QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Reacciones orgánicas

Andalucía · 2017 · Reserva 2 · Opción B
Enunciado
Opción B · Cuestión 4. Complete las siguientes reacciones e indique de qué tipo son:

a) CH3 ⁣− ⁣CH ⁣= ⁣CH2+H2O  →  H2SO4  \text{CH}_3\!-\!\text{CH}\!=\!\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \;\xrightarrow{\;\text{H}_2\text{SO}_4\;}

b) CH3 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH3+Cl2  →  hν    …+HCl\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3 + \text{Cl}_2 \;\xrightarrow{\;h\nu\;}\; \ldots + \text{HCl}

c) CH3 ⁣− ⁣CH ⁣= ⁣CH2+H2  →  catalizador  \text{CH}_3\!-\!\text{CH}\!=\!\text{CH}_2 + \text{H}_2 \;\xrightarrow{\;\text{catalizador}\;}
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Resultado
  a) CH3CH(OH)CH3  (propan-2-ol)−adicioˊn  \boxed{\;\textbf{a) } \text{CH}_3\text{CH(OH)CH}_3 \; (\text{propan-2-ol}) - \textbf{adición}\;}  b) CH3CHClCH3  (2-cloropropano)−sustitucioˊn  \boxed{\;\textbf{b) } \text{CH}_3\text{CHClCH}_3 \; (\text{2-cloropropano}) - \textbf{sustitución}\;}  c) CH3CH2CH3  (propano)−adicioˊn  \boxed{\;\textbf{c) } \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_3 \; (\text{propano}) - \textbf{adición}\;}
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Estrategia

Las condiciones sobre la flecha y la naturaleza del hidrocarburo identifican cada reacción:
Reactivo orgánicoReactivo y condicionesTipo
Alqueno (propeno)H2O/H2SO4\text{H}_2\text{O}/\text{H}_2\text{SO}_4Adición (hidratación)
Alcano (propano)Cl2\text{Cl}_2 con luzSustitución radicálica
Alqueno (propeno)H2\text{H}_2/catalizadorAdición (hidrogenación)
Recuerda la pareja fundamental: insaturado →\to adición, saturado →\to sustitución. Y en a) y b), la regla de Markovnikov o la estabilidad del radical deciden cuál es el producto mayoritario.
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Desarrollo

a) Hidratación del propeno: adición electrófila.CH3 ⁣− ⁣CH ⁣= ⁣CH2+H2O  →  H2SO4    CH3 ⁣− ⁣CH(OH) ⁣− ⁣CH3\text{CH}_3\!-\!\text{CH}\!=\!\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \;\xrightarrow{\;\text{H}_2\text{SO}_4\;}\; \text{CH}_3\!-\!\text{CH(OH)}\!-\!\text{CH}_3El producto mayoritario es el propan-2-ol. Según la regla de Markovnikov, el hidrógeno se une al carbono más hidrogenado (el terminal) y el OH\text{OH} al otro; el intermedio es un carbocatión secundario, más estable que el primario.Tipo: adicioˊn (hidratacioˊn)\textbf{Tipo: adición (hidratación)}b) Cloración del propano: sustitución radicálica.CH3 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH3+Cl2  →  hν    CH3 ⁣− ⁣CHCl ⁣− ⁣CH3+HCl\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3 + \text{Cl}_2 \;\xrightarrow{\;h\nu\;}\; \text{CH}_3\!-\!\text{CHCl}\!-\!\text{CH}_3 + \text{HCl}Los alcanos son saturados: no admiten adición, y su reacción característica es la sustitución de un hidrógeno por un halógeno, iniciada por la luz ultravioleta (que rompe homolíticamente la molécula de Cl2\text{Cl}_2).

El producto mayoritario es el 2-cloropropano, porque el hidrógeno del carbono secundario se sustituye con más facilidad: el radical intermedio es más estable. Minoritariamente se obtiene 1-cloropropano.Tipo: sustitucioˊn (halogenacioˊn radicaˊlica)\textbf{Tipo: sustitución (halogenación radicálica)}c) Hidrogenación del propeno: adición.CH3 ⁣− ⁣CH ⁣= ⁣CH2+H2  →  Ni    CH3 ⁣− ⁣CH2 ⁣− ⁣CH3\text{CH}_3\!-\!\text{CH}\!=\!\text{CH}_2 + \text{H}_2 \;\xrightarrow{\;\text{Ni}\;}\; \text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3El hidrógeno molecular satura el doble enlace en presencia de un catalizador metálico (níquel, platino o paladio), dando propano, un hidrocarburo saturado.

Al ser el H2\text{H}_2 una molécula simétrica, no procede aplicar Markovnikov: cada carbono del doble enlace recibe un hidrógeno y solo hay un producto posible.Tipo: adicioˊn (hidrogenacioˊn)\textbf{Tipo: adición (hidrogenación)}
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

Aprende a leer las condiciones sobre la flecha: son la firma de cada tipo de reacción. Luz ++ halógeno indica sustitución radicálica; H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 con agua sobre un alqueno, hidratación; y H2\text{H}_2 con catalizador metálico, hidrogenación.

Markovnikov solo se aplica con reactivos asimétricos (H2O\text{H}_2\text{O}, HBr\text{HBr}). Con H2\text{H}_2 o Cl2\text{Cl}_2 no hay elección posible, y señalarlo demuestra que entiendes la regla en lugar de aplicarla mecánicamente.

Y el enunciado pide dos cosas en cada apartado: completar la reacción y nombrar el tipo. Nombrar además el producto obtenido cierra el apartado sin ambigüedades.
Paso 1 de 3
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