Quimica Karen
Quimica Karen
Quimica Karen
NOMENCLATURA
Se nombran del mismo modo que los hidrocarburos de cadena abierta de igual
número de carbonos, pero anteponiendo el prefijo ciclo.
Ciclopropano
Ciclobutano
El nombre de la cadena o radical que las forma en primer lugar si existe una
ramificación se nombra sucesivamente los radicales con indicación de su
posición correspondiente.
Resultan más sencillos nombrarlos como derivados de un cicloalcano que no como
derivados de un compuesto de cadena abierta.
Los puntos de fusión y ebullición son superiores a los de cadena abierta debido a
que las estructuras cristalinas son más compactas y también las densidades son
más altas. También se observa una alternancia en los valores de los puntos de
fusión y ebullición entre los que tienen número par y número impar de carbonos.
Propiedades de los Cicloalcanos:
Su reactividad es equivalente a los alcanos
Tienen Puntos de Fusión y Ebullición superiores a sus correspondientes Alcanos
Su densidad es también mayor que la de su correspondiente Alcano.
Son incoloros
Son solubles en disolventes apolares
Solo son estables el Ciclopentano y el Ciclohexano.
LOS ALQUINOS
Los alquinos son hidrocarburos o compuestos orgánicos que presentan en sus
estructuras un triple enlace entre dos carbonos. Este triple enlace (≡) se considera
un grupo funcional al representar un sitio activo de la molécula, y por tanto es
responsable de la reactividad de los mismos.
Aunque los alquinos no se diferencien mucho de los alcanos o alquenos, éstos
exhiben mayor acidez y polaridad debido a la naturaleza de sus enlaces. El término
preciso para describir esta leve diferencia es lo que se conoce como insaturación.
NOMENCLATURA DE LOS ALQUINOS.
Para la nomenclatura sistemática de los alquinos hay que seguir las siguientes
reglas:
Regla 1. Los alquinos responden a la fórmula CnH2n-2 y se nombran sustituyendo el
sufijo -ano del alca-no con igual número de carbonos por -ino.
Regla 2. Se elige como cadena principal la de mayor longitud que contiene el triple
enlace. La numeración debe otorgar los menores localizadores al triple enlace.
Regla 3. Cuando la molécula tiene más de un triple enlace, se toma como principal
la cadena que contiene el mayor número de enlaces triples y se numera desde el
extremo más cercano a uno de los enlaces múltiples, terminando el nombre en -
diino, triino, etc.
REACCIONES DE ALQUINOS
Las reacciones de alquinos son las reacciones químicas en las que participan
los alquinos y les permiten su transformación en otras clases de compuestos
orgánicos. Casi todas las reacciones de alquinos son adiciones electrofílicas (AE),
en las cuales los electrones del triple enlace carbono-carbono atacan la región de
un compuesto que presenta carga positiva.
1)Hidrogenación: La hidrogenación es una reacción exotérmica, y el calor
desprendido se ve afectado por los sustituyentes del alquino. Así, los alquinos
internos desprenden menos calor al hidrogenarse que los terminales, debido a su
mayor estabilidad por el fenómeno de la hiperconjugación.
PROPIEDADES FÍSICAS
Al ser compuestos de baja polaridad, las propiedades físicas de los alquinos son,
enesencia, las mismas que la de los alcanos y alquenos:
1) Son insolubles en agua, pero bastante solubles en disolventes orgánicos usuales
y de baja polaridad: ligroína, éter, benceno, tetracloruro de carbono.
2) Son menos densos que el agua y sus puntos de ebullición muestran el aumento
usual con el incremento del número de carbonos y el efecto habitual de ramificación
de las cadenas.
3) Los puntos de ebullición son casi los mismos que para
los alcanos o alquenos con el mismo esqueleto carbonado.
4) Los tres primeros términos son gases; los demás son líquidos o sólidos.
5) A medida que aumenta el peso molecular aumentan la densidad, el punto de
fusión y el punto de ebullición.
6) Los acetilenos son compuestos de baja polaridad, por lo cual sus propiedades
físicas son muy semejantes a la de los alquenos y alcanos.
PROPIEDADES QUÍMICAS
Los alquinos pueden ser hidrogenados por dar los cis-alquenos correspondientes
con hidrógeno en presencia de un catalizador de paladio sobre sulfato de bario o
sobre carbonato cálcico.
Parcialmente envenenado con óxido de plomo. Si se utiliza paladio sobre carbón
activo el producto obtenido suele ser el alcano correspondiente.
HC≡CH + H2 → CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3.
HIDROCARBUROS AROMATICOS
Un hidrocarburo aromático o areno es un compuesto orgánico cíclico conjugado que posee una
mayor estabilidad debido a la deslocalización electrónica en enlaces π. Para determinar esta
característica se aplica la regla de Hückel (debe tener un total de 4n+2 electrones π en el anillo)
en consideración de la topología de superposición de orbitales de los estados de transición.
Para que se dé la aromaticidad, deben cumplirse ciertas premisas, por ejemplo que los dobles
enlaces resonantes de la molécula estén conjugados y que se den al menos dos
formas resonantes equivalentes. La estabilidad excepcional de estos compuestos y la
explicación de la regla de Hückel han sido explicados cuánticamente, mediante el modelo de
partícula en un anillo.
Originalmente el término estaba restringido a un producto del alquitrán mineral, el benceno, y a
sus derivados, pero en la actualidad incluye casi la mitad de todos los compuestos orgánicos;
el resto son los llamados compuestos alifáticos. El exponente emblemático de la familia de los
hidrocarburos aromáticos es el benceno (C6H6), pero existen otros ejemplos, como la familia
de anulenos, hidrocarburos monocíclicos totalmente conjugados de fórmula general (CH)n.
ESTRUCTURA
Una característica de los hidrocarburos aromáticos como el benceno, es la
coplanaridad del anillo o la también llamada resonancia, debida a la estructura
electrónica de la molécula. Al dibujar el anillo del benceno se le colocan tres enlaces
dobles y tres enlaces simples. Dentro del anillo no existen en realidad dobles
enlaces conjugados resonantes, sino que la molécula es una mezcla simultánea de
todas las estructuras, que contribuyen por igual a la estructura electrónica. En el
benceno, por ejemplo, la distancia interatómica C-C está entre la de un enlace σ
(sigma) simple y la de uno π(pi) (doble).
Todos los derivados del benceno, siempre que se mantenga intacto el anillo, se
consideran aromáticos. La aromaticidad puede incluso extenderse a sistemas
policíclicos, como el naftaleno, antraceno, fenantreno y otros más complejos,
incluso ciertos cationes y aniones, como el pentadienilo, que poseen el número
adecuado de electrones π y que además son capaces de crear formas resonantes.
Estructuralmente, dentro del anillo los átomos de carbono están unidos por un
enlace sp2 entre ellos y con el orbital s del hidrógeno, quedando un
orbital p perpendicular al plano del anillo y que forma con el resto de orbitales p de
los otros átomos un enlace π por encima y por debajo del anillo.
REACCIONES
Químicamente son por regla general bastante inertes a la sustitución electrófila y a
la hidrogenación, reacciones que deben llevarse a cabo con ayuda de catalizadores. Esta
estabilidad es debida a la presencia de orbitales degenerados (comparando estas moléculas con
sus análogos alifáticos) que conllevan una disminución general de la energía total de la molécula.
Sustitución electrofílica: