Ejercicios: Redox en compuestos orgánicos y bioenergética

La combustión completa del metano se representa con la ecuación $CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O$. Indicá si se trata de una reacción de oxidación o de reducción del metano, y nombrá los productos que se forman.

Un alcohol primario, como el etanol, puede oxidarse en forma controlada. Indicá qué tipo de compuesto se obtiene en una primera oxidación y cuál se obtiene si la oxidación continúa. Escribí los nombres de los compuestos en el caso del etanol.

Se hace reaccionar eteno con hidrógeno en presencia de un catalizador metálico, según $CH_2{=}CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3{-}CH_3$. Nombrá este tipo de reacción e indicá qué ocurre con el enlace doble entre los carbonos.

Escribí la ecuación de oxidación del etanal ($CH_3CHO$) a ácido etanoico usando $[O]$ para representar el agente oxidante. Luego explicá qué cambio se produce en el grupo funcional y por qué un aldehído se oxida con más facilidad que una cetona.

Joaquín hidrogena completamente el propino ($CH_3{-}C{\equiv}CH$) con exceso de hidrógeno. Escribí la ecuación con las fórmulas semidesarrolladas, nombrá el producto final y explicá por qué se necesitan dos moles de $H_2$ por cada mol de alquino.

En una usina termoeléctrica se quema gas natural, formado principalmente por metano, para generar electricidad. Describí la secuencia de transformaciones de energía desde el combustible hasta la electricidad que llega a una casa de Rosario, e indicá en qué etapa ocurre la reacción redox.

Comparás tres compuestos de tres carbonos: propano, propan-1-ol y propanal. Ordenalos de menor a mayor grado de oxidación del carbono funcional, y explicá qué reacciones de oxidación permiten pasar de uno a otro. Escribí las ecuaciones usando $[O]$ y señalá cuál de estos compuestos podría seguir oxidándose hasta un ácido carboxílico.

En las mitocondrias, la fosforilación oxidativa transfiere electrones a través de una cadena de proteínas hasta el oxígeno, y la energía liberada se usa para sintetizar ATP. Compará este proceso con el funcionamiento de una usina que genera electricidad a partir de un combustible, analizando qué tienen en común y en qué se diferencian las conversiones entre energía química y energía eléctrica o utilizable. Indicá quién actúa como agente oxidante final en la célula y qué ocurre con la glucosa desde el punto de vista redox.