EJERCICIOS DE QUÍMICA

NOMENCLATURA Y ENLACE QUIMICO

FORMULACION Y ESTRUCTURA QUIMICA


Actualmente la química orgánica se denomina como la química del carbono o de los compuestos del carbono. Las sustancias basadas en el carbono consituyen la mayor variedad de compuestos químicos existentes, tanto de origen orgánico como artificial, y constantemente se están sintetizando y produciendo nuevas moléculas. No obstante, todas ellas, naturales o no, se constituyen por múltiples arreglos de unos pocos grupos funcionales. Estos grupos bien pueden emplearse para organizar a los diversos tipos de compuestos orgánicos.

Por ejemplo, los compuestos de carbono pueden dividirse en cuatro grandes clases: hidrocarburos, compuestos oxigenados, compuestos nitrogenados y, otros (como los halogenuros de carbono).

A su vez, estas tres grandes clases están constituidas por familias de grupos funcionales:

CLASEFAMILIAGRUPO FUNCIONALPREFIJOSUFIJO
HidrocarburosAlcanosano
Alquenoseno
Alquinosino
Aromáticos
OxigenadosAlcoholesalcoholílico u ol
Aldehidosal o aldehído
Cetonasona o cetona
Acidos carboxílicosácidooico
NitrogenadosAminasaminoo amina
OtrosHalogenuros, donde X puede ser cualquier halógeno

Puede suceder que aparezcan compuestos que contengan otros grupos aparentemente diferentes, como

- C = N ó - C = O 

O - C -

pero estos grupos y algunos otros pueden considerarse como derivados de los grupos o familias arriba enunciados.

En el estudio de la química se emplean varias formas de representación de las fórmulas de los compuestos orgánicos. Todas ellas son modelos que muestran las características y propiedades de las sustancias que representan. Algunas son más breves mientras que otras son más extensas. Algunos de estos modelos describen con mayor detalle las propiedades físicas o químicas.

El primer paso en el estudio de un compuesto químico es la determinación de su composición elemental. Lo que se obtiene es su fórmula empírica, que describe la relación proporcional de los elementos químicos presentes en la muestra analizada. La fórmula molecular del compuesto puede ser cualquier múltiplo de esta fórmula.

La fórmula molecular correcta de un compuesto sólo se puede determinar si se conoce el peso molecular. Así, las fórmulas moleculares indican solamente el número de átomos de cada elemento químico que constituyen al compuesto.

Las fórmulas estructurales pretenden mostrar la forma en que los átomos de una molécula se enlazan entre sí, pero sin representar la estructura tridimensional del compuesto. La más completa es la fórmula estructural de Lewis que indica los electrones de enlace de los átomos en una molécula.

La fórmula estructural condensada no muestra todos los enlaces individuales, sino que cada uno de los atomos centrales o nodales contiene los átomos ligados a él. Sin embargo, cuando el compuesto contiene enlaces múltiples, éstos se escriben como en la estructura de Lewis.

1.1. Fórmulas esctructurales completas de enlace-valencia, fórmulas moleculares y familia química:

a) H2C = CH CH = CH CHO 
b) CH3 CO CH3 
c) CH3 CO2 Na 
d) OHC CH2 CH2 OH 
e) CH3 NH3 
f) (CH3)2 NH 
g) (CH3)3 N+ Cl- 
h) CH3 COOH 
i) (CH3)3 C COOH 
j) CH3 CH3

1.2. Fórmulas esctructurales completas de enlace-valencia, fórmulas moleculares y familia química:

a) H2C = CH CH = CH CN 
b) CH3 CO CH3 
c) CH3 CO2
d) OHC CH2 CHO 
e) CH3 NH2 
f) (CH3)3 N 
g) (CH3)3 N+
h) CH3 OH 
i) (CH3)3 COH 
j) CH2 CH2

1.3. Indique si cada una de estas moléculas representa un compuesto neutro o un ion (señale, en su caso, la carga sobre el átomo):

a) H H 
| | 
H-C-N-H 

H

b) H H 
| | 
H-C-N-H 
| | 
H H

1.4. Ordene los siguientes compuestos de acuerdo al caracter iónico creciente de los enlaces:

a) H-H __>__>__>__>__ 
b) H-O-H 
c) Na-Cl 
d) CH3-O-CH3 
e) H-Cl

1.5. ¿En cuáles de los siguientes compuestos cabe esperar: (A) sólo enlaces iónicos; (B) sólo enlaces covalentes; (C) ambos tipos de enlaces?

a) CH3CO2Na (__) 
b) CH3I (__) 
c) LiOH (__) 
d) CH3ONa (__)

1.6. Forme una molécula que cuente con los tres tipos de enlaces (iónico, covalente polar y covalente).

1.7. Indique en cuál de estas moléculas se presenta un enlace covalente coordinado:

H H 
| | 
a) H-C-N-H 

H

H H 
| | 
b) H-C-N-H 
| | 
H H

1.8. Ordene los siguientes compuestos de acuerdo a su solubilidad en agua.

a) CH3 CH3 __>__>__>__>__ 
b) CH3 OH 
c) CH3 Cl 
d) CH3-O-CH3 
e) CH3-CO2H

1.9. Ordene los siguientes compuestos de acuerdo a su polaridad.

a) CH3 CH3 __>__>__>__ 
b) CH3 OH 
c) CH3 Cl 
d) CH3-NH2

1.10. ¿En cuáles de los siguientes compuestos cabe esperar reacción: (A) sólo heterolítica; (B) sólo sólo homolítica; (C) ambos tipos de reacciones?

a) CH3CO2Na 
b) CH3
c) LiOH 
d) CH3ONa

1.11. ¿Qué tipo de enlace forma el éter metílico con el ion potasio? Dibuje un modelo del compuesto.


ALCANOS


2.1. Dibuje la estructura semidesarrollada de los siguientes alcanos.

a) 4-isopropiloctano.

b) 5-t-butildecano.

2.2. Ordene los siguientes compuestos de acuerdo a su temperatura de ebullición.

a) 2-metil-butano __>__>__>__>__ 
b) n-pentano 
c) 2,2-dimetil-propano

2.3. Indique el nombre de los siguientes alcanos.

CH2 - CH3

a) CH3 - CH - CH2 - CH3

CH3 - CH - CH3 

CH2 CH3 
| | 
b) CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH - CH - CH3

2.4. ¿En qué posición de los siguientes alcanos es más probable que se lleve a cabo una sustitución por medio de la formación de radical libre?

a) CH3 CH3

CH3 

b) CH3 - CH - CH3

c) CH3 CH2 CH2 CH3

2.5. ¿Cuántas conformaciones posibles tiene el ciclohexano? ¿Cuál es la más estable?

2.6. Dibuje la fórmula tridimensional en perspectiva de los siguientes alcanos.

a) pentano.

b) isobutano.

2.7. Ordene los siguientes compuestos de acuerdo a su temperatura de ebullición.

a) 2-metil-pentano __>__>__ 
b) n-hexano 
c) 2,2-dimetil-butano

2.8. Indique el nombre de los siguientes alcanos.

CH2 - CH2 - CH2 - CH3 

a) CH3 - CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 

CH3 - CH2 

CH2 CH2 - CH2 - CH3 
| | 
b) CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH - CH - CH3

2.9. Indique los principales productos de la reacción de Cl2 con cada uno de los siguientes alcanos en presencia de luz ultravioleta.

a) CH3 CH3

CH3 

b) CH3 - CH - CH3

c) CH3 CH2 CH2 CH3
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