QuímicaMedioCuestión · 2 pts

Problema resuelto de Química: Formulación y nomenclatura orgánicaSelectividad (PAU) · País Vasco 2026 · Junio

También trata: Reacciones orgánicas · Isomería
País Vasco · 2026 · Junio
Enunciado
Dados los siguientes compuestos orgánicos:
  • 3-etil-4-metilhexanal
  • Penta-1,4-dieno
  • Butan-1-ol
  • 2-clorobutanoato de propilo
a) Escribir las fórmulas semidesarrolladas de los cuatro compuestos. (1 punto)

b) Nombrar y escribir la fórmula semidesarrollada de un isómero de función del primer compuesto y de un isómero de posición del segundo compuesto. (0,5 puntos)

c) Proponer la ecuación química para la síntesis del 2-clorobutanoato de propilo a partir de un ácido carboxílico y un alcohol. Nombrar todos los reactivos y productos involucrados e indicar de qué tipo de reacción se trata. (0,5 puntos)
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Resultado
a) CHO-CH2-CH(C2H5)-CH(CH3)-CH2-CH3\text{CHO-CH}_2\text{-CH(C}_2\text{H}_5\text{)-CH(CH}_3\text{)-CH}_2\text{-CH}_3; CH2=CH-CH2-CH=CH2\text{CH}_2\text{=CH-CH}_2\text{-CH=CH}_2; CH3CH2CH2CH2OH\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH}; CH3CH2CHClCOOCH2CH2CH3\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHClCOOCH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3.

b) Función: 3-etil-4-metilhexan-2-ona. Posición: penta-1,3-dieno.

c) Ácido 2-clorobutanoico + propan-1-ol ⇌ 2-clorobutanoato de propilo + agua; esterificación (condensación).
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

Para formular, se dibuja primero la cadena principal que dice la raíz (hex-, pent-, but-), se numera desde el grupo principal y se colocan los sustituyentes y los dobles enlaces en las posiciones que da el nombre. En el éster, el nombre se lee al revés: «2-clorobutanoato» es la parte que viene del ácido (con el C del grupo COO como C1) y «de propilo», la que viene del alcohol.

Un isómero de función tiene la misma fórmula molecular pero otro grupo funcional (un aldehído y una cetona son el ejemplo clásico); uno de posición, el mismo grupo en otro lugar de la cadena. La esterificación es la reacción de un ácido con un alcohol que da el éster y agua.
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Desarrollo

a) 3-etil-4-metilhexanal. Seis carbonos con el grupo aldehído en el C1 (−CHO), un etilo en el C3 y un metilo en el C4:CHO−CH2−CH(CH2CH3)−CH(CH3)−CH2−CH3\text{CHO}-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_2\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3Su fórmula molecular es C9H18O\text{C}_9\text{H}_{18}\text{O}.

Penta-1,4-dieno. Cinco carbonos con dobles enlaces entre C1 y C2 y entre C4 y C5:CH2=CH−CH2−CH=CH2\text{CH}_2{\mkern2mu=\mkern2mu}\text{CH}-\text{CH}_2-\text{CH}{\mkern2mu=\mkern2mu}\text{CH}_2Butan-1-ol. Cuatro carbonos con el grupo −OH en el C1:CH3−CH2−CH2−CH2OH\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2\text{OH}2-clorobutanoato de propilo. La parte del ácido es el butanoato con un Cl en el C2 (contando el C del COO como C1); el grupo propilo va unido al oxígeno:CH3−CH2−CHCl−COO−CH2−CH2−CH3\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CHCl}-\text{COO}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3b) Isómero de función del 3-etil-4-metilhexanal. Una cetona con la misma fórmula C9H18O\text{C}_9\text{H}_{18}\text{O} y el mismo esqueleto, con el carbonilo dentro de la cadena. Por ejemplo, la 3-etil-4-metilhexan-2-ona:CH3−CO−CH(CH2CH3)−CH(CH3)−CH2−CH3\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}(\text{CH}_2\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3(Contando: 6 carbonos de cadena + 2 del etilo + 1 del metilo = 9. Otra respuesta válida sería, por ejemplo, la nonan-2-ona, CH3CO(CH2)6CH3\text{CH}_3\text{CO}(\text{CH}_2)_6\text{CH}_3, o un alcohol insaturado de la misma fórmula.)

Isómero de posición del penta-1,4-dieno. Los mismos dos dobles enlaces en otras posiciones de la cadena de cinco carbonos. Por ejemplo, el penta-1,3-dieno:CH2=CH−CH=CH−CH3\text{CH}_2{\mkern2mu=\mkern2mu}\text{CH}-\text{CH}{\mkern2mu=\mkern2mu}\text{CH}-\text{CH}_3(También vale el penta-1,2-dieno, CH2=C=CH−CH2−CH3\text{CH}_2{\mkern2mu=\mkern2mu}\text{C}{\mkern2mu=\mkern2mu}\text{CH}-\text{CH}_2-\text{CH}_3, o el penta-2,3-dieno.)

c) Esterificación. El éster sale del ácido 2-clorobutanoico y del propan-1-ol: el −OH del ácido y el H del −OH del alcohol se eliminan como agua, y el O del alcohol se une al carbono del grupo carboxilo. Se hace en medio ácido (H₂SO₄ concentrado como catalizador) y en caliente, y es un equilibrio:CH3CH2CHClCOOH+HOCH2CH2CH3⇄CH3CH2CHClCOOCH2CH2CH3+H2O\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHCl}\text{COOH} + \text{HO}\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 \rightleftarrows \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CHCl}\text{COO}\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}
  • Reactivos: ácido 2-clorobutanoico y propan-1-ol.
  • Productos: 2-clorobutanoato de propilo y agua.
  • Tipo: esterificación (una reacción de condensación: dos moléculas se unen y se pierde una de agua; formalmente, una sustitución del −OH del ácido por el −OR del alcohol). La reacción inversa es la hidrólisis del éster.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)
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Consejo

En los ésteres, el número del sustituyente va en la parte del ácido y empieza a contar por el carbono del COO. Y en un isómero de función, comprueba siempre que la fórmula molecular sea la misma contando carbonos e hidrógenos: es lo primero que mira el corrector.
Paso 1 de 3
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