-ciclooctadieno d. 2-cloro-1-penten-3-ino e. 3-etenil-1,4-pentadiino Ej. 2.8 — El limoneno es una sustancia natural que se extrae del aceite de las c´ascaras de los c´ıtricos y que da el olor caracter´ıstico a los mismos. Pertenece al grupo de los terpenos, que son derivados del isopreno (metil-1,3-butadieno). Estructura del limoneno: a. Indicar f´ormula molecular de isopreno y de limoneno. b. Representar estructura de la mol´ecula de isopreno. c. Nombrar el limoneno.
2.4.
Alcoholes y e´ teres grupo funcional alcohol e´ ter
OH hidroxilo R O R
Ej. 2.9 — Representar: a. ciclohexanol b. dietil´eter c. 6-bromo-3-noneno-1,2,5-triol d. 4-etoxi-3-metoxi-1,2-ciclopentanodiol e. 1,5-dimetoxi-3,6-heptadiin-2-ol Ej. 2.10 — Nombrar: a. HO OH
sufijo
sustituyente
-ol
hidroxi alcoxi
6
´ CAPITULO 2. NOMENCLATURA b.
O
c. H3 C−CH(OCH3 )−CH(OCH3 )−CH2 −CH2 −O−CH3 OH O
OH
d. e. H2 C−CH−CH(OH)−CH−CH−CH2 −OH Ej. 2.11 — La glicerina (1,2,3-propanotriol) presenta muchas aplicaciones. Entre ellas, se utiliza en la elaboraci´on de cosm´eticos (jab´on de glicerina) y como anticongelante para radiadores. Dar la estructura de su mol´ecula. Ej. 2.12 — Un compuesto presente en varias plantas arom´aticas tales como lavanda, laurel y albahaca, es el linalool. En varias especies de mentas se encuentra el mentol (5-metil-2-(metiletil)ciclohexanol). Estructura del linalool:
HO
a. Dar nombre IUPAC del linalool. b. Representar estructura de la mol´ecula de mentol. c. Comparar las estructuras del linalool y el mentol con la del limoneno.
2.5.
Cetonas y aldeh´ıdos grupo funcional cetona aldeh´ıdo
O C O
carbonilo
C H formilo
sufijo
sustituyente
-ona
oxo
-al
formil
Ej. 2.13 — El primer miembro de la familia de las cetonas tiene f´ormula molecular C3 H6 O y es conocido como acetona. El primer miembro de la familia de los aldehidos tiene f´ormula molecular CH2 O y se lo denomina formol. Para cada uno de ellos, dar el nombre sistem´atico y representar la estructura molecular. Ej. 2.14 — Representar: a. ciclohexanona b. butanodial c. 3-metil-2-pentanona d. 2-hidroxi-3-oxoheptanal e. 5-octeno-2,4-diona Ej. 2.15 — Nombrar: O a.
7
´ ´ ´ 2.6. ACIDOS CARBOXILICOS Y ESTERES O b.
O OH O
c.
O
d. O OH
O O
e.
´ 2.6. Acidos carbox´ılicos y e´ steres grupo funcional a´ cido carbox´ılico e´ ster
O C O H carboxilo O
sufijo
sustituyente
a´ cido -oico
carboxi
C O
Ej. 2.16 — El aislamiento del a´ cido f´ormico fue descrito por primera vez por John Ray en 1671. Este naturalista ingl´es obtuvo el a´ cido destilando hormigas (formica, en lat´ın). Indicar nombre sistem´atico y f´ormula desarrollada del a´ cido f´ormico sabiendo que es el a´ cido carbox´ılico ˜ m´as pequeno. Ej. 2.17 — Parte del etanol (C2 H6 O) presente en el cuerpo humano es oxidado primero a acetaldeh´ıdo (C2 H4 O), luego a a´ cido ac´etico (C2 H4 O2 ) y finalmente acetila una coenzima A produciendo acetil-CoA. En estos procesos intervienen distintas enzimas que catalizan las reacciones. Indicar nombre sistem´atico y estructura de acetaldeh´ıdo y a´ cido ac´etico Ej. 2.18 — El a´ cido ad´ıpico se utiliza para la producci´on de un tipo de Nylon. Su f´ormula molecular es C6 H10 O4 , no presenta ramificaciones y el u´ nico grupo funcional es carboxilo. Determinar la estructura del compuesto. ˜ Ej. 2.19 — El t´ermino ”´ester” fue acunado en 1848 por el qu´ımico alem´an Leopold Gmelin. Los e´ steres est´an ampliamente distribuidos en la naturaleza. Por ejemplo, son los responsables de los aromas de muchas frutas. A continuaci´on se mencionan algunos. Para ellos, representar la estructura molecular. e´ ster
fruta
etanoato de propilo butanoato de metilo etanoato de butilo 3-metilbutanoato de etilo etanoato de 2-metilpropilo hexanoato de 2-propenilo
pera frutilla manzana manzana frambuesa anan´a
˜ y Ej. 2.20 — El acetato de etilo (CH3 COOCH2 CH3 ) es un solvente com´un empleado para esmaltes de unas quitaesmaltes. Indicar su nombre sistem´atico.
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´ CAPITULO 2. NOMENCLATURA
2.7.
Aminas, amidas y nitrilos
amina amida nitrilo
2.8.
grupo funcional
sufijo
sustituyente
−NH2 amino O C NH2 −C− −N nitrilo
-amina
amino
-amida -nitrilo
nitrilo
Grupos funcionales
Ej. 2.21 — Un componente frecuente de aerosoles insecticidas y de tabletas que ahuyentan mosquitos es la cipermetrina. Ante una intoxicaci´on con esta sustancia, se emplea atropina como ant´ıdoto. Identificar los grupos funcionales presentes en la mol´ecula de cada una de las sustancias.
cipermetrina
atropina
Ej. 2.22 — La hipertensi´on arterial es una enfermedad cr´onica en la cual la presi´on arterial se encuentra elevada y afecta al 26 % de los adultos del mundo1 . Dos drogas que se emplean para el tratamiento de esta afecci´on son atenolol, amlodipina y enalapril. Identificar los grupos funcionales presentes en la mol´ecula de cada una de las sustancias.
atenolol
enalapril 1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15652604
amlodipina
9
2.9. RESPUESTAS
2.9.
Respuestas
´ (Ej. 2.3) — a. metano; b. etano; c. propano; d. butano; e. pentano; f. hexano. Solucion ´ (Ej. 2.5) — a. 2,4-dimetilhexano; b. 2,3,5-trimetilhexano; c. 2-bromo-4-etil-2-metilheptano; d. Solucion 1,2-dicloro-4-etilciclopentano; e. ciclopropilcicloheptano. ´ (Ej. 2.6) — a. propeno; b. 1-butino; c. 2,4-octadiino; d. 4-etil-2-metil-1,4-hexadieno; Solucion e. 1,3-ciclopentadieno.
´ (Ej. 2.7) — a. CH3 −C− Solucion −C−CH2 −CH3 ; b. CH2 −CH−CH−CH−CH2 −CH3 ; c.
.
d. CH2 −C(Cl)−C− −C−CH3 ; e.
´ (Ej. 2.8) — Solucion
;
a. Isopreno: C5 H8 , y limoneno, C10 H16 .
b. CH2 −C(CH3 )−CH−CH2 . c. 1-metil-4-(metiletenil)ciclohexeno. OH ´ (Ej. 2.9) — a. HO Solucion
; b.
O
; c. HO
; OH
Br
O O
OH
d.
; e. H3 C−O−CH2 −CH(OH)−C− −C−CH(OCH3 )−C− −CH. OH
´ (Ej. 2.10) — a. 1,3-butanodiol; b. etil(2-metilpropil)´eter o 1-etoxi-2-metilpropano; Solucion c. 1,3,4-trimetoxiopentano; d. 5-(metiletil)-4-propoxi-1,2-ciclooctanodiol; e. 2,5-hexadieno-1,4-diol
´ (Ej. 2.11) — HO Solucion
OH OH
´ (Ej. 2.12) — Solucion
a. 3,7-dimetil-1,6-octadien-3-ol.
10
´ CAPITULO 2. NOMENCLATURA OH b.
.
c. Su estructura es similar por ser derivados de isopreno. Limoneno es monoterpeno y linalool y mentol son monoterpenoides. O ´ (Ej. 2.13) — acetona: propanona Solucion
; formol: metanal CH2 −O. O
´ (Ej. 2.14) — a. O Solucion
O ; c.
; b. O
;
OH d. O
; e. O
. O
O
´ (Ej. 2.15) — a. pentanal; b. 2,4-pentanodiona; c. 2-hidroxi-3-metilciclopentanona; Solucion d. 3-oxohexanodial; e. 5-etil-4-hidroxi-3,6-dimetil-2-heptenal. O ´ (Ej. 2.16) — a´ cido f´ormico: a´ cido metanoico H Solucion
C
O
H.
´ (Ej. 2.17) — acetaldehido: etanal CH3 −CH−O; a´ cido ac´etico: a´ cido etanoico CH3 −C(−O)−OH. Solucion ´ (Ej. 2.18) — HOOC−CH2 −CH2 −CH2 −CH2 −COOH Solucion
e´ ster etanoato de propilo butanoato de metilo ´ (Ej. 2.19) — etanoato de butilo Solucion 3-metilbutanoato de etilo etanoato de 2-metilpropilo hexanoato de 2-propenilo
estructura CH3 −COO−CH2 −CH2 −CH3 CH3 −CH2 −CH2 −COO−CH3 CH3 −COO−CH2 −CH2 −CH2 −CH3 CH3 −CH(CH3 )−CH2 −COO−CH2 −CH3 CH3 −COO−CH2 −CH(CH3 )−CH3 CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −CH2 −COO−CH2 −CH−CH2
´ (Ej. 2.20) — Acetato de etilo: etanoato de etilo. Solucion ´ (Ej. 2.21) — Cipermetrina: cloro, doble enlace, cicloalcano, e´ ster, nitrilo, anillo arom´atico, e´ ter. Solucion Atropina: amina, biciclo, e´ ster, hidroxilo, anillo arom´atico.
2.9. RESPUESTAS ´ (Ej. 2.22) — Atenolol: amida, anillo arom´atico, e´ ter, hidroxilo y amina. Solucion Amlodipina: e´ ster, amina, doble enlace, e´ ter, amina, cloro y anillo arom´atico. Enalapril: e´ ster, anillo arom´atico, amina, amida y carboxilo.
11
12
´ CAPITULO 2. NOMENCLATURA
Cap´ıtulo 3
Isomer´ıa plana 3.1.
´ Grado de insaturacion P
i
n i (v i −2)+2 2
v Hidr´ogeno Carbono Nitr´ogeno Ox´ıgeno Hal´ogenos
1 4 3 2 1
Ej. 3.1 — Utilizar la f´ormula para calcular el grado de insaturaci´on. a. Octano, C8 H18 b. Aceite de banana (acetato de isoamilo), C7 H14 O2 c. Tetrahidrofurano, C4 H4 O d. Prolina, C5 H9 NO2 e. Percloroetileno, C2 Cl4 Ej. 3.2 — Indicar las combinaciones de dobles enlaces, triples enlaces y ciclos que puede presentar un compuesto con el siguiente grado de insatuaci´on. a. 0 insaturaciones b. 1 insaturaci´on c. 2 insaturaciones d. 3 insaturaciones Ej. 3.3 — A partir de la estructura, indicar el grado de insaturaci´on. OH a. H3 C b.
CH
Br
CH2 NH2 CH2 CH Cl
CH3
O d.
e.
c. 13
14
´ ´ PLANA CAPITULO 3. ISOMERIA
3.2.
´ Isomeros
Ej. 3.4 — Dar dos is´omeros de cadena de: a. hexano b. 2-metilheptano Ej. 3.5 — Dar dos is´omeros de posici´on de: a. 2-hexeno b. 1,2-dimetilciclopentano Ej. 3.6 — Dar un is´omero de funci´on de: O a.
d.
b.
e. CH3 COOH
c. CH3 OCH2 CH3 Ej. 3.7 — Hallar todos los is´omeros de: a. C7 H16 b. C5 H10 c. C4 H6 (no contar estructuras de m´as de un ciclo).
3.3.
Respuestas
´ (Ej. 3.1) — a. Octano, C8 H18 = 0 insaturaciones; b. Aceite de banana (acetato de isoamilo), Solucion C7 H14 O2 = 1 insaturaci´on; c. Tetrahidrofurano, C4 H4 O = 3 insaturaciones; d. Prolina, C5 H9 NO2 = 2 insaturaciones; e. Percloroetileno, C2 Cl4 = 1 insaturaci´on. ´ (Ej. 3.2) — Solucion
a. 0 insaturaciones: sin dobles, triples ni ciclos.
b. 1 insaturaci´on: un doble enlace o un ciclo. c. 2 insaturaciones: dos dobles o dos ciclos o un doble y u un ciclo o un triple enlace. d. 3 insaturaciones: tres dobles o dos dobles y un ciclo o un doble y dos ciclos o tres ciclos o un triple y un doble o un triple y un ciclo. ´ (Ej. 3.3) — a. 0 insaturaciones; b. 2 insaturaciones; c. 5 insaturaciones; d. 2 insaturaciones; e. Solucion 3 insaturaciones. ´ (Ej. 3.4) — a. 2-metilpentano, 3-metilpentano, 2,2-dimetilburano, 2,3-dimetilbutano. b. octano, Solucion dimetilhexano. . . ´ (Ej. 3.5) — Solucion
a. 1-hexeno; 3-hexeno.
b. 1,1-dimetilciclopentano; 1,3-dimetilciclopentano.
15
3.3. RESPUESTAS ´ (Ej. 3.6) — M´as de una respuesta puede ser correcta. Solucion a. CH2 −CHCH2 CH2 CH3 ; b. CH− −CCH2 CH2 CH2 CH3 ; c. CH3 CH2 CH2 OH; d.
O ;
e. HCOOCH3
´ (Ej. 3.7) — Solucion larga.
a. C7 H16 . Calculamos insaturaciones: no tiene. Comenzamos con la cadena m´as
a)heptano; b)2-metilhexano; c)3-metilhexano; d)2,2-dimetilpentano; e)2,3-dimetilpentano;
f )2,4-dimetilpentano; g)3,3-dimetilpentano; h)etilpentano; i)trimetilbutano.
b. C5 H10 . Calculamos insaturaciones: tiene 1. Con lo cual, presenta un doble enlace o un ciclo. Vamos por todas las abiertas primero y luego los ciclos. a)1-penteno; b)2-penteno; c)2-metil-1-buteno; d)3-metil-1-buteno; e)2-metil-2-buteno;
f )ciclopentano; g)metilciclobutano; h)1,1-dimetilciclopropano; i)1,2-dimetilciclopropano; j)etilciclopropano.
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´ ´ PLANA CAPITULO 3. ISOMERIA
Cap´ıtulo 4
Alcanos 4.1.
´ Hibridizacion
Ej. 4.1 — Indicar la hibridizaci´on de los a´ tomos de carbono en los siguientes compuestos. a. Metano, CH4 b. Etileno (eteno), H2 C−CH2 c. Acetileno (etino), HC−CH d. Formol (metanal), H2 C−O ´ e. Acido ac´etico (´ac. etanoico), CH3 C(−O)OH N
f. Benzonitrilo,
Ej. 4.2 — Para los compuestos del ejercicio anterior, dar la f´ormula desarrollada y contar los enlaces σ y π .
4.2.
Reactividad
´ Combustion Cn H2n+2 + O2
CO2 + H2 O
Ej. 4.3 — Comparar los colores de la llama de un mechero con orificios de ventilaci´on abiertos y cerrados. ¿A qu´e combusti´on corresponde cada una? Ej. 4.4 — Dado un alcano (Cn H2n+2 , escribir la reacci´on balanceada correspondiente a la combusti´on completa. Ej. 4.5 — Adem´as de CO2 y H2 O, mencionar dos productos que se obtengan en la combusti´on incompleta. Ej. 4.6 — Completar con reactivos y/o productos de modo que las siguientes reacciones (combusti´on completa) queden balanceadas. a. C3 H8 + O2 −−−→
−−−→ 6CO2 + 72 H2 O
b.
´ Halogenacion R−H + X2
hν
R−X + HX
Ej. 4.7 — Describir el mecanismo para la monobromaci´on de etano. 17
18
´ CAPITULO 4. ALCANOS
Ej. 4.8 — ¿Qu´e pasos agregar´ıa al mecanismo anterior para explicar que partiendo de los mismos reactivos (bromo y etano) se obtiene tambi´en 1,2-dibromoetano? Ej. 4.9 — Indique diferencias entre halogenaciones con F2 , Cl2 , Br2 e I2 . Ej. 4.10 — Completar con reactivos y/o productos. Cl2
a. CH4
hν
b. CH3 CH3
Br2 hν
c.
Br
d.
Cl
e.
Br2
f.
Cl2
Br
hν
Cl
hν
Cracking Ej. 4.11 — ¿C´omo debe efectuarse el cracking para que al calentar no se produzca una combusti´on? Ej. 4.12 — ¿A qu´e fracci´on del destilado del petr´oleo se le efect´ua cracking? ¿Con qu´e prop´osito?
´ Obtencion
4.3.
´ Hidrogenacion R
R
CH
C
H2
CH2
CH
R
Ni, Pd, Pt, ϕ H2 Ni, Pd, Pt, ϕ
R
CH
CH2
H
H
H
H
CH
CH
H
H
Ej. 4.13 — ¿Qu´e funci´on cumplen Ni, Pd o Pt en la hidrogenaci´on? Ej. 4.14 — Completar con reactivos y/o productos. H2 a. CH3 −CH−CH2 Ni, Pd, Pt, ϕ H2 b. c. d.
Ni, Pd, Pt, ϕ
19
4.4. RESPUESTAS
´ Reduccion Zn HCl
R−X
R−H + ZnCl2 + HX
Ej. 4.15 — Completar con reactivos y/o productos. Zn a. Br−CH2 −CH2 −CH3 HCl Cl Zn HCl
b. c. Cl Br d.
Br
S´ıntesis de Wurzt Na
2 R−X
R−R + 2 NaX
Ej. 4.16 — ¿Qu´e productos org´anicos se obtienen de la reacci´on entre sodio met´alico y una mezcla de bromoetano con clorociclopentano? Ej. 4.17 — Completar con reactivos y/o productos. Na a. CH −CH −CH −Cl 3
2
Br
2
Na
b. c.
Br Na
d.
e.
4.4.
+
Na
+
+
Respuestas
´ (Ej. 4.1) — Solucion
a. Metano, CH4 : sp3 ;
b. Etileno (eteno), H2 C−CH2 : ambos sp2 ; c. Acetileno (etino), HC− −CH: ambos sp;
d. Formol (metanal), H2 C−O: sp2 ; ´ e. Acido ac´etico (´ac. etanoico), CH3 C(−O)OH: el C del metilo es sp3 y el del carbonilo es sp2 ; 2 f. Benzonitrilo, Ph−C− −N: todos los C del anillo son sp y sp, el C del nitrilo.
´ (Ej. 4.2) — Solucion
a. Metano, CH4 : 4 enlaces σ C−H;
20
´ CAPITULO 4. ALCANOS b. Etileno (eteno), H2 C−CH2 : 4 enlaces σ C−H, 1 enlace σ C−C, 1 enlace π C−C; c. Acetileno (etino), HC−CH: 2 enlaces σ C−H, 1 enlace σ C−C, 2 enlaces π C−C; d. Formol (metanal), H2 C−O: 2 enlaces σ C−H, 1 enlace σ C−O, 1 enlace π C−O; ´ e. Acido ac´etico (´ac. etanoico), CH3 C(−O)OH: 3 enlaces σ C−H, 1 enlace σ C−C, 2 enlaces σ C−O, 1 enlace π C−O; 1 enlace σ O−H; f. Benzonitrilo, Ph−C−CH: 5 enlaces σ C−H, 6+1 enlace σ C−C, 3 enlaces π C−C, 1 enlace σ C−N, 2 enlaces π C−N.
´ (Ej. 4.3) — Con orificios de ventilaci´on cerrados, la llama es naranja. La combusti´on es incomSolucion pleta. Con los orificios abiertos, la llama es azul y la combusti´on se denomina completa. ´ (Ej. 4.4) — Cn H2n+2 + (3n+1)/2 O2 −−−→ n CO2 + n+1 H2 O Solucion ´ (Ej. 4.5) — C (holl´ın), CO (mon´oxido de carbono) e hidrocarburos parcialmente oxidados. Solucion a. C3 H8 + 5O2 −−−→ 3CO2 + 4H2 O
´ (Ej. 4.6) — Solucion b. C6 H14 +
19 2 O2
−−−→ 6CO2 + 72 H2 O
´ (Ej. 4.9) — Habitualmente, F2 e I2 no se utilizan. El primero por ser altamente reactivo y el seSolucion gundo, por lo contrario. En relaci´on con el Cl2 , el Br2 es un poco menos reactio pero m´as selectivo: prefiere C terciarios antes que secundarios y estos antes que primarios.
´ (Ej. 4.10) — Solucion b. CH3 CH3 c.
Br2
a. CH4
Cl2 hν
CH3 Cl
e.
CH3 CH2 Br
hν
Cl2
d.
Br2 hν Cl2
Br2 hν
f.
Br
hν
´ (Ej. 4.11) — Se realiza en ausencia de ox´ıgeno (y de otros comburentes). Solucion ´ (Ej. 4.13) — Ni, Pd o Pt catalizan la reacci´on. Solucion
´ (Ej. 4.14) — Solucion
a. CH3 −CH−CH2
H2 b.
Ni, Pd, Pt, ϕ H2
c.
Ni, Pd, Pt, ϕ
H2 Ni, Pd, Pt, ϕ
Cl
hν
CH3 −CH2 −CH3
Br Cl
21
4.4. RESPUESTAS H2 d.
Ni, Pd, Pt, ϕ
a. Br−CH2 −CH2 −CH3
´ (Ej. 4.15) — Solucion Cl
CH3 −CH2 −CH3
Zn HCl
b. c.
Zn HCl
Cl
Br d.
Zn HCl
Br
Zn HCl
´ (Ej. 4.16) — 3 productos son posibles: butano, etilciclopentano y ciclopentilciclopentano. Solucion
´ (Ej. 4.17) — Solucion Br
a. CH3 −CH2 −CH2 −Cl
Na
CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −CH2 −CH3
Na
b. c.
d.
Na
Br
Na
Br
Cl e.
Cl
+
Na
+
+
22
´ CAPITULO 4. ALCANOS
Cap´ıtulo 5
Isomer´ıa geom´etrica 5.1.
´ Isomeros
Ej. 5.1 — Nombrar los siguientes compuestos. a. b.
O Cl
Br
c.
O d. Ej. 5.2 — Representar. a. metil-2-buteno b. (E) 3-cloro-2-penteno c. (Z) 3-etil-3-hexen-2-ona ´ d. Acido (2E) (4Z) 4-cloro-3-metil-2,4-hexadienoico Ej. 5.3 — El mirceno es un monoterpeno que se encuentra en aceite esencial de varias plantas (myrcia, tomillo, verbena) y su estructura se muestra a continuaci´on. ¿Cu´antos is´omeros geom´etricos presenta? mirceno a. Hallar f´ormula molecular. b. Hallar f´ormula m´ınima. c. Hallar grado de insaturaci´on. d. ¿Cu´antos is´omeros geom´etricos presenta? Ej. 5.4 — Se conoce como Citral a la mezcla de ambos is´omeros geom´etricos del 3,7-dimetil-2,6-octadienal. El is´omero E es com´unmente llamado geranial o citral A y el is´omero Z, neral o citral B. Representar ambos is´omeros. 23
24
´ ´ GEOMETRICA ´ CAPITULO 5. ISOMERIA
Ej. 5.5 — El a´ cido oleico es un a´ cido graso monoinsaturado que se encuentra en aceites vegetales como el de oliva. Su nombre sistem´atico es a´ cido (Z) 9-octadecenoico. A temperatura ambiente se encuentra l´ıquido (punto de fusi´on 15 °C). El is´omero E recibe el nombre de a´ cido ela´ıdico y es un s´olido a temperatura ambiente (punto de fusi´on 42 °C). ¿C´omo puede explicar la diferencia en los estados de agregaci´on de estos is´omeros?
5.2.
Respuestas
´ (Ej. 5.1) — a. 3-metil-1-buteno. b. (Z) 2-bromo-2-butenal. c. (E) 3-ciclopropil-2-cloro-2-hexeno. Solucion d. (3Z) (5E) 3-etil-3,5-octadien-2-ona.
´ (Ej. 5.2) — Solucion
a.
b. Cl O c.
O
d.
OH Cl
´ (Ej. 5.3) — a. F´ormula molecular C10 H16 . b. F´ormula m´ınima C5 H8 . c. 3 insaturaciones. d. A Solucion pesar de tener dobles enlaces Mirceno no presenta is´omeros geom´etricos. ´ (Ej. 5.4) — Composici´on del citral. Solucion O
geranial (citral A)
O
neral (citral B)
´ ´ (Ej. 5.5) — En ambos is´omeros, predomina la fuerza intermolecular de dipolos transitorios. Esta Solucion aumenta su intensidad cuanto m´as puedan aproximarse las mol´eculas. El isom´ero E puede ordenarse linealmente, presentar interacciones intensas y tener elevado punto de fusi´on. En cambio, la configuraci´on Z del doble enlace del a´ cido ela´ıdico no permite que sus mol´eculas se aproximen tanto y por ello las interacciones intermoleculares son m´as d´ebiles y su punto de fusi´on, m´as bajo.
Cap´ıtulo 6
Alquenos y alquinos 6.1.
Nomenclatura
Ej. 6.1 — El primer miembro de la familia de los alquenos es tradicionalmente conocido como etileno y presenta diversas aplicaciones industriales. Entre ellas, es el mon´omero del polietileno y su o´ xido se utiliza para esterilizar instrumental m´edico. a. Representar la estructura de la mol´ecula de etileno. b. Dar nombre sistem´atico. c. Describir hibridizaci´on de los a´ tomos de carbono y el enlace entre ellos. Ej. 6.2 — El alquino m´as sencillo es tradicionalmente conocido como acetileno. Se encuentra en estado gaseoso y en el laboratorio se lo puede obtener a partir de carburo de calcio (CaC2 ) y agua. CaC2 (s) + H2 O(l) −−−→ Ca(OH)2 (aq) + acetileno(g) a. Escribir la reacci´on balanceada de la obtenci´on del acetileno. b. Dar nombre sistem´atico. c. Describir hibridizaci´on de los a´ tomos de carbono del acetileno y el enlace entre ellos. Ej. 6.3 — Dar nombre sistem´atico. a. CH3 −CH−CH−CH2 −CH3 b. CH3 −CH2 −C− −CH c. d. O e.
O OH
Ej. 6.4 — Representar a partir del nombre. a. propeno. b. 1,4-pentadiino. c. 2-cloro-4-etil-1,5-hexadieno. d. 1-pentin-3-ona e. (Z) 4-hepten-2-ino 25
26
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS
Ej. 6.5 — Los terpenos y terpenoides son una familia de compuestos org´anicos presentes en muchas plantas. Los miembros de esta familia presentan olores caracter´ısticos: limoneno, mentol y eucaliptol. La bios´ıntesis de estos compuestos puede entenderse como una polimerizaci´on de isopreno. A partir de la estructura del isopreno, dar nombre sistem´atico. isopreno a. Dar nombre sistem´atico de isopreno. b. Hallar f´ormula molecular. Ej. 6.6 — El limoneno es un monoterpeno (que son los terpenos formados por dos unidades de isopreno) y se obtiene de varios c´ıtricos. limoneno a. Dar nombre sistem´atico de limoneno. b. Hallar f´ormula molecular. c. Identificar las dos cadenas carbonadas de isopreno en la estructura del limoneno. Ej. 6.7 — El humuleno es un sesquiterpeno (que son los terpenos formados por tres unidades de isopreno) y se encuentra en aceites esenciales de l´upulo (Humulus lupulus).
humuleno
a. Dar nombre sistem´atico de humuleno. b. Hallar f´ormula molecular. c. Identificar las tres cadenas carbonadas de isopreno en la estructura del humuleno.
´ Deshidratacion R
CH
CH2
H2 SO4
H
OH
ϕ
R
CH
CH2
Ej. 6.8 — Por deshidrataci´on de 3-metil-2-butanol se pueden obtener dos productos. a. Representar el alcohol. b. Representar y nombrar ambos productos. c. Indicar cu´al de ellos se espera obtener en mayor proporci´on. Ej. 6.9 — Completar con reactivos y/o productos. a. CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −OH b.
H2 SO4 OH
ϕ
H2 SO4 ϕ
27
6.1. NOMENCLATURA OH H2 SO4 ϕ
c. OH d. e.
H2 SO4
f.
H2 SO4
g.
H2 SO4
ϕ
ϕ +
ϕ
´ Deshidrohalogenacion CH
CH2
H
X
R
H
H
C
CH
X
X
R
KOH EtOH ϕ KOH EtOH ϕ
R
CH
CH2
H R
C
CH
X
NaNH2 ϕ
R
C
CH
Ej. 6.10 — Por deshidrohalogenaci´on de 1-cloro-2-metilciclopentano se pueden obtener dos alquenos. a. Representar el halogenuro de alquilo. b. Representar y nombrar ambos productos. c. Indicar cu´al de ellos se espera obtener en mayor proporci´on. Ej. 6.11 — Completar con reactivos y/o productos. a. CH3 −CH2 −CH(Cl)−CH3 b. CH3 −CH(Br)−CH(Br)−CH3
c.
KOH EtOH ϕ NaNH2
KOH EtOH ϕ
ϕ
KOH EtOH ϕ
Br Cl
1. KOH ϕ 2. NaNH2ϕ
d. Br
Cl
e. f.
Cl Cl
Cl
28
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS g.
KOH EtOH ϕ
h.
1. KOH ϕ 2. NaNH2ϕ
´ Deshalogenacion R
6.2.
CH
CH2
X
X
Zn EtOH ϕ
R
CH
CH2
H2
R
CH
CH2
H
H
Reactividad
´ Hidrogenacion R
R
R
CH
C
C
CH2
CH
CH
Ni, Pd, Pt, ϕ H2
R
Ni, Pd, Pt, ϕ H2
R
cat. Lindlar
H
H
CH
CH
H
H
C
CH
H
H
Ej. 6.12 — Completar con reactivos y/o productos. H2 a. CH3 −CH−CH−CH2 −CH3 Ni, Pd, Pt, ϕ H2 b. HC− −C−CH2 −CH3 Ni, Pd, Pt, ϕ H2 c. cat. Lindlar d. e.
´ Halogenacion R
R
CH
C
CH2
CH
X2
R
CCl4 X2 CCl4
R
CH
CH2
X
X
X
X
C
CH
X
X
Ej. 6.13 — Describir mecanismo de bromaci´on de propeno. Ej. 6.14 — Comparar halogenaci´on de alcanos y de alquenos. ¿Qu´e tipo de reacci´on ocurre en cada caso? Ej. 6.15 — Completar con reactivos y/o productos.
29
6.2. REACTIVIDAD a. CH3 −CH−CH−CH3
Cl2 CCl4
b. CH3 −CH2 −C− −C−CH2 −CH3
Br2 CCl4
Br2 CCl4
c.
Cl
d.
Cl
Br
e.
Br Cl Cl2
f.
CCl4 Cl Br Br2
g.
CCl4
Cl Br
Tipos de carbono Ej. 6.16 — Indicar si los carbonos con sub´ındice son primarios, secundarios, terciarios o cuaternarios. a. Ca H3 −CH(CH3 )−CH2 −Cb H2 −CH3 Cc Cd
b. c.
Cf
Ce
Ej. 6.17 — ¿Qu´e carbocati´on se formar´ıa de la reacci´on entre prot´on y los siguientes dobles enlaces? Representar los productos y comparar estabilidad de los carbocationes. H+ a. CH3 −CH−CH2 H+
b. H+ c. Ej. 6.18 — Indicar si los siguientes halogenuros de alquilo son primarios, secundarios o terciarios. a. Br−CH2 −CH2 −CH2 −CH3 b.
Cl
30
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS Cl c.
Ej. 6.19 — Indicar si los siguientes alcoholes son primarios, secundarios o terciarios. a. CH3 −CH(OH)−CH2 −CH3 OH
b. c.
OH
´ Hidrohalogenacion R
CH
CH2
R
CH
CH2
R
C
CH
R
HX
R
HBr per´oxido HX
R
CH
CH2
X
H
CH
CH2
H
Br
X
H
C
CH
X
H
Ej. 6.20 — Completar con reactivos y/o productos. HBr a. CH2 −CH−CH2 −CH3 b.
c. d.
HCl HBr per´oxido HCl
e.
Br
Br
f. Cl g.
HCl Cl
h.
HBr per´oxido
Br
Ej. 6.21 — Escribir mecanismo para la hidrocloraci´on de propeno.
31
6.2. REACTIVIDAD
´ Hidratacion R
CH
CH2
R
CH
CH2
R
C
CH
H2 O H
R
+
B2 H6
H2 O
CH
CH2
OH
H
H2 O2
R
OH
–
R
C
H2 SO4 , HgSO4
CH
CH2
H
OH H
CH
R
OH H
C
CH
O
H
Ej. 6.22 — Completar con reactivos y/o productos. H2 O a. CH3 −CH(CH3 )−CH−CH2 H+ 1. B2 H6 2. H2 O2 OH–
b.
H2 O
H2 SO4 , HgSO4
c.
H2 O H+
d. e.
OH
f. O
g.
OH
OH H2 O
h.
H
+
+
OH
OH
1. B2 H6
i.
2. H2 O2 OH–
´ de H2 SO4 Adicion R
CH
CH2
H2 SO4
H R
CH
CH2
OSO3 H Ej. 6.23 — Completar con reactivos y/o productos. H2 SO4 a. CH2 −CH−CH2 −CH3 H2 SO4 b.
32
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS OSO3 H c. H2 SO4
d.
6.3.
OSO3 H
Respuestas
´ (Ej. 6.1) — a. CH2 −CH2 . b. Eteno. c. Los a´ tomos de carbono presentan hibridizaci´on sp2 y el Solucion doble enlace corresponde a un enlace σ entre orbitales sp2 y a un enlace π entre orbitales p. ´ (Ej. 6.2) — a. CaC2 (s) + 2H2 O(l) −−−→ Ca(OH)2 (aq) + HC−CH(g). b. Etino. c. Los a´ tomos de Solucion carbono presentan hibridizaci´on sp y el triple enlace corresponde a un enlace σ entre orbitales sp y a dos enlaces π entre orbitales p. ´ (Ej. 6.3) — a. 2-penteno. b. 1-butino. c. 2,3-dimetil-1,4-ciclohexadieno. d. 3-butinal e. a´ cido Solucion (3E)(5E) 3,5-heptadienoico
Cl ´ (Ej. 6.4) — a. CH3 −CH−CH2 b. HC−C−CH2 −C− Solucion −CH c.
´ (Ej. 6.5) — Solucion
a. 2-metil-1,3-butadieno
b. C5 H8
´ (Ej. 6.6) — Solucion
a. 1-metil-4-(metiletenil)ciclohexeno
b. C10 H16
c.
´ (Ej. 6.7) — Solucion b. C15 H24
. O
.
e.
. d.
a. 2,6,6,9-tetrametil-1,4-8-cicloundecatrieno
33
6.3. RESPUESTAS
c.
OH ´ (Ej. 6.8) — a. Solucion
b. 3-metil-1-buteno
y 2-metil-2-buteno
. c. 2-
metil-2-buteno se espera obtener en mayor proporci´on por ser un alqueno m´as estable.
a. CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −OH
´ (Ej. 6.9) — Solucion b.
H2 SO4
CH3 −CH2 −CH−CH2
ϕ
H2 SO4 OH
ϕ
OH
H2 SO4 ϕ
c.
+
H2 SO4
OH
ϕ
d.
H2 SO4
OH
e. OH
f. g.
ϕ H2 SO4 ϕ H2 SO4
+
ϕ
OH
Cl ´ (Ej. 6.10) — a. Solucion
b. 1-metilciclopenteno
y 3-metilciclopenteno (
). c.
1-metilcilopenteno se espera obtener en mayor proporci´on por ser un alqueno m´as estable.
´ (Ej. 6.11) — Solucion
a. CH3 −CH2 −CH(Cl)−CH3
b. CH3 −CH(Br)−CH(Br)−CH3
c.
Br
KOH EtOH ϕ
KOH EtOH ϕ
KOH EtOH ϕ
CH3 −CH−CH−CH3
CH3 −CBr−CH−CH3
NaNH2 ϕ
CH3 −CH− −CH−CH3
34
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS Cl 1. KOH ϕ 2. NaNH2ϕ
d. Br
Cl KOH EtOH ϕ
e. f. Cl g.
Br
1. KOH ϕ 2. NaNH2ϕ
Br
´ (Ej. 6.12) — Solucion b. HC− −C−CH2 −CH3 c.
e.
ϕ
Cl
KOH EtOH ϕ
Cl
h.
d.
NaNH2
KOH EtOH ϕ
Cl
a. CH3 −CH−CH−CH2 −CH3 H2 Ni, Pd, Pt, ϕ H2
H2 Ni, Pd, Pt, ϕ
CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −CH3
H3 C−CH2 −CH2 −CH3
cat. Lindlar H2 Ni, Pd, Pt, ϕ H2 cat. Lindlar
´ (Ej. 6.14) — La halogenaci´on de alcanos es una sustituci´on radicalaria. La halogenaci´on de alSolucion quenos y alquinos es una adici´on electrof´ılica.
´ (Ej. 6.15) — Solucion
a. CH3 −CH−CH−CH3 Br2
b. CH3 −CH2 −C− −C−CH2 −CH3 Br2
CCl4 Br
d. e.
Br Br
Br Cl2 CCl4
Cl Cl
Br2 CCl4
CCl4
CH3 −CH(Cl)−CH(Cl)−CH3
CH3 −CH2 −CBr2 −CBr2 −CH2 −CH3
CCl4
c.
Cl2
Br Br
35
6.3. RESPUESTAS Cl Cl2 CCl4
f.
Cl Br Br2
g. Cl
CCl4
Cl Br
´ (Ej. 6.16) — Solucion a. Ca es primario y Cb , secundario. b. Cc es primario y Cd , cuaternario. c. Ce es terciario y Cf , secundario. H+ ´ (Ej. 6.17) — Solucion a. CH3 −CH−CH2 CH3 −CH2 −C+ H2 + CH3 −C+ H−CH3 El primero es un carbocati´on primario y es menos estable que el segundo producto que es carbocati´on secundario.
b.
H
+
H+
+
+
H El primero es un carbocati´on terciario y es m´as estable que el segundo producto que es carbocati´on secundario. H + H+ H +
c.
+ Ambos productos son carbocationes secundarios.
´ (Ej. 6.18) — Solucion a. Es un bromuro de alquilo primario. b. Es un cloruro de alquilo terciario. c. Es un cloruro de alquilo secundario. ´ (Ej. 6.19) — Solucion a. Es un alcohol secundario. b. Es un alcohol primario. c. Es un alcohol tercariario.
´ (Ej. 6.20) — Solucion
b.
c.
a. CH2 −CH−CH2 −CH3 HCl
HBr per´oxido
HBr Cl +
Br
CH3 −CH(Br)−CH2 −CH3
Cl
36
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS Cl
HCl
d.
Cl
e.
HBr per´oxido Br
Br
HBr f.
Cl HCl
g.
h.
Cl HBr per´oxido
´ (Ej. 6.22) — Solucion
Br H2 O
a. CH3 −CH(CH3 )−CH−CH2
CH3 −CH(CH3 )−CH(OH)−CH3
H+
1. B2 H6
b.
2. H2 O2 OH– H2 O
c.
OH O
H2 SO4 , HgSO4 H2 O
d.
OH
H+
H2 O H+
e.
OH
1. B2 H6
f. g.
2. H2 O2 OH–
OH
O
H2 O
H2 SO4 , HgSO4 OH h.
H2 O H
+
+
OH i.
1. B2 H6
2. H2 O2 OH–
OH
37
6.3. RESPUESTAS
´ (Ej. 6.23) — Solucion
b.
H2 SO4
a. CH2 −CH−CH2 −CH3 OSO3 H H2 SO4
H2 SO4
+
OSO3 H
c. H2 SO4 d.
CH3 −CH(OSO3 H)−CH2 −CH3
OSO3 H
OSO3 H
38
´ CAPITULO 6. ALQUENOS Y ALQUINOS
Cap´ıtulo 7
Alcoholes ´ Obtencion
7.1.
´ Hidratacion R
CH
CH2
R
CH
CH2
H2 O H
R
+
B2 H6
H2 O2
CH
CH2
OH R
H CH
CH2
–
OH H B2 H6 : diborano; H2 O2 : per´oxido de hidr´ogeno.
OH
´ suave con KMnO4 Oxidacion R
CH
CH2
fr´ıo diluido KMnO4 : permanganato de potasio.
OH
OH
R
CH
KMnO4
CH2
´ con NaBH4 Reduccion O R
EtOH
CH2 CH O
R
C
OH
NaBH4 R
OH
NaBH4 EtOH
CH3
CH2 CH2
R
CH
CH3
NaBH4 : borohidruro de sodio.
´ con LiAlH4 Reduccion O
OH
LiAlH4
e´ ter R OH LiAlH4 : hidruro de litio y aluminio. R
CH2 C
CH2 CH2
S´ıntesis de Grignard R
X
R MgX
Mg e´ ter O R
C
R MgX
H
H2 O H+
OH R
C
H
R 39
40
´ CAPITULO 7. ALCOHOLES O R
R MgX
7.2.
C
OH
H2 O
R
R
H+
C
R
R
Reactividad
´ de alcoxido ´ Formacion (propiedad a´ cida) R
OH + Na
R
OH + K
R O− Na+ + 12 H2 R O− K+ + 12 H2
´ nucleof´ılica (propiedad b´asica) Sustitucion R R
C
R
HCl ZnCl2
OH
R
R
C
Cl
R
´ Deshidratacion R
CH
CH2
H2 SO4
H
OH
ϕ
R
CH2
CH
´ intermolecular Deshidratacion R1
OH + R2
H2 SO4
OH
R1
ϕ
O R 2 + H2 O
S´ıntesis de Williamson R1
O− Na+
R2 −X
R1
O R2 + NaX
Oxidaciones fuertes R
OH R
CH
O
[O]
CH2 OH
R
OH
O
[O] R
C
R
C
R
Donde [O] simboliza alg´un agente oxidante como KMnO4 (permanganato de potasio), K2 Cr2 O7 (dicromato de potasio) o reactivo de Jones (CrO3 /H2 SO4 ).
´ suave Oxidacion R
CH2 OH
O
CuO R
CuO: o´ xido c´uprico.
C
H
´ de e´ ster Formacion R1 q
C
O
H+
O OH + R2
OH
R1
C
O R2 + H2 O
Ap´endice A
Recomendaciones En este cap´ıtulo se dejan algunas recomendaciones.
A.1.
Para evaluaciones Comenzar leyendo la totalidad del examen en forma r´apida. Si fuera posible, planificar un orden en el que se resolver´an los ejercicios y el tiempo que a cada uno se destinar´a. Esto ayuda a administrar mejor el tiempo. Empezar a resolver aquellos ejercicios que resulten m´as sencillos. Si un problema no sale, no estancarse en e´ l, proseguir con otro y m´as tarde retomar el primero. Siempre revisar antes de entregar. Leer detenidamente las consignas. Redactar con claridad. Para lo cual, es recomendable utilizar breves oraciones concisas conectadas con nexos. Cuidar la presentaci´on y legibilidad de la letra manuscrita.
A.1.1.
Qu´ımica
Colocar unidades a las magnitudes. En caso de utilizar una f´ormula, escribirla primero (P V = n R T) y luego sustituir sus valores (1 atm V = 2 mol 0,082 l atm/K mol 273 K). Balancear las ecuaciones de las reacciones e indicar estados de agregaci´on de reactivos y productos. Plantear correctamente las reglas de tres. Verificar que el resultado sea acorde al ejercicio. En caso de que no lo sea y no hallar un error en la ˜ del valor obtenido. resoluci´on al revisarla, explicitar la extranez
41
42
´ APENDICE A. RECOMENDACIONES
Ap´endice B
´ Tabla periodica 1 1
2
13
14
15
16
17
1
2
H
hidr´ogeno 1.008 2
3
Li
litio 6.941 3
4
11
Be
berilio 9.012
5
B
boro 10.811
6
C
carbono 12.011
7
N
nitr´ogeno 14.007
14
15
sodio 22.990
magnesio 24.305
aluminio 26.982
silicio 28.086
f´osforo 30.974
19
20
31
potasio 39.098 5
4
13
K
37
Rb
rubidio 85.468
He
helio 4.002
12
Na
18
Mg Ca
calcio 40.078
38
Sr
estroncio 87.62
Al
Ga
galio 69.723
49
In
indio 114.818
Si
32
Ge
33
P
As
8
O
ox´ıgeno 15.999
16
S
azufre 32.066
34
Se
germanio 72.61
ars´enico 74.922
selenio 78.96
50
51
52
Sn
estano ˜ 118.710
43
Sb
antimonio 121.760
Te
teluro 127.60
9
F
fl´uor 18.998
17
Cl
cloro 35.453
35
Br
bromo 79.904
53
I
iodo 126.904
10
Ne
ne´on 20.180
18
Ar
arg´on 39.948
36
Kr
kript´on 83.80
54
Xe
xen´on 131.29
44
´ ´ APENDICE B. TABLA PERIODICA
Ap´endice C
Electronegatividad, Pauling Elemento
Electronegatividad
H C N P O S F Cl Br I
2.20 2.55 3.04 2.19 3.44 2.58 3.98 3.16 2.96 2.66
45
46
´ APENDICE C. ELECTRONEGATIVIDAD, PAULING
