QuímicaMedio1 pts

Reacciones orgánicas

También trata: Isomería
Extremadura · 2025 · Julio
Enunciado
a) (0,5 puntos) Clasificar las siguientes reacciones orgánicas.
  • a.1) CH3–CH2Br+NaOH⟶CH3–CH2OH+NaBr\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{Br} + \text{NaOH} \longrightarrow \text{CH}_3\text{–CH}_2\text{OH} + \text{NaBr}
  • a.2) CH3–CHOH–CH3+H2SO4+Δ⟶CH3–CH=CH2+H2O\text{CH}_3\text{–CHOH–CH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 + \Delta \longrightarrow \text{CH}_3\text{–CH=CH}_2 + \text{H}_2\text{O}
b) (0,5 puntos) Formular y nombrar:
  • b.1) dos isómeros de función de fórmula C3H8O\text{C}_3\text{H}_8\text{O}
  • b.2) dos isómeros de posición de fórmula C4H8O\text{C}_4\text{H}_8\text{O}
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Resultado
  • a.1) Sustitución (nucleófila); a.2) eliminación (deshidratación).
  • b.1) Propan-1-ol CH3CH2CH2OH\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH} y metoxietano CH3OCH2CH3\text{CH}_3\text{OCH}_2\text{CH}_3.
  • b.2) But-3-en-1-ol CH2=CHCH2CH2OH\text{CH}_2\text{=CHCH}_2\text{CH}_2\text{OH} y but-3-en-2-ol CH2=CHCHOHCH3\text{CH}_2\text{=CHCHOHCH}_3.
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Estrategia

Para clasificar una reacción orgánica se compara el reactivo con el producto: si un átomo o grupo se cambia por otro, es una sustitución; si se pierden átomos de carbonos vecinos y aparece un doble enlace, una eliminación; si un doble enlace se rompe y se añaden átomos, una adición.

Para los isómeros conviene contar primero las insaturaciones. C3H8O\text{C}_3\text{H}_8\text{O} es saturado (CnH2n+2O\text{C}_n\text{H}_{2n+2}\text{O}): solo admite alcoholes y éteres. C4H8O\text{C}_4\text{H}_8\text{O} tiene una insaturación (CnH2nO\text{C}_n\text{H}_{2n}\text{O}): puede ser un aldehído, una cetona o un alcohol (o éter) con un doble enlace. Los isómeros de función tienen distinto grupo funcional; los de posición, el mismo grupo en distinto lugar de la misma cadena.
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Desarrollo

a) Clasificación de las reacciones
  • a.1) El bromo del bromoetano se sustituye por el grupo –OH\text{–OH} y se forma etanol: es una reacción de sustitución (nucleófila: el OH−\text{OH}^- ataca al carbono unido al halógeno y sale el Br−\text{Br}^-). Es la obtención de un alcohol a partir de un derivado halogenado.
  • a.2) El propan-2-ol pierde el –OH\text{–OH} de un carbono y un H del carbono vecino, que salen como agua, y se forma un doble enlace: es una reacción de eliminación (deshidratación de un alcohol, catalizada por el ácido sulfúrico en caliente). Se obtiene propeno.
b.1) Isómeros de función de C3H8O\text{C}_3\text{H}_8\text{O}

Un alcohol y un éter con la misma fórmula molecular:
  • CH3–CH2–CH2OH\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH}_2\text{OH}: propan-1-ol (alcohol).
  • CH3–O–CH2–CH3\text{CH}_3\text{–O–CH}_2\text{–CH}_3: etil metil éter o metoxietano (éter).
(Otro alcohol válido sería el propan-2-ol, CH3–CHOH–CH3\text{CH}_3\text{–CHOH–CH}_3.)

b.2) Isómeros de posición de C4H8O\text{C}_4\text{H}_8\text{O}

Hay que mantener el grupo funcional y la cadena, y cambiar solo la posición de un grupo. El butanal y la butanona no sirven: son isómeros de función (aldehído y cetona). Con un alcohol insaturado sí hay isómeros de posición, por ejemplo cambiando de sitio el –OH\text{–OH}:
  • CH2=CH–CH2–CH2OH\text{CH}_2\text{=CH–CH}_2\text{–CH}_2\text{OH}: but-3-en-1-ol.
  • CH2=CH–CHOH–CH3\text{CH}_2\text{=CH–CHOH–CH}_3: but-3-en-2-ol.
Los dos tienen fórmula C4H8O\text{C}_4\text{H}_8\text{O}, el grupo hidroxilo y el doble enlace en una cadena lineal de cuatro carbonos; solo cambia el carbono que lleva el –OH\text{–OH}. (También valdría cambiar de sitio el doble enlace: but-3-en-1-ol y but-2-en-1-ol, CH3–CH=CH–CH2OH\text{CH}_3\text{–CH=CH–CH}_2\text{OH}.)
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Consejo

Antes de buscar isómeros, cuenta las insaturaciones: con CnH2nO\text{C}_n\text{H}_{2n}\text{O} hay un doble enlace (o un ciclo), así que un alcohol saturado como el butan-1-ol (C4H10O\text{C}_4\text{H}_{10}\text{O}) no tiene esa fórmula. Comprueba siempre los hidrógenos de lo que escribes.

Y no confundas los tipos: butanal y butanona tienen distinto grupo funcional, así que son isómeros de función, no de posición.
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