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COLEGIO SANTA ROSA DE LIMA BOGOTÁ CAMPO DE CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO QUIMICA
BIÓLOGO ESP JUAN ORTEGA
HOMBRE Y SOCIEDAD Página 1
TALLER DE RECUPERACIÓN
Química Orgánica (nomenclatura básica, alcanos, alquenos y alquinos)
Lee el siguiente texto y responde.
En general, los Alcanos o parafinas se emplean como fuentes de energía (calorífica, mecánica, etc.); como disolventes y en numerosas síntesis.
El gas en cilindros usado en nuestra economía es principalmente una mezcla de butano y propano (algo de etano y metano).
El trimetil 2,2,4-pentano se usa como combustible de referencia para medir las propiedades antidetonantes de las gasolinas, habiéndosele asignado un índice de octano igual a 100. El trimetil 2,2,3-butano (triptano) tiene un índice de octano de 125.
Metano.- Este gas fue descubierto por A. Volta en 1778. Su síntesis fue realizada por Berthelot calentando acetileno e hidrógeno en una campana; más tarde lo obtuvo haciendo pasar una mezcla de sulfuro de carbono y sulfuro de hidrógeno sobre cobre calentando al rojo.
También se le denomina gas de los pantanos y formeno. En las minas de carbón suele formar mezclas explosivas con el aire, y se le da el nombre de gas grisú. El peligro del gas grisú no sólo se debe a los efectos mecánicos y térmicos de la explosión, sino también al enrarecimiento del aire por escasez de oxígeno (asfixia), y además, por la formación del monóxido de carbono (CO) que es altamente tóxico.
Etano.- Se encuentra en cantidad apreciable en el gas natural, y constituye el primer homólogo del metano. Los métodos empleados para su obtención, así como sus propiedades, son muy semejantes a las del metano. Aunque el etano tiene poca importancia práctica, su fórmula presenta nuevos aspectos, que son muy interesantes.
Actividad
1 Subraya todos los compuestos orgánicos nombrados en el texto.
2 En una tabla escribe la formula molecular (F.M.), la formula condensada (F.C) y la formula estructural (F.E.)
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Nombre F.M. F.C F.E.
3 En tu hogar están presentes estos compuestos orgánicos, ¿dónde?
4 ¿Qué funciones poseen los compuestos orgánicos nombrados en el texto?
GUÍA DE EJERCICIOS NOMENCLATURA ORGÁNICA
I.- Escriba las estructuras de los siguientes compuestos orgánicos
1.- Etano
2.- 2 etil 3 metil pentano
3.- 3-hepteno
3- 3-metil-1-buteno
4.- 2-propino
5.- 3-etil-hexano
6.- 1, 3-ciclohexadieno
7.- 4-etil-2-metil-5-propil-octano
8.- 2, 3-dimetil butano
9.- 5-isopropil-3-metil-octano
10.- 2, 2, 4- trimetil pentano
11.- 3-propil-1, 4 –hexadieno
12.- 4-metil-1-penteno
13.- 1, 3, 5-hexatrieno
14.- 3-etil-6-metil-octano
15.- 5-butil-2, 2-dimetil nonano
16.- 1-metilciclohexano
17.- 1-isopropil-ciclopentano
18.- 1-terbutil-4-metil-ciclohexano
19.- 1-etil-1metil-ciclopropano
20.- 3-metil-5-heptino
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REACCIONES DE ALQUENOS Y ALQUINOS
1. A) HIDROGENACIÓN O REDUCCIÓN DE ALQUENOS
Es una reacción de adición, los 2 átomos de hidrógeno se agregan en los carbonos del doble enlace
y éste desaparece. El alqueno se transforma en un alcano.
ECUACIÓN GENERAL
H H
I I – C = C – + H2 Pt / Ni / Pd – C – C –
I I I I H H H H
Alqueno alcano
EJEMPLO: CH3 – CH = CH – CH3 + H2 CH3 – CH2 – CH2 – CH3
B) HIDROGENACIÓN O REDUCCIÓN DE ALQUINOS
Cuando un alquino reacciona con una molécula de hidrógeno, se transforma en un alqueno, por la
adición de los 2 átomos de hidrógeno a los carbonos del triple enlace.
ECUACIÓN GENERAL
H H
I I
– C C – + H2 Pt / Ni / Pd – C = C –
Alquino Alqueno
Pd
EJEMPLO: CH3 – C CH + H2 CH3 – CH = CH2
HIDROGENACIÓN DOBLE
Si se agrega otra molécula de hidrógeno, el alqueno formado, se transforma en alcano, tal como se
mostró en la reacción 1.A
ECUACIÓN GENERAL DE HIDROGENACIÓN DOBLE
H H
I I
– C C – + 2 H2 Pt / Ni / Pd – C – C –
I I H H
alquino alcano
Pt
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Ni
EJEMPLO CH3 – C CH + 2 H2 CH3 – CH2 – CH3
2. A ) HALOGENACIÓN DE ALQUENOS
El flúor, cloro y bromo reaccionan con los alquenos produciendo alcanos dihalogenados. En esta
reacción, los dos átomos del halógeno se adicionan a los carbonos del doble enlace.
ECUACIÓN GENERAL:
I I I I – C = C – + X2 – C – C –
I I alqueno X X alcano dihalogenado
EJEMPLO: CH3 – CH = CH2 + Cl2 CH3 – CH – CH2
I l Cl Cl
2. B ) HALOGENACIÓN DE ALQUINOS
Los dos átomos del halógeno se adicionan a los carbonos que forman el triple enlace y se forma un
alqueno dihalogenado
ECUACIÓN GENERAL:
– C C – + X2 – C = C –
I I alquino X X alqueno dihalogenado
EJEMPLO: CH3 – C C – CH3 + Br2 CH3 – C = C – CH3
I I Br Br
HALOGENACIÓN DOBLE
Si se agrega otra molécula de halógeno, el alqueno dihalogenado, se transformará en un alcano
tetrahalogenado, como se muestra en la reacción 2.A
ECUACIÓN GENERAL DE HALOGENACIÓN DOBLE
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X X
I I
– C C – + 2 X2 – C – C –
I I alquino X X alcano tetrahalogenado
Br Br
I I
EJEMPLO: CH3 – C C – CH3 + 2 Br2 CH3 – C – C – CH3
I I Br Br
ADICIÓN DE REACTIVOS ASIMÉTRICOS EN ALQUENOS Y ALQUINOS
Regla de Markovnikov: Este científico ruso, determinó que cuando un reactivo asimétrico, como
HBr o HCl se hace reaccionar con un alqueno con el doble enlace en el extremo de la cadena, el
hidrógeno de este reactivo se adiciona en el carbono con mayor cantidad de hidrógenos, es decir en
el del extremo de la cadena (carbono terminal) y el anión ( Cl-1
, Br-1
) se agrega en el carbono
vecino.
Las reacciones de adición en los alquinos, también obedecen la regla de Markovnikov
3. A ) HIDRATACIÓN DE ALQUENOS
Es una reacción de adición en la cual se agrega una molécula de agua. Se obtiene un alcohol.
ECUACIÓN GENERAL:
I I H+ I I – C = C – + H2O – C – C –
I I alqueno H OH alcohol
H+
EJEMPLO: CH3 – CH = CH – CH3 + H2O CH3 – CH2 – CH – CH3
I OH
Cuando el doble enlace está en el extremo de la cadena, de acuerdo a la regla de Markovnikov,
el H se agrega en el carbono del extremo de la cadena y el OH en el carbono 2
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* H+
*
EJEMPLO: CH3 – CH = CH2 + H2O CH3 – CH – CH3
I Regla de Markovnikov: OH
El carbono * es el que tiene más átomos de hidrógeno y es ahí donde se agrega el H
3. B ) HIDRATACIÓN DE ALQUINOS
Es una reacción de adición en la cual se agrega una molécula de agua en los carbonos del enlace
triple. Se obtiene un alqueno con un grupo hidroxilo ( ENOL ) Estos compuestos, por ser inestables,
se transforman rápidamente en aldehídos o cetonas
ECUACIÓN GENERAL: H+
– C C – + H2O – C = C –
I I alquino H OH enol
EJEMPLO CH3 – C CH + H2O H+
CH3 – C = CH2
* I *
OH
*Regla de Markovnikov
4. A ) HIDROALOGENACIÓN DE ALQUENOS
Los ácidos binarios de los halógenos (halogenuros de hidrogeno) reaccionan con los alquenos,
obteniéndose como producto un halogenuro de alquilo (alcano monohalogenado).
Esta también es una reacción de adición. En el haluro de alquilo, el halógeno queda ubicado en la
posición en la que estaba el doble enlace del alqueno.
ECUACION GENERAL:
I I I I – C = C – + HX – C – C –
I I alqueno H X alcano monohalogenado
EJEMPLO: Doble enlace en el interior de la cadena
CH3 – CH = CH – CH3 + HBr CH3 – CH2 – CH – CH3
l
Br
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EJEMPLO: Doble enlace terminal:
* *
CH3 – C CH + HBr CH3 – C = CH2
I * Regla de Markovnikov Br
4. B ) HIDROHALOGENACIÓN DE ALQUINOS
Al igual que en alquenos, se adicionan el hidrógeno y el halógeno en los dos carbonos del triple
enlace, obteniéndose un alqueno monohalogenado y también se cumple la regla de Markovnikov
ECUACIÓN GENERAL
– C C – + HX – C = C –
I I alquino H X alqueno monohalogenado
EJEMPLO 1: CH3 – CH2 – C C – CH3 + H Br CH3 – CH2 – CH = C – CH3
I Br
* *
EJEMPLO 2: CH3 – C CH + H Br CH3 – CH = CH2
I *Regla de Markovnikov Br
HIDROHALOGENACIÓN DOBLE
Si se agrega otra molécula de hidrácido, el alqueno monohalogenado, se transforma en un alcano
dihalogenado, de acuerdo a la reacción 4.A
ECUACIÓN GENERAL DE HIDROHALOGENACIÓN DOBLE
H X
I I
– C C – + 2 HX – C – C –
I I alquino H X alcano dihalogenado
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Cl
I
EJEMPLO: CH3 – C C – CH3 + 2 HCl CH3 – CH2 – C – CH3
I Cl
5) OBTENCIÓN DE ALQUENOS:
DESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLES
La deshidratación de alcoholes se realiza utilizando ácido sulfúrico y calor. Se obtiene un alqueno y
una molécula agua.
La posición del doble enlace coincide con la posición que ocupaba la función hidroxilo en el
alcohol.
ECUACIÓN GENERAL
| | H2 SO4 | |
– C – C – – C = C – + H2 O
| |
H OH
alcohol alqueno
EJEMPLO 1: Deshidratación de un alcohol primario
H2SO4
CH3 – CH2 – CH2 – OH CH3 – CH = CH2 + H2O
EJEMPLO 2: Deshidratación de un alcohol secundario
CH3 – CH2 – CH – CH3 H2SO4 CH3 – CH = CH – CH3 + H2O
I OH
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6) OBTENCIÓN DE ALQUENOS:
DESHIDROHALOGENACIÓN DE HALUROS DE ALQUILO
Esta reacción se lleva a cabo utilizando potasa alcohólica (es decir, una mezcla de hidróxido de
potasio y etanol)
Es una reacción de eliminación, ya que se desprende del haluro de alquilo una molécula de
ácido binario (halogenuro de hidrógeno) como HCl o HBr y se forma un doble enlace entre los
carbonos de donde se eliminan el H y el halógeno.
ECUACIÓN GENERAL
I I KOH – C – C – – C = C – + HX
I I CH3 – CH2 – OH H X (etanol)
Haluro de alquilo alqueno
EJEMPLO KOH
CH3 – CH2 – CH2 – Br CH3 – CH = CH2 + HBr CH3 – CH2 – OH
7) OBTENCIÓN DE ALQUINOS:
DESHIDROHALOGENACIÓN DE ALCANOS DIHALOGENADOS
Es una reacción de eliminación en la cual se separan del alcano dihalogenado dos moléculas de
halogenuro de hidrógeno y éste se transforma en un alquino.
Esta reacción se lleva a cabo utilizando potasa alcohólica y es igual que la que se utiliza para
obtener alquenos (6). Em elñ caso de obtención de alquinos, debe realizarse a temperatura muy
elevada para lograr la eliminación de dos moléculas de halogenuro de hidrógeno en una sóla etapa
ECUACIÓN GENERAL
H H
I I KOH
– C – C – – C C – + 2 HX
I I CH3 – CH2 – OH X X
Alcano dihalogenado alquino
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EJEMPLO
KOH
CH3 – CH – CH2 CH3 – C CH + 2 HCl
I I CH3 – CH2 – OH Cl Cl
EJERCICIOS DE REACCIONES DE ALQUENOS Y ALQUINOS
1)
– CH2 – C C – CH3 + 2 Cl2
Nombre de la reacción_________________________________________
A
2) CH3 – CH – CH = CH – CH3 + H2O B
I CH3
Nombre de la reacción_________________________________________
3) A + B CH3 – CH2 – CH – CH3
|
Br
Nombre de la reacción_________________________________________
4) A + B CH3 – CH = C – CH2 –
CH3
. |
Cl
Nombre de la reacción_________________________________________
A
5) CH3 – CH = CH2 + H2O B
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Nombre de la reacción_________________________________________
B
6) A + H2
Nombre de la reacción_________________________________________
7) A + B CH3 – CH – CH2 – CH = CH – CH3
I I CH3 OH
Nombre de la reacción_________________________________________
CH3 CH3
8) I E I
CH3 – C – C CH + B + D CH3 – C – C C – CH3 +
F
I I CH3 CH3
Nombre de la reacción_________________________________________
9) Secuencias de reacciones:
a) alqueno + B D
F
b) el producto D + E etil metil acetileno + 2 HCl
Nombre de la reacción a ) _________________________________________
Nombre de la reacción b) _________________________________________
E
10) a) alquinos + B D
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F
b) el producto D + E CH3 – CH2 – CH – CH3
I OH
Nombre de la reacción a _________________________________________
Nombre de la reacción b _________________________________________