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Química orgánica

AndalucíaQuímicaQuímica orgánica
70 ejercicios
Formulación, reacciones, isomería y hibridación de compuestos orgánicos
Teoría
2026 · Ordinaria · Titular
4A
Examen
a) Nombre o formule los siguientes compuestos:

CHX3CH(NHX2)COOH\ce{CH3CH(NH2)COOH} CHX3CHX2CHX2CONHX2\ce{CH3CH2CH2CONH2} Propanona Etilbenceno

b) Complete la reacción e indique de qué tipo es: CHX3CHX2CH=CHX2+HBr\ce{CH3CH2CH=CH2 + HBr ->}c) Justifique el tipo de isomería que presenta el compuesto CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3}d) Indique la hibridación que presenta cada uno de los carbonos del compuesto CHX3CCH\ce{CH3C#CH}.
Formulación orgánicaNomenclatura orgánicaReacciones de adición+1
a) Nombre o formula los siguientes compuestos:\ CHX3CH(NHX2)COOH\ce{CH3CH(NH2)COOH}: ácido 2-aminopropanoico (alanina)\ CHX3CHX2CHX2CONHX2\ce{CH3CH2CH2CONH2}: butanamida\ Propanona: CHX3COCHX3\ce{CH3COCH3}\ Etilbenceno: CX6HX5CHX2CHX3\ce{C6H5CH2CH3}b) La reacción es una adición electrófila de HBr\ce{HBr} al doble enlace. Según la regla de Markovnikov, el hidrógeno se une al carbono con más hidrógenos (carbono menos sustituido), y el bromo al carbono más sustituido:
CHX3CHX2CH=CHX2+HBrCHX3CHX2CHBrCHX3\ce{CH3CH2CH=CH2 + HBr -> CH3CH2CHBrCH3}

El producto principal es el 2-bromobutano. Se trata de una reacción de adición electrófila.

c) El compuesto CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3} (but-2-eno) presenta isomería geométrica (cis-trans), un tipo de estereoisomería. Para que exista, cada carbono del doble enlace debe tener dos sustituyentes distintos. En este caso, el C2 tiene CHX3\ce{CH3} y H\ce{H}, y el C3 también tiene CHX3\ce{CH3} y H\ce{H}, por lo que se cumple la condición. El doble enlace C=C\text{C=C} impide la libre rotación, lo que hace que los grupos puedan disponerse en el mismo lado (cis o Z) o en lados opuestos (trans o E) del plano del doble enlace, dando lugar a dos estereoisómeros distintos que no son superponibles.d) El compuesto CHX3CCH\ce{CH3-C#CH} es el propino. Analizamos cada carbono:

C1 (CHX3\ce{CH3}-): es el carbono del grupo metilo, unido a tres hidrógenos y a un carbono, con cuatro enlaces simples. Presenta hibridación sp3sp^3.C2 (-C\ce{C}#-): es uno de los carbonos del triple enlace. Forma un enlace simple con el C1 y un triple enlace con el C3. Solo tiene dos zonas de densidad electrónica (dos ligandos), por lo que presenta hibridación spsp.C3 (#CH\ce{CH}): es el otro carbono del triple enlace, unido al C2 mediante triple enlace y a un hidrógeno. También tiene dos zonas de densidad electrónica, por lo que presenta hibridación spsp.

Formulación, grupos funcionales, reacciones y isomería de compuestos orgánicos
Teoría
2026 · Ordinaria · Titular
4B
Examen
a) Nombre o formule los siguientes compuestos:

CHX2=C(CHX3)CH=CHX2\ce{CH2=C(CH3)CH=CH2} CHX3CCCHX2CHX3\ce{CH3C#CCH2CH3} Metilpropan-2-ol Fenilamina

b) Nombre el grupo funcional de CHX3CHX2CHO\ce{CH3CH2CHO}.c) Escriba el producto obtenido cuando 1 mol de CHX3CCCHX2CHX3\ce{CH3C#CCH2CH3} reacciona con 2 moles de HX2\ce{H2}d) Escriba un isómero de función del compuesto CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3}
Formulación orgánicaGrupos funcionalesReacciones de hidrogenación+1
a) Nombres y fórmulas:CHX2=C(CHX3)CH=CHX2\ce{CH2=C(CH3)CH=CH2}: 2-metilbuta-1,3-dieno (isopreno)CHX3CCCHX2CHX3\ce{CH3C#CCH2CH3}: pent-2-inoMetilpropan-2-ol: (CHX3)X3COH\ce{(CH3)3COH}Fenilamina: CX6HX5NHX2\ce{C6H5NH2}b) CHX3CHX2CHO\ce{CH3CH2CHO} contiene el grupo funcional aldehído (grupo carbonilo terminal, CHO-CHO).c) La reacción de 1 mol de CHX3CCCHX2CHX3\ce{CH3C#CCH2CH3} con 2 moles de HX2\ce{H2} es una hidrogenación completa del triple enlace, que produce el alcano correspondiente:
CHX3CCCHX2CHX3+2HX2CHX3CHX2CHX2CHX2CHX3\ce{CH3C#CCH2CH3 + 2H2 -> CH3CH2CH2CH2CH3}

El producto obtenido es pentano, CHX3CHX2CHX2CHX2CHX3\ce{CH3CH2CH2CH2CH3}.

d) CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3} es un alqueno (but-2-eno). Un isómero de función tiene la misma fórmula molecular (CX4HX8\ce{C4H8}) pero diferente grupo funcional. Por ejemplo, un cicloalcano: ciclobutano, CX4HX8\ce{C4H8} (ciclo de cuatro carbonos).
CX4HX8ext(ciclobutano)\ce{C4H8} ext{ (ciclobutano)}
Isomería y reactividad orgánica
Teoría
2025 · Ordinaria · Reserva
4B
Examen
a) Escriba una reacción que transforme el compuesto CHX3CH=CHCHX2CHX3\ce{CH3CH=CHCH2CH3} en un alcohol.b) Dibuje un isómero de cadena del compuesto CHX3CHX2CHX2CHX3\ce{CH3CH2CH2CH3}c) Escriba la estructura de un alcohol secundario de tres átomos de carbono en el que haya hibridación sp2sp^2.
Isomería de cadenaHibridaciónReacciones orgánicas
a) La transformación de un alqueno en un alcohol se lleva a cabo mediante una reacción de hidratación en medio ácido (adición electrófila). Al tratar el pent-2-eno con agua en presencia de un catalizador ácido, se obtienen el pentan-2-ol y el pentan-3-ol como productos de la adición al doble enlace:
CHX3CH=CHCHX2CHX3+HX2OHX+CHX3CH(OH)CHX2CHX2CHX3+CHX3CHX2CH(OH)CHX2CHX3\ce{CH3-CH=CH-CH2-CH3 + H2O ->[H+] CH3-CH(OH)-CH2-CH2-CH3 + CH3-CH2-CH(OH)-CH2-CH3}
b) El butano es un alcano de cadena lineal con cuatro átomos de carbono. Su isómero de cadena es el metilpropano (isobutano), que presenta una ramificación en el segundo carbono de la cadena principal:
CHX3CH(CHX3)CHX3\ce{CH3-CH(CH3)-CH3}
c) Un alcohol secundario de tres átomos de carbono con hibridación sp2sp^2 requiere la presencia de un doble enlace sobre el carbono que sustenta el grupo hidroxilo o en carbonos adyacentes. La estructura correspondiente es el prop-1-en-2-ol:
CHX2=C(OH)CHX3\ce{CH2=C(OH)-CH3}
Formulación orgánica
Problema
2025 · Ordinaria · Suplente
4A
Examen

Nombre o formule los siguientes compuestos:

a) CH2=CH―CH2―NH2b) CH3―O―CH3c) Etilbencenod) Difenil éter
Química orgánicaFormulación orgánica
a) Prop-2-en-1-aminab) Metoximetanoc) CX6HX5CHX2CHX3\ce{C6H5-CH2-CH3}d) CX6HX5OCX6HX5\ce{C6H5-O-C6H5}
Propiedades, reactividad e isomería
Teoría
2025 · Ordinaria · Suplente
4B
Examen
a) Razone cuál de estos compuestos es soluble en agua: CHX3CHX2COOH\ce{CH3CH2COOH} y CHCCHX3\ce{CH#CCH3}.b) Escriba los productos de la reacción CX6HX6(benceno)+HNOX3/HX2SOX4\ce{C6H6(benceno) + HNO3/H2SO4}.c) Explique si el compuesto CHX3CHBrCHX2CHX3\ce{CH3CHBrCH2CH3} presenta estereoisomería y, en caso afirmativo, indique el tipo.
Química orgánicaIsomería
a) El compuesto CHX3CHX2COOH\ce{CH3CH2COOH} (ácido propanoico) es soluble en agua. Posee el grupo funcional carboxilo (COOH\ce{-COOH}), el cual es polar y permite la formación de enlaces por puentes de hidrógeno con las moléculas de agua. Dado que su cadena hidrocarbonada es corta, el carácter hidrófilo del grupo funcional predomina. Por el contrario, el CHCCHX3\ce{CH#CCH3} (propino) es un hidrocarburo no polar cuyas fuerzas intermoleculares son de tipo dispersión, lo que impide una interacción favorable con el agua y lo hace insoluble.b) La nitración del benceno es una sustitución electrófila aromática catalizada por ácido sulfúrico que produce nitrobenceno y agua:
CX6HX6+HNOX3>[HX2SOX4] CX6HX5NOX2+HX2O\ce{C6H6 + HNO3} -> \ce{[H2SO4] C6H5NO2 + H2O}
c) El compuesto CHX3CHBrCHX2CHX3\ce{CH3CHBrCH2CH3} (2-bromobutano) presenta estereoisomería óptica o enantiomería. El átomo de carbono 2 es un centro quiral o asimétrico, ya que se encuentra unido a cuatro sustituyentes diferentes: un átomo de hidrógeno (H\ce{-H}), un átomo de bromo (Br\ce{-Br}), un grupo metilo (CHX3\ce{-CH3}) y un grupo etilo (CHX2CHX3\ce{-CH2CH3}). La presencia de este centro quiral permite la existencia de dos enantiómeros que son imágenes especulares no superponibles.
Reacciones orgánicas e isomería
Problema
2025 · Ordinaria · Titular
4B
Examen
a) Escriba y ajuste la reacción de combustión del CHX3CHX2CHX3\ce{CH3CH2CH3}b) Escriba y ajuste la reacción de deshidratación del CHX3CHX2CHX2OH\ce{CH3CH2CH2OH}c) Escriba un isómero de función del compuesto CHX3COCHX2CHX3\ce{CH3COCH2CH3}
CombustiónDeshidrataciónIsomería
a) La reacción de combustión del propano (CHX3CHX2CHX3\ce{CH3CH2CH3}) ajustada es:
CHX3CHX2CHX3+5OX23COX2+4HX2O\ce{CH3CH2CH3 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O}
b) La reacción de deshidratación del propan-1-ol (CHX3CHX2CHX2OH\ce{CH3CH2CH2OH}) en presencia de ácido sulfúrico y calor es:
CHX3CHX2CHX2OHΔHX2SOX4CHX3CH=CHX2+HX2O\ce{CH3CH2CH2OH ->[H2SO4][\Delta] CH3CH=CH2 + H2O}
c) CHX3CHX2CHX2CHO\ce{CH3CH2CH2CHO}
Formulación orgánica
Teoría
2025 · Extraordinaria · Reserva
4A
Examen

Nombre o formule los siguientes compuestos:

a)
Imagen del ejercicio
b)
Imagen del ejercicio
c) Butanodiald) 6-Bromohex-2-ino
Formulación orgánicaNomenclatura
a) Pentanamidab) 4-Metilfenol (p-cresol)c) \ OHCCHX2CHX2CHO\ce{OHC-CH2-CH2-CHO}d) \ BrCHX2CHX2CHX2CHX2CCH\ce{BrCH2-CH2-CH2-CH2-C#C-H} \ → \ CHCCHX2CHX2CHX2CHX2Br\ce{CH#C-CH2-CH2-CH2-CH2Br}
Isomería
Teoría
2025 · Extraordinaria · Reserva
4B
Examen

Dado el compuesto CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3}

a) Dibuje su isómero cis.b) Escriba su reacción de hidrogenación.c) Justifique si puede formar enlaces de hidrógeno.
Química orgánicaIsomería geométrica
a) Dibuje su isómero cis.
 CHX3 CHX3C=CH H \ce{\begin{array}{c} \ce{CH3} \qquad \ce{CH3} \\ \diagdown \quad \diagup \\ \ce{C = C} \\ \diagup \quad \diagdown \\ \ce{H} \qquad \ce{H} \end{array}}
b) Escriba su reacción de hidrogenación.

La hidrogenación catalítica de un alqueno es una reacción de adición electrófila en la que se satura el doble enlace en presencia de un catalizador metálico (como Pt\ce{Pt}, Pd\ce{Pd} o Ni\ce{Ni}):

CHX3CH=CHCHX3+HX2Pt/Pd/NiCHX3CHX2CHX2CHX3\ce{CH3-CH=CH-CH3 + H2 ->[Pt/Pd/Ni] CH3-CH2-CH2-CH3}
c) Justifique si puede formar enlaces de hidrógeno.

Para que una molécula pueda formar enlaces de hidrógeno, es indispensable que exista un átomo de hidrógeno unido covalentemente a un átomo muy electronegativo y de pequeño tamaño, específicamente flúor, oxígeno o nitrógeno (F\ce{F}, O\ce{O} o N\ce{N}). En el but-2-eno (CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3-CH=CH-CH3}), todos los átomos de hidrógeno están unidos a átomos de carbono. Dado que la diferencia de electronegatividad entre el carbono y el hidrógeno es muy baja, los enlaces CH\ce{C-H} no presentan la polaridad suficiente ni el hidrógeno la densidad de carga positiva necesaria para interaccionar mediante este tipo de fuerzas intermoleculares. Por tanto, el compuesto no puede formar enlaces de hidrógeno.

Nomenclatura y formulación orgánica
Teoría
2025 · Extraordinaria · Suplente
4A
Examen
Pregunta 4A

Nombre o formule los siguientes compuestos:

a) CHX3C(CHX3)=CHCHX3\ce{CH3-C(CH3)=CH-CH3}b) CHX3CHX2CH(OH)CHX3\ce{CH3-CH2-CH(OH)-CH3}c) Etanoato de etilod) Metil propil éter
NomenclaturaFormulación
a) 2-metilbut-2-enob) Butan-2-olc) CHX3COOCHX2CHX3\ce{CH3COOCH2CH3}d) CHX3OCHX2CHX2CHX3\ce{CH3-O-CH2CH2CH3}
Reacciones y isomería orgánica
Teoría
2025 · Extraordinaria · Suplente
4B
Examen
Pregunta 4B

Considerando los compuestos mencionados en el apartado 4A:

a) Escriba la reacción de adición de HCl\ce{HCl} al compuesto a).b) Escriba un isómero de función del compuesto b).c) Justifique si el compuesto b) presenta isomería óptica.
Reacciones de adiciónIsomería
a) El compuesto a) es el but-1-eno. La reacción de adición de HCl\ce{HCl} a este alqueno sigue la regla de Markovnikov, según la cual el protón (HX+\ce{H^+}) se adiciona al carbono del doble enlace que contiene más átomos de hidrógeno (carbono terminal), mientras que el anión cloruro (ClX\ce{Cl^-}) se une al carbono más sustituido para formar el producto mayoritario, el 2-clorobutano.
CHX2=CHCHX2CHX3+HClCHX3CHClCHX2CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3 + HCl -> CH3-CHCl-CH2-CH3}
b) CHX3CHX2OCHX2CHX3\ce{CH3-CH2-O-CH2-CH3}c) Verdadero. El compuesto b) es el butan-2-ol, el cual presenta isomería óptica al poseer un carbono asimétrico o quiral en su estructura. El carbono en posición 2 está unido a cuatro sustituyentes diferentes: un átomo de hidrógeno (H-\ce{H}), un grupo hidroxilo (OH-\ce{OH}), un grupo metilo (CHX3-\ce{CH3}) y un grupo etilo (CHX2CHX3-\ce{CH2-CH3}). La presencia de este centro quiral hace que la molécula sea no superponible con su imagen especular, dando lugar a un par de enantiómeros.
Formulación orgánica
Teoría
2025 · Extraordinaria · Titular
4A
Examen
Nombre o formule los siguientes compuestos:
a) CHX3CHX2OCHX3\ce{CH3-CH2-O-CH3}b) CHX3CH(CHX3)CHX2CHO\ce{CH3-CH(CH3)-CH2-CHO}c) Etanaminad) Penta–1,3–dieno
NomenclaturaOrgánica
a) Metoxietanob) 3-metilbutanalc) CHX3CHX2NHX2\ce{CH3-CH2-NH2}d) CHX2=CHCH=CHCHX3\ce{CH2=CH-CH=CH-CH3}
Isomería
Teoría
2025 · Extraordinaria · Titular
4B
Examen

Dados los compuestos: (1) CHX3CH(OH)CHX2CHX2CHX3\ce{CH3CH(OH)CH2CH2CH3} y (2) CHX3CHX2CHX2CHX2CHX2OH\ce{CH3CH2CH2CH2CH2OH}.

a) Justifique el tipo de isomería que presentan.b) Identifique cuál de los compuestos se deshidrata con HX2SOX4\ce{H2SO4} y calor para formar un producto con isomería geométrica. Dibuje los isómeros geométricos.c) Razone cuál de los compuestos presenta isomería óptica.
IsomeríaDeshidratación de alcoholes
a) Ambos compuestos poseen la misma fórmula molecular, CX5HX12O\ce{C5H12O}, pero difieren en la posición del grupo funcional hidroxilo (OH\ce{-OH}) en la cadena carbonada. En el compuesto (1), CHX3CH(OH)CHX2CHX2CHX3\ce{CH3CH(OH)CH2CH2CH3}, el grupo funcional se encuentra en el segundo carbono, mientras que en el compuesto (2), CHX3CHX2CHX2CHX2CHX2OH\ce{CH3CH2CH2CH2CH2OH}, se sitúa en el carbono extremo de la cadena. Al tener la misma conectividad de la cadena principal pero distinta ubicación del grupo funcional, se trata de isómeros de posición.b) El compuesto que se deshidrata para formar un producto con isomería geométrica es el (1), CHX3CH(OH)CHX2CHX2CHX3\ce{CH3CH(OH)CH2CH2CH3} (pentan-2-ol). En presencia de HX2SOX4\ce{H2SO4} y calor, se produce una reacción de eliminación (deshidratación) que sigue la regla de Zaitsev, eliminando el hidrógeno del carbono adyacente más sustituido para formar preferentemente el pent-2-eno.
CHX3CH(OH)CHX2CHX2CHX3>[HX2SOX4][Δ] CHX3CH=CHCHX2CHX3+HX2O\ce{CH3-CH(OH)-CH2-CH2-CH3} -> \ce{[H2SO4][\Delta] CH3-CH=CH-CH2-CH3 + H2O}

El pent-2-eno presenta isomería geométrica (o diastereoisomería cis-trans) porque cada uno de los dos átomos de carbono que forman el doble enlace está unido a dos grupos distintos: el C2 está unido a un hidrógeno y a un metilo, y el C3 está unido a un hidrógeno y a un etilo. Esto genera dos disposiciones espaciales posibles:Isómero cis (o (Z)-pent-2-eno):

CHX3CHX2CHX3C=CHH\begin{array}{rcccl} \ce{CH3} & & & & \ce{CH2CH3} \\ & \diagdown & & \diagup & \\ & & \ce{C=C} & & \\ & \diagup & & \diagdown & \\ \ce{H} & & & & \ce{H} \end{array}

Isómero trans (o (E)-pent-2-eno):

CHX3HC=CHCHX2CHX3\begin{array}{rcccl} \ce{CH3} & & & & \ce{H} \\ & \diagdown & & \diagup & \\ & & \ce{C=C} & & \\ & \diagup & & \diagdown & \\ \ce{H} & & & & \ce{CH2CH3} \end{array}
c) El compuesto que presenta isomería óptica es el (1), CHX3CH(OH)CHX2CHX2CHX3\ce{CH3CH(OH)CH2CH2CH3}. Esta propiedad se debe a la existencia de un carbono asimétrico o quiral en la posición 2 de la cadena (C2C_2). Este átomo de carbono está enlazado a cuatro sustituyentes diferentes entre sí: un átomo de hidrógeno (H-H), un grupo hidroxilo (OH-OH), un grupo metilo (CH3-CH_3) y un grupo propilo (CH2CH2CH3-CH_2CH_2CH_3). El compuesto (2) no presenta isomería óptica porque no posee ningún átomo de carbono unido a cuatro sustituyentes distintos.
Reactividad e isomería
Teoría
2024 · Ordinaria · Reserva
B4
Examen

Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Los compuestos obtenidos, según la regla de Markovnikov, por adición de HBr\ce{HBr} al CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CHCH2CH3} y CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3} son iguales.b) El CHX2=C(CHX3)CHX3\ce{CH2=C(CH3)CH3} presenta isomería cis-trans, pero el CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3} no.c) El CHX3COOH\ce{CH3COOH} no desvía el plano de la luz polarizada.
isometría cis-transregla de Markovnikov
a) Verdadero. La regla de Markovnikov establece que, en la adición de un reactivo asimétrico del tipo HX\ce{HX} a un alqueno asimétrico, el átomo de hidrógeno se une al carbono del doble enlace que tiene el mayor número de átomos de hidrógeno.

En la reacción con el but-1-eno, el hidrógeno se une al carbono 1 (que tiene dos hidrógenos) y el bromo al carbono 2 (que tiene un hidrógeno):

CHX2=CHCHX2CHX3+HBr>CHX3CHBrCHX2CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3 + HBr} -> \ce{CH3-CHBr-CH2-CH3}

En el caso del but-2-ene, al ser un alqueno simétrico, la adición de HBr\ce{HBr} sigue el mismo mecanismo electrofílico, resultando en la unión del bromo en cualquiera de los dos carbonos equivalentes del doble enlace:

CHX3CH=CHCHX3+HBr>CHX3CHX2CHBrCHX3\ce{CH3-CH=CH-CH3 + HBr} -> \ce{CH3-CH2-CHBr-CH3}

En ambos casos se obtiene el 2-bromobutano, por lo que los compuestos resultantes son iguales.

b) Falso. La isomería geométrica cis-trans requiere que cada uno de los dos átomos de carbono que forman el doble enlace esté unido a dos grupos o átomos diferentes entre sí.

En el 2-metilpropeno, CHX2=C(CHX3)CHX3\ce{CH2=C(CH3)CH3}, el primer carbono del doble enlace está unido a dos átomos de hidrógeno (idénticos) y el segundo carbono está unido a dos grupos metilo (idénticos), lo que imposibilita la existencia de isómeros geométricos.Por el contrario, en el but-2-eno, CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3}, cada carbono del doble enlace está unido a un átomo de hidrógeno y a un grupo metilo. Al ser grupos distintos en cada carbono, este compuesto sí presenta isomería cis (grupos metilo al mismo lado) y trans (grupos metilo en lados opuestos).

c) Verdadero. Para que una sustancia desvíe el plano de la luz polarizada (actividad óptica), sus moléculas deben ser quirales, lo que generalmente implica la presencia de al menos un átomo de carbono asimétrico unido a cuatro sustituyentes diferentes.

En la molécula de ácido acético, CHX3COOH\ce{CH3COOH}, el carbono del grupo metilo está unido a tres átomos de hidrógeno iguales, y el carbono del grupo carboxilo posee un doble enlace con un oxígeno y un enlace sencillo con un grupo hidroxilo. Al no presentar ningún centro quiral, la molécula es aquiral y no tiene actividad óptica.

Hibridación, isomería y reacciones
Teoría
2024 · Ordinaria · Reserva
B6
Examen

Considerando la molécula CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CHCH2CH3}

a) Indique la hibridación de cada uno de sus átomos de carbono.b) Escriba la fórmula semidesarrollada de un isómero de cadena.c) Escriba la reacción de hidrogenación.
Hibridación del carbonoIsomeríaHidrogenación
a) En la molécula de but-1-eno CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CHCH2CH3}, los átomos de carbono que forman el doble enlace (CX1\ce{C1} y CX2\ce{C2}) presentan una hibridación sp2sp^2, puesto que establecen tres enlaces σ\sigma y emplean un orbital pp puro para formar el enlace π\pi. Los átomos de carbono restantes (CX3\ce{C3} y CX4\ce{C4}) presentan una hibridación sp3sp^3 al formar cuatro enlaces σ\sigma con una disposición tetraédrica.b) Un isómero de cadena para la fórmula molecular CX4HX8\ce{C4H8} es el 2-metilpropeno, que presenta una ramificación en la cadena principal:
CHX2=C(CHX3)CHX3\ce{CH2=C(CH3)CH3}
c) La reacción de hidrogenación del but-1-eno consiste en la adición de hidrógeno molecular al doble enlace, en presencia de un catalizador metálico (Pt\ce{Pt}, Pd\ce{Pd} o Ni\ce{Ni}), para obtener el alcano correspondiente (butano):
CHX2=CHCHX2CHX3+HX2>[Pt/Pd/Ni] CHX3CHX2CHX2CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3 + H2} -> \ce{[Pt/Pd/Ni] CH3-CH2-CH2-CH3}
Reacciones orgánicas
Problema
2024 · Ordinaria · Suplente
B4
Examen

Indique los productos que se obtienen en cada una de las siguientes reacciones, especificando el tipo de reacción:

a) CHX3CHX2COOH+CHX3OHHX+\ce{CH3CH2COOH + CH3OH ->[H+]} b) CHX3CHX2CHClCHX3KOH/etanol\ce{CH3CH2CHClCH3 ->[KOH/etanol]} c) CHX3CH=CHX2+HX2OHX+\ce{CH3CH=CH2 + H2O ->[H+]}
Química orgánicaReacciones orgánicasAdición+2
a) Reacción de esterificación (sustitución nucleofílica en el acilo). El ácido propanoico reacciona con el metanol en medio ácido para producir propanoato de metilo y agua.
CHX3CHX2COOH+CHX3OH<=>[HX+] CHX3CHX2COOCHX3+HX2O\ce{CH3CH2COOH + CH3OH} <=> \ce{[H+] CH3CH2COOCH3 + H2O}
b) Reacción de eliminación (deshidrohalogenación). El 2-clorobutano, al reaccionar con una base fuerte como KOH\ce{KOH} en medio etanólico y calor, pierde una molécula de HCl\ce{HCl}. Siguiendo la regla de Zaitsev, el hidrógeno se elimina del carbono adyacente con menos hidrógenos para formar mayoritariamente el alqueno más sustituido, el but-2-eno.
CHX3CHX2CHClCHX3+KOH>[etanol] CHX3CH=CHCHX3+KCl+HX2O\ce{CH3CH2CHClCH3 + KOH} -> \ce{[etanol] CH3CH=CHCH3 + KCl + H2O}
c) Reacción de adición electrófila (hidratación). La adición de agua al propeno en medio ácido sigue la regla de Markovnikov, de modo que el grupo OH\ce{-OH} se une al átomo de carbono menos hidrogenado (carbono secundario) para formar el propan-2-ol.
CHX3CH=CHX2+HX2O>[HX+] CHX3CH(OH)CHX3\ce{CH3CH=CH2 + H2O} -> \ce{[H+] CH3CH(OH)CH3}
Isomería
Teoría
2024 · Ordinaria · Titular
B6
Examen

Considerando los compuestos:

(1) CHX3CHOHCHX2CH=CHX2\ce{CH3CHOHCH2CH=CH2}(2) CHX3CHX2COCHX2CHX3\ce{CH3CH2COCH2CH3}(3) CHX3CHX2CHX2COCHX3\ce{CH3CH2CH2COCH3}(4) CHX3CH(CHX3)COCHX3\ce{CH3CH(CH3)COCH3}

justifique el tipo de isomería que presentan entre sí:

a) Los compuestos 1 y 2.b) Los compuestos 2 y 3.c) Los compuestos 3 y 4.
isomería de funciónisomería de posiciónisomería de cadena
Determinación de fórmulas moleculares e isomería

Para que dos o más compuestos sean isómeros, deben poseer la misma fórmula molecular. Se comprueba la composición de cada compuesto:

(1)CHX3CHOHCHX2CH=CHX2CX5HX10O(2)CHX3CHX2COCHX2CHX3CX5HX10O(3)CHX3CHX2CHX2COCHX3CX5HX10O(4)CHX3CH(CHX3)COCHX3CX5HX10O\begin{aligned} (1) & \ce{CH3CHOHCH2CH=CH2} \rightarrow \ce{C5H10O} \\ (2) & \ce{CH3CH2COCH2CH3} \rightarrow \ce{C5H10O} \\ (3) & \ce{CH3CH2CH2COCH3} \rightarrow \ce{C5H10O} \\ (4) & \ce{CH3CH(CH3)COCH3} \rightarrow \ce{C5H10O} \end{aligned}
a) Los compuestos 1 y 2 presentan isomería de función. Aunque ambos comparten la fórmula molecular CX5HX10O\ce{C5H10O}, pertenecen a familias orgánicas distintas: el compuesto 1 es un alcohol insaturado (pent-4-en-2-ol) y el compuesto 2 es una cetona (pentan-3-ona).b) Los compuestos 2 y 3 presentan isomería de posición. Ambos son cetonas de cadena lineal (pentanonas) con fórmula CX5HX10O\ce{C5H10O}. La diferencia reside exclusivamente en la ubicación del grupo funcional carbonilo (C=O\ce{C=O}), que se encuentra en el carbono 3 en el compuesto 2 y en el carbono 2 en el compuesto 3.c) Los compuestos 3 y 4 presentan isomería de cadena. Ambos poseen la misma fórmula molecular CX5HX10O\ce{C5H10O} y el mismo grupo funcional (cetona) en la misma posición (carbono 2). No obstante, la estructura del esqueleto de carbono es distinta: el compuesto 3 es una cadena lineal de cinco carbonos (pentan-2-ona), mientras que el compuesto 4 es una cadena ramificada de cuatro carbonos con un radical metilo (3-metilbutan-2-ona).
Moléculas e isomería
Teoría
2024 · Extraordinaria · Reserva
B6
Examen

Considerando la molécula CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CHCH2CH3}

a) Indique la hibridación de cada uno de sus átomos de carbono.b) Escriba la fórmula semidesarrollada de un isómero de cadena.c) Escriba la reacción de hidrogenación.
Química orgánicaHibridaciónIsomería
a) Indique la hibridación de cada uno de sus átomos de carbono.

En la molécula de but-1-eno, CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3}, la hibridación se determina por el número de enlaces σ\sigma que forma cada átomo de carbono.Los átomos C1C_1 (CHX2=\ce{CH2=}) y C2C_2 (=CH-) participan en un doble enlace, lo que requiere la formación de tres enlaces σ\sigma y un enlace π\pi. Para ello, utilizan tres orbitales híbridos sp2sp^2 y un orbital pp puro, adquiriendo una hibridación sp2sp^2.Los átomos C3C_3 (-CHX2\ce{CH2}-) y C4C_4 (-CHX3\ce{CH3}) forman exclusivamente cuatro enlaces sencillos de tipo σ\sigma. Para alojar estos cuatro pares de electrones enlazantes, los orbitales atómicos se combinan para formar cuatro orbitales híbridos sp3sp^3, por lo que presentan hibridación sp3sp^3.

b) Escriba la fórmula semidesarrollada de un isómero de cadena.

Un isómero de cadena mantiene la misma fórmula molecular (CX4HX8\ce{C4H8}) pero varía la disposición de la cadena carbonada, pasando de una estructura lineal a una ramificada. La fórmula del metilpropeno es:

CHX2=C(CHX3)CHX3\ce{CH2=C(CH3)CH3}
c) Escriba la reacción de hidrogenación.

La hidrogenación es una reacción de adición electrofílica donde el hidrógeno gaseoso satura el doble enlace del alqueno para formar un alcano, generalmente en presencia de un catalizador metálico como el níquel (Ni\ce{Ni}):

CHX2=CHCHX2CHX3+HX2>[Ni] CHX3CHX2CHX2CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3 + H2} -> \ce{[Ni] CH3-CH2-CH2-CH3}
Hibridación e isomería
Teoría
2024 · Extraordinaria · Suplente
B6
Examen

Considerando la molécula CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CHCH2CH3}

a) Indique la hibridación de cada uno de sus átomos de carbono.b) Escriba la fórmula semidesarrollada de un isómero de cadena.c) Escriba la reacción de hidrogenación.
HibridaciónIsomería de cadenaReacciones orgánicas
a) En la molécula de CHX2=CHCHX2CHX3\ce{CH2=CHCH2CH3} (but-1-eno), la hibridación de los átomos de carbono se determina por el tipo de enlaces que forman:

Los carbonos 1 y 2, que forman el doble enlace, presentan una hibridación sp2sp^2. Esto se debe a que cada uno combina un orbital ss y dos orbitales pp para formar tres orbitales híbridos destinados a enlaces σ\sigma, dejando un orbital pp puro para formar el enlace π\pi.Los carbonos 3 y 4 presentan una hibridación sp3sp^3, ya que todos sus enlaces son sencillos. Combinan un orbital ss y tres orbitales pp para generar cuatro orbitales híbridos equivalentes que forman cuatro enlaces σ\sigma en una disposición tetraédrica.

b) Un isómero de cadena es aquel que mantiene la misma fórmula molecular (CX4HX8\ce{C4H8}) pero varía la estructura del esqueleto carbonado. El isómero de cadena correspondiente es el metilpropeno:
CHX2=C(CHX3)CHX3\ce{CH2=C(CH3)CH3}
c) La reacción de hidrogenación consiste en la adición de hidrógeno molecular al doble enlace en presencia de un catalizador metálico (como Pt\ce{Pt}, Pd\ce{Pd} o Ni\ce{Ni}) para obtener el alcano saturado (butano):
CHX2=CHCHX2CHX3+HX2>[Pt] CHX3CHX2CHX2CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3 + H2} -> \ce{[Pt] CH3-CH2-CH2-CH3}
Reacciones orgánicas
Teoría
2024 · Extraordinaria · Titular
B6
Examen
Escriba las siguientes reacciones:
a) CHX3CH=CHX2\ce{CH3CH=CH2} con ClX2\ce{Cl2}b) CHCH\ce{CH#CH} con 1 mol de HBr\ce{HBr}c) CHX3CH=CHCHX3\ce{CH3CH=CHCH3} con HX2\ce{H2}
reacciones de adiciónquímica orgánica
a) Reacción de adición de halógenos al doble enlace del propeno. El cloro se adiciona a los carbonos que sostienen el doble enlace, rompiendo el enlace pi y formando 1,2-dicloropropano.
CHX3CH=CHX2+ClX2>CHX3CHClCHX2Cl\ce{CH3-CH=CH2 + Cl2} -> \ce{CH3-CHCl-CH2Cl}
b) Reacción de adición electrófila de un haluro de hidrógeno al triple enlace del etino. Al reaccionar con un solo mol de HBr\ce{HBr}, se rompe uno de los enlaces pi para dar lugar al bromoeteno (bromuro de vinilo).
CH CH+HBr>CHX2=CHBr\ce{CH \equiv CH + HBr} -> \ce{CH2=CHBr}
c) Reacción de hidrogenación catalítica de un alqueno. En presencia de un catalizador metálico, el hidrógeno molecular se adiciona al doble enlace del but-2-eno para producir butano.
CHX3CH=CHCHX3+HX2>CHX3CHX2CHX2CHX3\ce{CH3-CH=CH-CH3 + H2} -> \ce{CH3-CH2-CH2-CH3}
Estructura y reacciones orgánicas
Teoría
2023 · Ordinaria · Reserva
B4
Examen

Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) Un hidrocarburo está constituido por carbono, hidrógeno y oxígeno.b) Un carbono quiral tiene que presentar una hibridación sp2sp^2.c) La combustión de un alqueno produce un alcohol.
Química orgánicaEstereoquímica
a) Falso. Los hidrocarburos son compuestos orgánicos binarios formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno. La presencia de átomos de oxígeno daría lugar a otras familias de compuestos denominadas funciones oxigenadas, como alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas o ácidos carboxílicos.b) Falso. Un carbono quiral o asimétrico es aquel que se encuentra unido a cuatro sustituyentes diferentes mediante enlaces sencillos. Para que un átomo de carbono pueda formar cuatro enlaces sigma (σ\sigma) y adoptar una geometría tetraédrica con ángulos de enlace próximos a 109,5109,5^\circ, debe presentar necesariamente una hibridación sp3sp^3. Los carbonos con hibridación sp2sp^2 presentan geometría trigonal plana y solo pueden estar unidos a tres grupos, lo que imposibilita la quiralidad en ese centro.c) Falso. La combustión de un alqueno es una reacción de oxidación exotérmica con oxígeno (OX2\ce{O2}) que produce invariablemente dióxido de carbono (COX2\ce{CO2}) y agua (HX2O\ce{H2O}) como productos principales. La obtención de un alcohol a partir de un alqueno se realiza mediante una reacción de adición electrófila de agua (hidratación) en medio ácido, proceso que es química y termodinámicamente distinto a una combustión.
CXnHX2n+3n2 OX2>nCOX2+nHX2O\ce{C_nH_{2n} + \frac{3n}{2} O2} -> \ce{n CO2 + n H2O}