2.- Escribir y nombrar el producto principal obtenido en cada una de las siguientes reacciones:

a) Reducción catalítica de la 3-pentanona.

2) Hidrólisis del acetonitrilo.

3.- La combustión completa de una muestra de 1 g de un hidrocarburo saturado, proporcionó 3,080 g de dióxido de carbono. a)Escriba la reacción de combustión balanceada. b) Sabiendo que tiene un carbono quiral, y que su masa molecular tiene un valor comprendido entre 90 y 100, ¿de qué hidrocarburo se trata?

4.- Formule y nombre todas las aminas posibles que tengan un radical alquílico saturado de cuatro átomos de carbono. Indique razonadamente los distintos tipos de isomería que se puedan dar.

5.- 1) Escriba la estructura de todos los compuestos de fórmula C₅H₁₀O que posean isomería geométrica (cis/trans).

2 ) Proponga la nomenclatura sistemática (que incluya la notación estereoquímica) de al menos una pareja de isómeros geométricos.

3) ¿Presenta alguno de los compuestos anteriores isomería óptica? En caso afirmativo escriba la estructura de los isómeros ópticos.

6.- Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos orgánicos:

a) 3-propil-1,5-heptadiino; b) 2-metilpropanal; c) CH₃ - NH - CH₂ - CH₃ d) CH º C - COOH

e) CH₃ - CHOH - CH₂OH .

f) ¿Qué productos se obtienen en la oxidación de los aldehídos y cetonas? Pon tres ejemplos.

7.- a) ¿Qué reacción le permitirá distinguir un alcohol primario de uno secundario?.

b) Suponga que se trata de 1-propanol y 2-propanol, ¿podría decir qué son entre sí?

8.- Formule la reacción que se produce al tratar 2-butanol con ácido sulfúrico, justificando cuál será el producto mayoritario obtenido. Escriba los estereoisómeros correspondientes tanto al compuesto de partida como a dicho producto mayoritario, especificando el tipo de isomería en cada caso.

9.- Formule la reacción del 2-cloropropano con NaOH acuoso. Explique brevemente los dos posibles mecanismos mediante los que puede tener lugar esta reacción.

10.- La fórmula molecular de un alcohol insaturado ópticamente activo, A, es C₅H_l0O . Se sabe que A se oxida fácilmente para dar trans-3-penten-2-ona (B): y que la deshidratación de A con H₂SO₄ da 1,3-pentadieno (C) .

1) Dibuje los esqueletos de las sustancias B y C . 2) Identifique y nombre el compuesto A . 3) Dibuje la estructura de los cuatro isómeros posibles de A .

11.- ¿Cuál es la fórmula molecular de un hidrocarburo saturado tal que al arder 8,6 g del mismo se producen 12,6 g de agua?. Elige entre las siguientes soluciones (justificando la elección): 1) C₆H₁₂ ; 2) C₆H₁₄ ; 3) C₇H₁₆; 4) C₈H₁₈

¿Qué tipo de hibridación presentan estos hidrocarburos?.

12.- Se quema una muestra de 0,210g de un hidrocarburo gaseoso y se obtienen 0,660 g de dióxido de carbono. Calcula:

1) la fórmula empírica del hidrocarburo; 2) la fórmula molecular si su densidad en condiciones normales es de 1,87 g/dm³.

SOLUCIONES

1.- a) Es una reacción de esterificación:

ácido + alcohol --> éster + agua

CH₃-COOH + CH₃-CHOH-CH₃ --> CH₃-COO-CH-(CH₃)₂ + H₂O.

El éster obtenido es el acetato de isopropilo o etanoato de isopropilo.

b) Es una reacción de hidrólisis:

CH₃-COCl + H₂O --> CH₃-COOH + HCI

Se obtiene ácido acético o ácido etanoico.

2.- a) Por reducción catalítica de cetonas se obtienen alcoholes secundarios:

CH₃ - CH₂ - CO - CH₂ - CH₃ + H₂ --> CH₃ - CH₂ - CHOH - CH₂ - CH₃ (pentanol-3)

b) Los nitrilos por hidrólisis dan en primer lugar amidas y si prosigue la hidrólisis se obtienen ácidos:

CH₃ - CN + H₂O --> CH₃ - CONH₂ (acetamida)

CH₃ - CONH₂ + H₂O --> CH₃ - COOH (ácido acético) + NH₃ .

3.- a) La fórmula empírica es C₇H₁₆ y la reacción de combustión ajustada es:

C₇H₁₆ + 11 O₂ --> 7 CO₂ + 8 H₂O

b ) Se trata del 3-metilhexano, que posee el carbono tercero quiral con cuatro sustituyentes distintos.

4.- Como tienen un solo radical alquílico saturado de 4 átomos de carbono, son aminas alifáticas primarias:

Las cuatro aminas son isómeros de cadena, pues tienen la misma fórmula molecular (C₄ H₁₁ N), la misma función (-NH₂), pero distinta cadena carbonada.

La 1-metilpropilamina (o también llamada sec-butilamina) tiene un carbono asimétrico por lo que presenta isomería óptica.

5.- Deben ser compuestos con algún doble enlace o cíclicos, ya que poseen una insaturación (2.5+2 -10)/2=1

1.- CH₃ - CH = CH - CH₂ - CH₂OH CH₃ - CH₂ - CH = CH - CH₂OH

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH = CHOH CH₃ - CH = CH - CHOH - CH₃ .

2.- Isómeros geométricos: cis-3-penten-1-ol trans-3-penten-1-ol

3.- Isómeros ópticos: 3-penten-2-ol

6.- a)

b)

c) N-metiletilamina

d) Ácido propinoico

e) 1,2-propanodiol.

f) Los aldehídos se oxidan fácilmente y las cetonas no, esta propiedad sirve para diferenciarlos.

Los aldehídos son sustancias fuertemente reductoras, por consiguiente, se oxidan fácilmente al ácido correspondiente:

CH₃ - CHO + oxidante --> CH₃ - COOH + reductor

Los oxidantes fuertes (K₂Cr₂0₇, HNO₃, KMnO₄, etc.) oxidan las cetonas atacando los átomos contiguos al grupo carbonilo. Se produce una mezcla de ácidos, cada uno de los cuales contiene menos átomos de carbono que la cetona.

CH₃-CO-CH₃ + oxidante --> CH₃-COOH + H-COOH + reductor

CH₃ - CH₂ - CO - CH₂ - CH₂ - CH₃ + oxidante --> 2 CH₃ - CH₂ - COOH + reductor

7.- a) Los alcoholes primarios y secundarios se oxidan dando aldehídos o cetonas respectivamente.

CH₃ - CH₂ - CH₂OH + oxidante --> CH₃ - CH₂ - CHO + reductor

CH₃ - CHOH - CH₃ + oxidante --> CH₃ - CO - CH₃ + reductor

b) El 1-propanol y el 2-propanol son isómeros de posición, ya que tienen la misma fórmula molecular (C₃H₈O), la misma cadena y el mismo grupo funcional, sólo se diferencian en la posición de éste.

8.- Se produce una reacción de deshidratación que puede tener lugar de dos formas:

CH₃ - CHOH - CH₂ - CH₃ --> CH₃ - CH = CH - CH₃ + H₂O

CH₃ - CHOH - CH₂ - CH₃ --> CH₂ = CH - CH₂ - CH₃ + H₂O

El producto mayoritario es el 2-buteno, CH₃-CH=CH-CH₃. Se elimina más fácilmente el hidrógeno unido al átomo de carbono contiguo que tiene menor número de átomos de hidrógeno.

El 2-butanol tiene un carbono asimétrico (asimetría molecular) y presenta isomería óptica. El 2-buteno presenta isomería geométrica cis-trans.

9.- Los halogenuros de alquilo se hidrolizan a alcoholes mediante óxido de plata en agua hirviente, o mediante hidróxidos alcalinos acuosos a ebullición:

R-X + NaOH --> R-OH +NaX

Ésta es una reacción de sustitución nucleófila (SN), que puede tener lugar por dos mecanismos diferentes, unimolecular o bimolecular.

Sustitución nucleófila unimolecular (S_N 1):

Sustitución nucleófila bimolecular (S_N 2):

10.- 1)

2) Como por oxidación de A se obtiene la cetona B, A es un alcohol secundario:

3) El compuesto A (3-penten-2-ol) tiene dos isómeros geométricos:

y cada uno de ellos, a su vez tiene otros dos isómeros ópticos, siendo el carbono 2 el asimétrico:

11.- El hidrógeno que compone los 8,6 g de hidrocarburo será el mismo que se encuentra en 12,6 g de H₂O .

Valor que calculado de una proporción da 1,4 g de hidrógeno. Luego los 8,6 g de hidrocarburo estarán formados por 1,4 g de hidrógeno y el resto, 7,2 g, de carbono. Si estos valores los dividimos por sus pesos atómicos y luego los resultados los dividimos por el valor más pequeño de los dos da la proporción en que se hallan los átomos en la molécula esto es C₃H₇ . De lo que resulta que el único compuesto que se iguala a esta proporción es el 2).

Al ser un hidrocarburo saturado al igual que las otras fórmulas propuestas, la hibridación que presenta es la sp³, cada uno con un electrón se disponen de forma tetraédrica, a lo que se debe la geometría en zig-zag de las cadenas de los hidrocarburos saturados.

12.- C_nH_{2n + 2} + [ (3n+1)/2 ] O₂ --------> n C0₂ + (n +1) H₂O

1) El carbono que compone los 0,210 g de hidrocarburo será el mismo que se encuentra en los 0,600 g de CO₂. A partir de aquí calculamos los gramos de C y H de la muestra, luego la relación en moles de ambos elementos, calculando así la fórmula empírica, que sale (CH₂)_n.

2) De la fórmula de los gases ideales se obtiene el peso molecular que es 42. Luego el hidrocarburo es C₃H₆.