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Química II 1 Bloque 5: Química Orgánica Prof. Dr. Mª del Carmen Clemente Jul
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Química II
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Bloque 5: Química Orgánica
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Química II
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CARACTERÍSTICAS Q. INORGÁNICA Q. INORGÁNICA
Elementos utilizados Toda la tabla periódica Carbono y algunos
elementos
Nº de productos
conocidos
1- 2 millones Aprox. 16 millones
Materias primas Aire, Agua, Azufre, Fosfatos,
Sales, Óxidos metálicos
Petróleo, Gas Natural
Etapas para llegar al
producto final
Pocas Muchas
CARACTERÍSTICAS DE LA INDUSTRIA QUÍMICA
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NORMALES
RAMIFICADOS
ALQUILCICLOPENTANOS
ALQUILCICLOHEXANOS
BICICLOPARAFINAS
ALQUILBENCENOS
AROMÁTICOS, CICLOPARAFINAS
FLUORENOS
AROMÁTICOS BINUCLEARES
AROMÁTICOS TRI o TETRANUCLEARES
PARAFÍNICOS
NAFTÉNICOS
AROMÁTICOS
Hidrocarburos TiposFormula
estructural %
14
18
10
6
5
10
6
3
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Composición porcentual molar o volumétrica y características del gas natural “tipo”
a escala mundial, correspondientes a gas bruto (a la salida del pozo) y gas neto
(gas comercializado). Valores calculados a través de la media ponderada de las
propiedades del gas natural de los distintos pozos mundiales y la producción
comercializada mundial de 1994
Componente/Propiedad Gas Natural bruto Gas Natural neto
Metano (C1) 85,40% 88,60%
Etano (C2) 6,00% 6,20%
Propano (C3) 3,40% 3,40%
Butano (C4) 1,10% 1,80%
Pentano (C5) 0,30% ····
Inertes (N2) 1,82% ····
Sulfhídrico (H2S) 0,08% ····
Dióx carbono (CO2) 1,90% ····
PCS (kcal/m3(n)) 10.450 10.900
PCI (kcal/m3(n)) 9.440 9.840
Masa mol. (kg/kmol) 19,37 18,61
Densidad (kg/m3(n)) 0,865 0,831
Densidad relativa 0,669 0,643
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CIEN LITROS DE GASOLINA O CONVERTIRLOS EN:
• 16 Kg. DE ETILENO ………………… 21 CAMISAS Y 18 CUBOS O 160 m. DE MANGUERA
• 11 Kg. DE PROPILENO ……………. 21 CHAQUETAS DE PUNTO
• 7 Kg. DE BUTANO BUTILENO ….. CAMARA DE COCHE O 13 DE BICICLETA
• 18 Kg. DE GASOLINA PIROL ……. 200 SLIPS DE NYLON O 500 “PANTYS”
• 14 Kg. DE GAS ……………………… COMBUSTIBLE DOMESTICO (17 DÍAS)
• 4 Kg. DE ACEITE PESADO
DE CRAQUEO …………... UTILIZADO PARA REFORZAR EL CAUCHO
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COMBUSTIBLES – INDUSTRIA PETROQUÍMICA:
EXPLOSIVOS:
NAFTENOS ISOCTANO
TOLUENO
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DESPLAZAMIENTO
ELECTRONICO
Mecanismo
inductivo
Mecanismo
electrómero
Is Polarización
Id Polarizabilidad
E. Polarizabilidad
R. Polarización
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Is (+) : GRUPOS ALQUILO
CH3 CH3 CH2< CH3 CH< CH3 H3C C< CH3
CH3
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CUANTO MÁS ELECTRONEGATIVO SEA UN
ATOMO MAYOR ES EL Is QUE ORIGINA
H
CF C
-
H
H+
O
O
H
CBr C
-
H
H+
O
O
F MÁS ELECTRONEGATIVO QUE EL Br
1 I
1 I
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CUANTO MÁS PROXIMO ESTÉ EL ATOMO DE
DISTANCIA ELECTRONEGATIVIDAD DEL
CENTRO DE REACTIVIDAD MAYOR ES Is
H
C C
H
H+
O
O
H C
H
Cl
-
H
C C
H
H+
O
O
H C
H
Cl
-
1 I Cl C
1 I O H
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CUANTO MAYOR SEA EL NUMERO DE ATOMOS
DE DIFERENTE ELECTRONEGATIVIDAD
MAYOR ES Is
H
CCl C
-
H
Cl+
O
O
H
CCl C
-
H
H+
O
O
2
I
-
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O H+
O H+
O H+
O H
O O O O
H+
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H-
+ H
O
C6H11
+
OH
CICLOHEXANOL
OH
FENOL
COOH
AC. BENZOICO
Z
E
D
I
C
A
ACIDEZ DE LOS ALCOHOLES
ACIDEZ DE LOS FENOLES
ACIDEZ DE LOS ÁCIDOS CARBOXILICOS
C6H11 O+
-
+ HC6H5
C6H5 O
+HO
+
C6H5 C6H5
HO
C
O
O
C
O
+ H+
CARGA DE LA BASE CONJUGADA LOCALIZADA
CARGA DE LA BASE CONJUGADA DESLOCALIZADA POR EFECTO R
CARGA DE LA BASE CONJUGADA DESLOCALIZADA POR EFECTO R
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LOS GRUPOS DONADORES DE e- DISMINUYEN LA ACIDEZ
CH3 CH3CH2; CH3 CH CH3 CCH3;
CH3
CH3
OH
CH3
-
MENOS ACIDO QUE
OH 1 I
+
R + +
;
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LOS GRUPOS RECEPTORES DE e- AUMENTAN LA ACIDEZ
OH
MÁS ACIDO QUE
NO2
NO2
R
;
OH
MÁS ACIDO QUE
NO2
OH
O
;
O
CNC; C ONO2
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LA BASICIDAD DE LAS AMINAS AROMATICAS
N H2
+
X+
ANILINA
ORTO X ANILINA + PARA X ANILINA
+ H (H2O) C6H5NH3 + OH+ +
LA ORIENTACIÓN EN LA SE DE LAS AMINAS AROMATICAS
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+O -O
N
+
+-
O
+
-O
N
+
+
- O -
O
N
- O -
O
+
N
+
-
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CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DE LAS
REACCIONES HETEROLÍTICAS Y HOMOLÍTICAS
HETEROLÍTICAS HOMOLÍTICAS
Estructuras
reaccionantes
• Partículas cargadas
(nucleofílicas y electrofílicas)
• Polaridad y Polarizabilidad de
los enlaces
• Partículas neutras
(radicales libres)
• Independiente de
factores polares
Medio de reacción • Disolución
• Influencia disolvente en la
d velocidad de reacción
• Fase gaseosa o
disolución (disolventes
apolares)
Catalizadores • Ácidos y Bases • Autocatalíticas
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ELECTROFÍLICOS
CATIONES (CH3, NO2+, H+…) (NO+, R3C+…)
COMPUESTOS (Cl Cl…) (AlCl3, BF3, SO3, ZnCl2…)
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NUCLEOFÍLICOS
ANIONES
COMPUESTOS CON ÁTOMOS CON e- NO ENLAZABLES
)HSO,COOR,H,(RO ,...)CN,OH,(CH 33
OH ; HN -R ; HO -R ...) ,N ,O( 22
··
··
COMPUESTOS OLEFÍNICOS Y AROMÁTICOS
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CH2
+
+
CH2
CH2
CH2
+
+
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Señalar el orden de mayor tendencia a la ruptura heterolítica de los siguientes
compuestos:
1)
2)
3)
El orden correcto sería:
a) 1 > 3 > 2
b) 3 > 2 > 1
c) 2 > 3 > 1
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5.1. TENDENCIA A LA DISOCIACIÓN HETEROLÍTICA (Iones Carbono)
TERCIARIO
SECUNDARIO
PRIMARIO
Cl CCHCH CCl CHCH a.
Cl CHCHCH CHCl CHCH a.
Cl CHCH CHCl CHCH CHa.
3)23(3)23(3
2)23(2)23(2
2232231
a.3 > a.2 > a.1
Ruptura Heterolítica (Iónica)
resonancia Sin
PARA yORTO por ándosedeslocaliz (-) carga 1R
PARA yORTO por ándosedeslocaliz (-) carga 3R
-
-
Cl CH PhCHCl CH PhCHb.
Cl PhCHCl PhCHb.
Cl C PhCCl Phb.
22223
222
331
b.1 > b.2 > b.3
Cloruro de bencilo:
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5.1. TENDENCIA A LA DISOCIACIÓN HETEROLÍTICA (Iones Carbono Cont.)
-1R
R sin
PRIMARIO
Cl CHCH CHCl CHCH CHc.
Cl CHCH CHCHCl CH CHc.
Cl CHCH CHCl CHCH CHc.
22223
332
2232231
c.3 > c.1 > c.2
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REACCIONES HOMOLÍTICAS
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H HCCHH C alquílicoHCHCHH Cd
H HCH C bencílicoHCHH Cc
H HCCH CH alílicoHCHCH CHb
H HC CH vinílicoHCH CHa
22562256)
256256)
2222)
22)
5.3 RUPTURA HOMOLÍTICA C - H : RADICAL ORGÁNICO + H
TENDENCIA A HOMÓLISIS
ESTABILIDAD RADICAL
Deslocalización del electrón desapareado
POSICIONES DOS EN ADODESLOCALIZ -
e
EFECTOS HAY
LOCALIZADO -
e EFECTOS HAY NO
CHCHHCHCCH CHb
HC CHa
222)
2)
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5.3 RUPTURA HOMOLÍTICA C - H : RADICAL ORGÁNICO + (Cont.)H
c)
d)
HAY EFECTO RESONANTE +
e- DESLOCALIZADO EN 3 POSICIONES
RADICAL PRIMARIO
e- DESLOCALIZADO
Tendencia global: c > b > d > a
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Señalar el orden de estabilidad de los siguientes grupos de radicales:
A)
B)
C)
33333
3
CHC
CH
CHCHHCCHHC
22 HCCHCH
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CARBANIONES
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PODER ELECTROFÍLICO DE LOS SUSTITUYENTES EN LOS CARBOANIONES
