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Problema resuelto de Química: Reacciones orgánicasSelectividad (PAU) · País Vasco 2017 · Julio · Opción A

País Vasco · 2017 · Julio · Opción A
Enunciado
Completar las siguientes reacciones nombrando los productos obtenidos e indicando de qué tipo de reacción se trata:

a) CH3CH2CH2OH→ H+, calor \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\ \text{H}^+,\ \text{calor}\ } (0,5 puntos)

b) CH3CH2OH+HCOOH⟶\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + \text{HCOOH} \longrightarrow (0,5 puntos)

c) CH2=CHCH2CH3+HBr⟶\text{CH}_2{=}\text{CHCH}_2\text{CH}_3 + \text{HBr} \longrightarrow (0,5 puntos)
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Resultado
a) CH3CH=CH2\text{CH}_3\text{CH}{=}\text{CH}_2 (propeno) + H2O\text{H}_2\text{O}: eliminación (deshidratación).

b) HCOOCH2CH3\text{HCOOCH}_2\text{CH}_3 (metanoato de etilo) + H2O\text{H}_2\text{O}: esterificación (condensación).

c) CH3CHBrCH2CH3\text{CH}_3\text{CHBrCH}_2\text{CH}_3 (2-bromobutano, por Markovnikov): adición.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

En cada caso hay que reconocer los grupos funcionales y las condiciones:
  • Un alcohol calentado en medio ácido fuerte pierde una molécula de agua: eliminación (deshidratación) y se forma un alqueno.
  • Un alcohol con un ácido carboxílico da un éster y agua: esterificación (una condensación).
  • Un alqueno con un haluro de hidrógeno: adición al doble enlace, y como el alqueno no es simétrico decide la regla de Markovnikov.
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Desarrollo

a) Deshidratación del propan-1-ol

Al calentar el alcohol en medio ácido (por ejemplo, con H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 concentrado), se eliminan el OH de un carbono y un H del carbono vecino, y entre ambos carbonos se forma un doble enlace:CH3CH2CH2OH→ H+, calor CH3CH=CH2+H2O\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\ \text{H}^+,\ \text{calor}\ } \text{CH}_3\text{CH}{=}\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O}Producto: propeno (y agua). Tipo: reacción de eliminación (deshidratación). Con tres carbonos solo puede salir un alqueno.

b) Esterificación

El ácido metanoico (fórmico) y el etanol reaccionan, con catálisis ácida, perdiendo una molécula de agua (el OH del ácido y el H del alcohol):HCOOH+CH3CH2OH⇌HCOOCH2CH3+H2O\text{HCOOH} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightleftharpoons \text{HCOOCH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}Producto: metanoato de etilo (formiato de etilo) y agua. Tipo: esterificación (reacción de condensación). Es un equilibrio; su inversa es la hidrólisis del éster.

c) Adición de HBr al but-1-eno

El HBr se adiciona al doble enlace: el H y el Br se unen a los dos carbonos del doble enlace, que pasa a ser simple. Según la regla de Markovnikov, el H va al carbono del doble enlace que ya tiene más hidrógenos (el CH2\text{CH}_2 terminal) y el Br al otro:CH2=CHCH2CH3+HBr→CH3CHBrCH2CH3\text{CH}_2{=}\text{CHCH}_2\text{CH}_3 + \text{HBr} \rightarrow \text{CH}_3\text{CHBrCH}_2\text{CH}_3Producto mayoritario: 2-bromobutano (minoritario, el 1-bromobutano). Tipo: reacción de adición (electrófila).
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

Se piden tres cosas por apartado: el producto, su nombre y el tipo de reacción. Es fácil dar la fórmula y olvidar el nombre o el tipo. No te olvides del agua que sale en a) y en b).

En la adición a un alqueno no simétrico, menciona la regla de Markovnikov para justificar por qué el bromo va al carbono 2 y no al 1.
Paso 1 de 3
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