Reacciones orgánicas

a) Combustión completa del pentano.$$\text{C}_5\text{H}_{12} + 8\,\text{O}_2 \longrightarrow 5\,\text{CO}_2 + 6\,\text{H}_2\text{O}$$Comprobación de oxígenos: izquierda $16$; derecha $10 + 6 = 16\ \checkmark$

En este caso el coeficiente del oxígeno sale entero, así que no hace falta duplicar la ecuación. Es una reacción muy exotérmica, propia de los hidrocarburos usados como combustible.

b) Compuesto que por hidrogenación da pentano: el pent-1-eno.$$\text{CH}_2\!=\!\text{CH}\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3 + \text{H}_2 \;\xrightarrow{\;\text{Ni}\;}\; \text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3$$La hidrogenación catalítica satura el doble enlace, transformando el alqueno en el alcano correspondiente. El catalizador (níquel, platino o paladio) es imprescindible.

También valdrían el pent-2-eno o, con dos moles de hidrógeno, el pent-1-ino:$$\text{CH}\!\equiv\!\text{C}\!-\!\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 + 2\,\text{H}_2 \;\xrightarrow{\;\text{Ni}\;}\; \text{C}_5\text{H}_{12}$$c) Reacción fotoquímica con $\text{Cl}_2$: sustitución radicálica.

Con proporción $1:1$ se produce la monocloración: un solo hidrógeno es sustituido.$$\text{C}_5\text{H}_{12} + \text{Cl}_2 \;\xrightarrow{\;h\nu\;}\; \text{C}_5\text{H}_{11}\text{Cl} + \text{HCl}$$El producto mayoritario es el 2-cloropentano:$$\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3 + \text{Cl}_2 \;\xrightarrow{\;h\nu\;}\; \text{CH}_3\!-\!\text{CHCl}\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_3 + \text{HCl}$$Los hidrógenos de los carbonos secundarios se sustituyen con más facilidad que los de los primarios, porque el radical intermedio es más estable. Se forman también, en menor proporción, 1-cloropentano y 3-cloropentano.

La luz ultravioleta es imprescindible: rompe homolíticamente la molécula de $\text{Cl}_2$ y genera los radicales que inician la cadena.