Química II
1
Bloque 5: Química Orgánica
Prof. Dr. Mª del Carmen Clemente Jul
Química II
2
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
Química II
3
Química II
4
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
17
4
Química II
5
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
Química II
6
Química II
7
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
Química II
8
COMBUSTIBLES – INDUSTRIA PETROQUÍMICA:
EXPLOSIVOS:
NAFTENOS ISOCTANO
TOLUENO
Química II
9
Química II
10
Química II
11
DESPLAZAMIENTO
ELECTRONICO
Mecanismo
inductivo
Mecanismo
electrómero
Is Polarización
Id Polarizabilidad
E. Polarizabilidad
R. Polarización
Química II
12
Química II
13
Is (+) : GRUPOS ALQUILO
CH3 CH3 CH2< CH3 CH< CH3 H3C C< CH3
CH3
Curso 2007-2008 Química II
14
Química II
15
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
Química II
16
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
Química II
17
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
-
Curso 2007-2008 Química II
18
Curso 2007-2008 Química II
19
Química II
20
Química II
21
O H+
O H+
O H+
O H
O O O O
H+
Química II
22
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
Química II
23
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 + +
;
Química II
24
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
Química II
25
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
Química II
26
+O -O
N
+
+-
O
+
-O
N
+
+
- O -
O
N
- O -
O
+
N
+
-
Química II
27
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
Química II
28
Química II
29
ELECTROFÍLICOS
CATIONES (CH3, NO2+, H+…) (NO+, R3C+…)
COMPUESTOS (Cl Cl…) (AlCl3, BF3, SO3, ZnCl2…)
Química II
30
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
Química II
31
Química II
32
Química II
33
CH2
+
+
CH2
CH2
CH2
+
+
Química II
34
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
Química II
35
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:
Química II
36
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
Química II
37
REACCIONES HOMOLÍTICAS
Química II
38
Química II
39
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)
Química II
40
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
Química II
41
Señalar el orden de estabilidad de los siguientes grupos de radicales:
A)
B)
C)
33333
3
CHC
CH
CHCHHCCHHC
22 HCCHCH
Química II
42
CARBANIONES
Química II
43
PODER ELECTROFÍLICO DE LOS SUSTITUYENTES EN LOS CARBOANIONES