Volver a la portadaQuímica · 5.° año de Educación Media General · Cambiar asignatura
Empezar gratis
5to año · Química
Química orgánica · Estructura y reactividad orgánica

Principales reacciones orgánicas

Transformar un alqueno en un alcohol, un alcohol en un ácido y un ácido en un éster: la química orgánica no memoriza cientos de reacciones sueltas, sino que las agrupa en unos pocos tipos (adición, sustitución, eliminación, oxidación y condensación) que se repiten según el grupo funcional. ¿Cómo se pasa del eteno que sale de una refinería al aroma frutal de un éster? Lo verás al final de la página.

Adición a alquenos: la regla de Markovnikov

Al hacer reaccionar propeno con bromuro de hidrógeno, casi todo el producto es 2-bromopropano y apenas hay trazas de 1-bromopropano. ¿Por qué un reactivo asimétrico no se reparte al 50 % entre los dos carbonos del doble enlace?

Hidratación ácida del propeno: el producto mayoritario es propan-2-ol, según Markovnikov, y no propan-1-ol. CH₃–CH=CH₂ + H–OH H₂SO₄ diluido (catalizador) CH₃–CH(OH)–CH₃ propan-2-ol (mayoritario, Markovnikov) CH₃–CH₂–CH₂OH (propan-1-ol: minoritario)
Practica★☆☆Sin empezar
El propeno ($\mathrm{CH_3-CH=CH_2}$) experimenta una reacción de adición electrófila al tratarse con agua en presencia de ácido sulfúrico diluido como catalizador,…

El propeno ($\mathrm{CH_3-CH=CH_2}$) experimenta una reacción de adición electrófila al tratarse con agua en presencia de ácido sulfúrico diluido como catalizador, siguiendo la regla de Markovnikov (el protón se adiciona preferentemente al carbono con mayor número de hidrógenos).

  1. a) Formula y nombra el reactivo de partida y el producto orgánico mayoritario obtenido en esta hidratación.
  2. b) Justifica razonadamente por qué no se obtiene de forma mayoritaria el propan-1-ol.
Resolver

Sustitución y eliminación en haluros de alquilo

Practica★☆☆Sin empezar
Los halogenuros de alquilo pueden experimentar transformaciones selectivas según la naturaleza del reactivo y el disolvente empleado. a) Escribe la ecuación ajustada de…

Los halogenuros de alquilo pueden experimentar transformaciones selectivas según la naturaleza del reactivo y el disolvente empleado.

  1. a) Escribe la ecuación ajustada de la reacción de sustitución nucleófila entre el 1-bromopropano ($\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2Br}$) y una disolución acuosa diluida de hidróxido de sodio a temperatura moderada, nombrando el producto orgánico formado.
  2. b) Indica la estructura semidesarrollada y el nombre del producto que se obtendría si se somete el propeno formado en una reacción secundaria a una hidrogenación catalítica con $\mathrm{H_2}$ en presencia de níquel.
Resolver

Oxidación de alcoholes y combustión

Rutas de oxidación: alcohol primario a aldehído y ácido carboxílico; alcohol secundario a cetona. alcohol primario R–CH₂OH oxidante suave,destilar R–CHO (aldehído) exceso, reflujo R–COOH (ácido) alcohol secundario R–CH(OH)–R' R–CO–R' (cetona) alcohol terciario: no se oxida

Combustión. Es una oxidación total: un compuesto orgánico reacciona con $\mathrm{O_2}$ y, si el oxígeno alcanza, produce $\mathrm{CO_2}$ y $\mathrm{H_2O}$ liberando energía (gasolina, gas de bombona, alcohol). Con poco oxígeno se forma CO u hollín.

Practica★★☆Sin empezar
El comportamiento químico de un alcohol primario frente a un agente oxidante enérgico como el dicromato de potasio en medio ácido depende de las condiciones…

El comportamiento químico de un alcohol primario frente a un agente oxidante enérgico como el dicromato de potasio en medio ácido depende de las condiciones experimentales empleadas. Observa el siguiente esquema de transformación

Etanol + K₂Cr₂O₇ / H⁺ Calentamiento (Δ) Destilación inmediata (retirada continua de vapor) Producto A ¿ ? Reflujo prolongado (oxidante en exceso) Producto B ¿ ?
  1. a) Identifica razonadamente las fórmulas semidesarrolladas y los nombres sistemáticos de los productos orgánicos $\mathrm{A}$ y $\mathrm{B}$.
  2. b) Justifica por qué la destilación inmediata del medio permite aislar selectivamente el compuesto $\mathrm{A}$, mientras que el reflujo prolongado con oxidante en exceso conduce a $\mathrm{B}$.
Resolver
Practica★★★Sin empezar
En un informe histórico de análisis orgánico se describen cuatro frascos sin rotular ($\mathrm{A}$, $\mathrm{B}$, $\mathrm{C}$ y $\mathrm{D}$), cada uno de los cuales…

En un informe histórico de análisis orgánico se describen cuatro frascos sin rotular ($\mathrm{A}$, $\mathrm{B}$, $\mathrm{C}$ y $\mathrm{D}$), cada uno de los cuales contiene una de las siguientes sustancias líquidas puras: propanal, propanona, ácido propanoico y hex-1-eno. Para identificarlas se registraron tres ensayos químicos independientes, que se analizan como datos sin reproducirlos:

  1. Adición de una disolución rojiza de bromo en tetracloruro de carbono: solo la sustancia $\mathrm{C}$ decolora la disolución de forma rápida e inmediata sin desprendimiento de gas.

  2. Adición de disolución acuosa saturada de hidrogenocarbonato de sodio ($\mathrm{NaHCO_3}$): solo la sustancia $\mathrm{D}$ produce un burbujeo efervescente evidente.

  3. Ensayo con reactivo de Tollens (disolución amoniacal de $\mathrm{Ag^+}$): la sustancia $\mathrm{A}$ forma un espejo plateado de plata metálica en las paredes del tubo al calentarse suavemente, mientras que $\mathrm{B}$ no produce cambio visible.

  1. a) Asigna razonadamente cada sustancia a las letras $\mathrm{A}$, $\mathrm{B}$, $\mathrm{C}$ y $\mathrm{D}$.
  2. b) Escribe las ecuaciones químicas correspondientes a los ensayos positivos descritos para $\mathrm{C}$ y $\mathrm{D}$.
Resolver

Condensación: esterificación y saponificación

Al calentar ácido etanoico (olor a vinagre) con etanol y unas gotas de ácido sulfúrico concentrado, el olor acre se sustituye por un aroma frutal. ¿Qué reacción une dos familias distintas liberando agua?

Esterificación: ácido carboxílico más alcohol dan éster más agua; la saponificación rompe el éster en medio básico. R–COOH + R'–OH H⁺(esterificación) NaOH (saponificación) da R–COO⁻Na⁺ + R'–OH R–COO–R' + H₂O

Vuelve al principio: del eteno se obtiene etanol por hidratación (adición); el etanol se oxida con dicromato a ácido etanoico (oxidación); y el ácido con etanol y catalizador ácido da etanoato de etilo (condensación).

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado