QuímicaFácil1,5 pts

Reacciones orgánicas

Extremadura · 2017 · Julio · Opción B
Enunciado
Explicar cómo reacciona el propeno con las siguientes sustancias, nombrando los productos obtenidos.

a) (0,5 puntos) Cl2\text{Cl}_2;

b) (0,5 puntos) HCl\text{HCl} y

c) (0,5 puntos) H2O\text{H}_2\text{O} (en medio ácido, H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4).
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Resultado
  • a) Adición de Cl2\text{Cl}_2: CH2Cl–CHCl–CH3\text{CH}_2\text{Cl–CHCl–CH}_3, 1,2-dicloropropano.
  • b) Adición de HCl\text{HCl} (Markovnikov): CH3–CHCl–CH3\text{CH}_3\text{–CHCl–CH}_3, 2-cloropropano.
  • c) Hidratación (Markovnikov): CH3–CHOH–CH3\text{CH}_3\text{–CHOH–CH}_3, propan-2-ol.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

El propeno, CH2=CH–CH3\text{CH}_2\text{=CH–CH}_3, es un alqueno: su reacción característica es la adición al doble enlace, que se rompe (el enlace π\pi) y los dos carbonos que lo formaban quedan unidos por un enlace sencillo, cada uno con un átomo o grupo nuevo. Con un reactivo simétrico (Cl2\text{Cl}_2) da igual a qué carbono va cada átomo; con uno asimétrico (HCl\text{HCl}, H–OH\text{H–OH}) se aplica la regla de Markovnikov: el H se une al carbono del doble enlace que ya tenía más hidrógenos.
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Desarrollo

El propeno es un alqueno de tres carbonos con el doble enlace entre C1 y C2. El C1 (=CH2\text{=CH}_2) tiene dos hidrógenos y el C2 (=CH–\text{=CH–}), uno.

a) Con cloro: adición de halógeno (halogenación)

Cada átomo de cloro se une a uno de los carbonos del doble enlace:CH2=CH–CH3+Cl2⟶CH2Cl–CHCl–CH3\text{CH}_2\text{=CH–CH}_3 + \text{Cl}_2 \longrightarrow \text{CH}_2\text{Cl–CHCl–CH}_3El producto es el 1,2-dicloropropano. El doble enlace desaparece y el compuesto pasa a ser saturado (la decoloración del agua de cloro o de bromo se usa para reconocer los dobles enlaces).
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b) Con cloruro de hidrógeno: adición de haluro de hidrógeno (hidrohalogenación)

El reactivo es asimétrico, así que en principio podrían formarse dos productos. Según la regla de Markovnikov, el hidrógeno se une al carbono del doble enlace con más hidrógenos (C1) y el cloro al que tiene menos (C2):CH2=CH–CH3+HCl⟶CH3–CHCl–CH3\text{CH}_2\text{=CH–CH}_3 + \text{HCl} \longrightarrow \text{CH}_3\text{–CHCl–CH}_3El producto principal es el 2-cloropropano; el 1-cloropropano (CH2Cl–CH2–CH3\text{CH}_2\text{Cl–CH}_2\text{–CH}_3) se obtiene solo en pequeña proporción. La razón es que el H+\text{H}^+ se adiciona primero y forma el carbocatión más estable, el secundario CH3–C+H–CH3\text{CH}_3\text{–}\overset{+}{\text{C}}\text{H–CH}_3, al que luego se une el Cl−\text{Cl}^-.
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c) Con agua en medio ácido: hidratación

El ácido sulfúrico actúa como catalizador (aporta el H+\text{H}^+). Se adiciona una molécula de agua, H–OH\text{H–OH}, también según Markovnikov: el H va al C1 y el grupo –OH\text{–OH} al C2:CH2=CH–CH3+H2O→ H2SO4 CH3–CHOH–CH3\text{CH}_2\text{=CH–CH}_3 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\ \text{H}_2\text{SO}_4\ } \text{CH}_3\text{–CHOH–CH}_3El producto principal es el propan-2-ol (alcohol secundario); el propan-1-ol se forma en muy poca cantidad.
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Consejo

Con reactivos asimétricos (HX, H2O\text{H}_2\text{O}) nombra la regla de Markovnikov y di cuál es el producto mayoritario: «el H va al carbono que tiene más hidrógenos». Dar el 1-cloropropano o el propan-1-ol como producto principal es el fallo típico.

El enunciado pide explicar: indica el tipo de reacción (adición), escribe la ecuación con fórmulas semidesarrolladas y nombra el producto.
Paso 1 de 3
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