1. Tema 10
Química orgánica

2. 1.- COMPUESTOS ORGÁNICOS. IMPORTANCIA
La química del carbono, también conocida como química
orgánica, es una rama de la química que se ocupa de las
propiedades y reacciones de los compuestos del carbono.
En la actualidad se conocen más de siete millones de
compuestos de carbono y cada año se descubren miles de
nuevos compuestos. Junto con esta cantidad, destaca su
variedad, pues son los componentes esenciales de toda la
materia viva; son la base de todos los hidratos de carbono,
proteínas y grasas; de todos los combustibles... Entre ellos se
encuentran casi todos los plásticos, tintes, medicamentos,
perfumes, fibras naturales y sintéticas... de ahí la importancia de
su estudio.

3. El gran número y la diversidad de los compuestos orgánicos son
una consecuencia de las características especiales que muestra
el átomo de carbono:
- La electronegatividad que presenta el átomo de carbono
(2,5), intermedia entre la de cesio (0,7) y la de flúor (4,0).
Esta electronegatividad permite al átomo de carbono
combinarse con facilidad con elementos muy diferentes de la
tabla periódica. El carbono forma enlaces covalentes con otros
muchos átomos como O, N, O, S , F, Cl, Br, I y As. en las
mismas moléculas en las que se enlaza con otros átomos de
carbono en una serie infinita de formaciones.
- La tetravalencia del átomo de carbono, debida a la promoción
electrónica, obteniéndose 4 electrones desapareados en la
última capa.
- El reducido volumen del átomo hace que los electrones de
valencia estén fuertemente atraídos por el núcleo.

4. La tendencia del átomo de carbono para formar enlaces
covalentes con otros átomos de carbono en largas
cadenas y ciclos, se debe a la tetravalencia que presenta
y al elevado valor de la energía del enlace simple carbono-
carbono (347 KJ/mol)
La tetravalencia del átomo de carbono le permite
efectuar enlaces simples, dobles, o triples, con otros
átomos de carbono, pudiendo al mismo tiempo unirse a
átomos de otros elementos. Recordemos las
características de estos enlaces:

6. La presencia en la cadena de átomos de otros elementos
(fundamentalmente O y N), y su disposición en la misma,
confieren diferentes propiedades a los compuestos
orgánicos.
Grupo funcional: Átomo o conjunto de átomos que
confieren al compuesto sus propiedades características.
Serie homóloga: Conjunto de compuestos que poseen el
mismo grupo funcional, diferenciándose en la longitud de
la cadena de carbono. (por ejemplo, los alcoholes
metanol CH3OH, etanol CH3CH2OH, 1-propanol
CH3CH2CH2OH …)

8. 2.- ISOMERÍA
La isomería consiste en que dos o más sustancias que
responden a la misma fórmula molecular presentan
propiedades químicas y/o físicas distintas.
Los distintos tipos de isomería se clasifican según el
siguiente esquema:

9. 2.1 Isomería de cadena
Los isómeros de cadena poseen cadenas con igual número
de átomos de carbono, pero con una disposición
diferente, dadas las múltiples posibilidades de
ramificación.
2.2 Isomería de función
Los isómeros de este tipo, a pesar de poseer igual
fórmula molecular ,tienen en sus moléculas distintos
grupos funcionales. Tendrán propiedades físico-químicas
en general muy diferentes.
Ejemplo: propanona CH3COCH3 propanal CH3CH2CHO

10. 2.3 Isomería de posición
Estos isómeros poseen el mismo grupo funcional, pero
colocado en un lugar distinto de la cadena carbonada.
Ejemplo: 1-butanol CH3CH2CH2CH2OH, 2-butanol
CH3CH2CHOHCH3
2.4 Isomería geométrica (cis-trans)
La isomería geométrica es característica de los
compuestos orgánicos que poseen dos átomos de carbonos
unidos por un doble enlace y que a su vez poseen dos
sustituyentes idénticos. Los sustituyentes iguales pueden
estar situados al mismo lado del doble enlace (cis) o en
lados opuestos (trans). Así, por ejemplo, el 2- buteno
CH3CH=CHCH3, presenta 2 isómeros geométricos.

11. Los isómeros cis y trans no son convertibles el uno en el
otro, porque carecen de libre rotación en torno al doble
enlace.
2.5 Isomería óptica
La isomería óptica es característica de aquellos
compuestos orgánicos que poseen uno o más átomos de
carbono asimétricos. Un carbono asimétrico o quiral es
aquel que posee los cuatro sustituyentes distintos. Los
isómeros ópticos, también llamados enantiómeros,
presentan propiedades físicas y químicas casi idénticas,
pero desvían el plano de la luz polarizada en sentidos
opuestos: uno a la derecha, llamado dextrógiro (+) y otro
a la izquierda, llamado levógiro (-).

12. Una molécula quiral, como por ejemplo el ácido láctico se
caracteriza porque presenta dos isómeros que al
superponer sus estructuras no coinciden, son como un
objeto y su imagen en el espejo.

13. 3.- REACCIONES ORGÁNICAS
Dado el carácter covalente de los enlaces, las energías de
activación de las reacciones orgánicas suelen ser elevadas.
Esto hace que este tipo de procesos sean en general lentos,
y de bajo rendimiento.
Los enlaces σ entre átomos aportan gran estabilidad, por lo
que los compuestos constituidos únicamente por enlaces
simples (caso de los hidrocarburos saturados) serán poco
reactivos. Por el contrario, los enlaces π (dobles y triples)
tienen mayor reactividad, pudiendo transformarse en
enlaces σ más estables.
Su reactividad se debe a fundamentalmente a la presencia
de los grupos funcionales y puede ser debida a:
• La alta densidad electronica (doble o triple enlace)
• La fraccion de carga positiva en el atomo de carbono
enlaces C–Cl, C=O, C N).≡

14. a) Tipos de reactivos
En las moléculas orgánicas hay lugares donde hay átomos de
C con carga positiva (C=O) y otros donde hay átomos de C
con carga negativa (- OH).
Esto determina que los primeros sufran el ataque de
reactivos con carga negativa, reactivos nucleófilos:
, y los segundos, el de reactivos con carga positiva, reactivos
electrófilos

15. B) desplazamientos electrónicos
Para entender porque o como se produce una determinada
reacción (mecanismo) es necesario comprender los
desplazamientos electrónicos, que son de dos tipos:
Efecto inductivo:
“Es un desplazamiento parcial del par electrónico de un
enlace sencillo “σ” hacia el átomo mas electronegativo
provocando fracciones de carga”.
Se transmite a lo largo de la cadena a enlaces adyacentesSe transmite a lo largo de la cadena a enlaces adyacentes,,
aunque cada vez más débilmente.aunque cada vez más débilmente.

16. Efecto mesómero o resonancia:
“Es un desplazamiento del par de electrones “π” del doble
enlace hacia uno de los átomos por la presencia de pares
electrónicos cercanos”.
Se produce cuando hay enlace múltiples y la posibilidad de
que los e– se deslocalicen (átomo electronegativo con
posibilidad de tener parejas de e– sin compartir). A mayor
numero de formas resonantes mayor estabilidad.
Los tres enlaces C–C son intermedios entre simples y dobles.

17. C) TIPOS DE REACCIONES ORGÁNICAS:
1) Reacciones de sustitución
Son reacciones en las que un átomo o grupo atómico se separa
de la molécula reaccionante , siendo sustituido por otro átomo
o grupo atómico, que procede del reactivo atacante. Pueden
representarse por la ecuación general:
R—X + Y - R—Y + X
2) Reacciones de adición
Son típicas de los compuestos con enlaces dobles y triples. Una
molécula se adiciona a los átomos del enlace múltiple,
reduciendo la multiplicidad del mismo (si era doble pasa a ser
simple, si era triple pasa a ser doble o simple). Así por ejemplo:
R—CH=CH—R' + X—X R—CHX—CHX—R'

18. c) Reacciones de eliminación
Son las reacciones en las que se separan dos átomos o grupos
de átomos de una molécula, sin que se produzca al mismo
tiempo la penetración de nuevos átomos o grupos atómicos.
En la mayoría de los casos una molécula se transforma con
pérdida intramolecular de una molécula más pequeña y
formación de un enlace múltiple

19. d) Reacciones de condensación
Consisten en la unión de dos moléculas con pérdida
intermolecular de una molécula más pequeña, por ejemplo:
E) reacciones de transposicion
Estas reacciones, llamadas también de reordenación,
consisten en el cambio, desde una a otra posición dentro de
una molécula, de uno o varios átomos o grupos atómicos. Una
transposición muy frecuente es la llamada tautomería, que
consiste en la emigración de un protón de un lugar a otro de
la molécula, dando lugar a dos isómeros, llamados
tautómeros, que se encuentran en equilibrio. El caso más
importante es el de la tautomería cetoenólica donde se
encuentran en equilibrio una cetona (o aldehído) y un enol

20. f) Otras reacciones
Existen, de otra parte, reacciones que sin ser típicamente
orgánicas son muy comunes en el estudio de los compuestos
orgánicos, como por ejemplo las reacciones de combustión,
ácido base, de oxidación reducción, de síntesis, etc.

21. 4.- Hidrocarburos
4.1.- Clasificación de los hidrocarburos
Los compuestos del carbono más simples se denominan
hidrocarburos. Están constituidos únicamente por carbono
e hidrógeno, y forman la base estructural común a todos
los demás compuestos orgánicos.
Los enlaces carbono-hidrógeno son siempre enlaces ,
muy similares en cualquier tipo de compuestos. Por el
contrario, como ya sabemos, los enlaces carbono-carbono
pueden ser de tres tipos: simples, dobles y triples, lo que
produce un comportamiento distinto en los compuestos
correspondientes. Por otra parte, la disposición de la
cadena hidrocarbonada, según sea abierta (lineal) o cerrada
(cíclica), da lugar también a pequeñas variaciones en las
propiedades de los respectivos compuestos

22. 4.2 Alcanos o parafinas Recordemos que se llama parafinas
o hidrocarburos saturados a aquellos que se caracterizan por
presentar exclusivamente enlaces simples carbono-carbono.
El nombre de parafinas (que hace referencia a su «pereza a
reaccionar» [parum: poco, affinis: afinidad], se dio
inicialmente a estos compuestos al observar que
prácticamente no reaccionaban con los reaccionantes más
corrientes

23. FORMULACIÓN

24. Todos los alcanos responden a la fórmula general CnH2n+2,
por ejemplo, las fórmulas de los alcanos más sencillos serían:
Para n=1: CH4 (metano) Para n=2: C2H6 (etano) Para n=3:
C3H8 (propano)
Todas las parafinas son incoloras, «huelen a petróleo» y son
insolubles en agua (debido a su marcado carácter no polar). Los
cuatro primeros miembros de la serie homóloga n-alcanos son
gases, desde el n-pentano hasta el n-hexadecano líquidos, y del
n-heptadecano en adelante sólidos.
Esta serie homóloga presenta también las siguientes
características:
•La volatilidad disminuye al aumentar el peso molecular.
•Los puntos de fusión en general, se elevan al aumentar el peso
molecular.
•La densidad es inferior a la del agua y tiende a un valor límite
en toda la serie.

25. Los puntos de fusión y los puntos de ebullición dentro de
un grupo de alcanos isómeros disminuyen al aumentar la
ramificación. El efecto es más intenso en los puntos de
fusión que en los de ebullición, ya que cada cadena lateral
dificulta mucho la orientación de las moléculas en una
red cristalina.
Reacciones de los hidrocarburos parafínicos
a) Isomerización
Las parafinas en presencia de cloruro o bromuro de
aluminio (como catalizador) y a una temperatura de 100 a
200 °C sufren un proceso de isomerización generalmente
muy complejo, en el que se llega a una situación de
equilibrio en la que coexisten varios de los isómeros
posibles.

26. b) Halogenación :El cloro y el bromo (el iodo no reacciona si
no es en presencia de oxidantes), reaccionan con las
parafinas sustituyendo átomos de hidrógeno por átomos de
halógeno. La reacción con el flúor se produce con efecto
violento.
Tanto el cloro como el bromo precisan del concurso de luz
ultravioleta o de calor para que la reacción tenga lugar. El
resultado de la reacción es una mezcla compleja de
productos.
En el caso de parafinas superiores se observa que el
hidrógeno unido a carbono terciario es el más rápidamente
sustituido; le siguen los unidos a carbono secundario,
mientras que los átomos de hidrógeno unidos a carbono
primario son los últimos en ser sustituidos.

27. 4.3 Alquenos u olefinas
Propiedades físicas de las olefinas
Todas las olefinas son menos densas que el agua e insolubles
en ella. Las olefinas al igual que las parafinas son incoloras.
Las temperaturas de ebullición de cada una son muy
próximas a las de la parafina de estructura similar.
El metano, como es evidente, no puede formar dobles
enlaces. Eteno, propeno y n-buteno son gaseosos, del n-
penteno al n-octadeceno líquidos y del n-nonadeceno en
adelante son sólidos

28. Reacciones de los hidrocarburos olefínicos :
1.- Oxidación
En cuanto a la combustión, se comportan de modo análogo
a las parafinas, conduciendo a CO2 y H2O en la
combustión completa y pudiendo producir CO e incluso
carbono elemental si el aire está en defecto.
Gracias a la reactividad del doble enlace las olefinas
reaccionan fácilmente con oxidantes normales tales como
disoluciones de permanganato potásico (KMnO4)
rompiéndose la molécula por el doble enlace y se generan
dos ácidos

29. 2.-Reacciones de adición
En general dan muy bien reacciones de adición debido a la
debilidad del enlace ∏
a) Hidrogenación
Las olefinas en presencia de catalizadores como Ni, Co,
Pt y PtO adicionan hidrógeno sobre los átomos de
carbono portadores del doble enlace (adición al doble
enlace)

30. b) Halogenación
Las olefinas sufren con facilidad la adición al doble enlace
tanto de bromo como de cloro:
RR'C=CR''R''' + Br—Br RR'CBr—CBrR''R''‘
El iodo precisa del concurso de luz ultravioleta para
adicionarse con velocidad perceptible.
El flúor no se utiliza pues bajo su acción suelen romperse
las moléculas orgánicas.
El cloro a 300 °C y en presencia de O2 (como catalizador)
da lugar a compuestos de sustitución con preferencia a
los de adición (que también se forman).

31. c) Adición de halogenuros de hidrógeno: HCl, HBr, HI
Los ácidos hidrácidos se adicionan con facilidad sobre los
dobles enlaces olefínicos.
En esta reacción se cumple la denominada regla de
Markownikoff:
“En las adiciones de moléculas asimétricas a los alquenos,
el producto principal es el formado por la adición del H o
extremo positivo de la molécula adicionante al átomo del
carbono portador del doble enlace ligado al mayor
número de átomos de hidrógeno”
CH2=CHCH2CH3 + HBr  CH3CHBrCH2CH3
d) Hidratación: Adición de agua Catalizada por ácidos
Se forman alcoholes

32. 4.4.-Hidrocarburos acetilénicos
Se denominan así (y también alquinos) a los hidrocarburos
que tienen por lo menos un triple enlace carbono-carbono
en su molécula
Este nombre se debe al primer elemento de la serie,
denominado corrientemente acetileno.
Propiedades físicas de los hidrocarburos acetilénicos
Su temperatura de ebullición es superior a la de las
olefinas correspondientes. Son todos incoloros. Tienen
olor aliáceo (recuerda al de los ajos).
Los tres primeros (etino o acetileno, propino y n-butino)
son gaseosos, desde el n-pentino al n-tetradecino son
líquidos, y en adelante son sólidos.
Son insolubles en agua y menos densos que ella. Se
disuelven bien en éter, acetona. etc.

33. FORMULACIÓN

34. Reacciones de los hidrocarburos acetilénicos
La mayor parte de las reacciones de los hidrocarburos
acetilénicos son muy parecidas a las de las olefinas.
Sobre el triple enlace se pueden adicionar cuatro átomos
o grupos monovalentes de átomos hasta dar lugar a la total
saturación del enlace. La saturación puede ser parcial si se
detiene en el estadio de olefina.
a) Oxidación
La combustión completa conduce a la formación de CO2 y
H2O. Sufren fácil oxidación frente al permanganato
potásico (KMnO4), aunque en este caso los productos de la
oxidación son complejos.
b) Hidrogenación
En presencia de hierro (Fe), o paladio (Pd), la
hidrogenación de un hidrocarburo acetilénico se detiene
en la etapa olefínica.

35. Si el catalizador es platino (Pt), o níquel (Ni), la
hidrogenación conduce a la formación de la parafina
correspondiente
c) Halogenación
Los hidrocarburos acetilénicos adicionan halógenos con
facilidad, llegando el proceso hasta la total saturación del
enlace:
d) Adición de ácidos hidrácidos
En resumen podemos escribir la reacción principal como:
R—C≡CH + 2BrH  R—C-Br2—CH3
En esta reacción se cumple la denominada regla de
Markownikoff

36. e) Polimerización
Los alquinos se polimerizan con facilidad por la acción del calor
en presencia de catalizadores como el cobre, cianuro niqueloso,
etc., conduciendo con frecuencia a la formación de compuestos
cíclicos
4.5.- hidrocarburos aromáticos
Cuando se estudian las reacciones de algunos compuestos
insaturados, cuyo ejemplo más típico es el benceno y sus
derivados, se observan características marcadamente distintas
de las de los compuestos alifáticos, por lo que se agrupan en
una nueva serie llamada aromática, término que, en un principio,
provenía del hecho de que muchos compuestos de esta serie
tenían olores intensos y casi siempre agradables.
El hidrocarburo aromático más sencillo es el benceno, que
constituye, además, el compuesto fundamental de toda la serie
aromática.

37. Propiedades físicas y químicas de los hidrocarburos
aromáticos
Son todos incoloros (el antraceno presenta fluorescencia
azulada) muy aromáticos, insolubles en agua y menos
densos que ésta.

38. Las reacciones más importantes de los hidrocarburos
aromáticos son las de sustitución, en las que un grupo
funcional sustituye a uno de los átomos de hidrógeno del
anillo aromático:
a) Nitración
Consiste en la sustitución de un hidrógeno por el grupo
NO2, y se produce por la acción del ácido nítrico, en
presencia de ácido sulfúrico (mezcla sulfonítrica):

39. El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a
la posición “meta”
b) Halogenación
En presencia como catalizador del tricloruro de hierro

40. El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente
a las posiciones “orto” y “para”
c) Reacciones de Friedel-Crafts
Consisten en la sustitución de un hidrógeno por un radical
alquilo,—R, llamada alquilación; o por un radical acilo,—RCO—,
llamada acilación. Ambas reacciones se producen,
respectivamente, mediante la acción de halogenuros de
alquilo, R—X, o de halogenuros de acilo, R—CO—X, en
presencia del tri cloruro de aluminio, como catalizador

41. El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a
las posiciones “orto” y “para”
5.- derivados halogenados o halogenuros de alquilo
Los derivados de los alcanos a los que se les han sustituidos
algunos átomos de hidrógeno por algún halógeno se conocen
con el nombre de haloalcanos, o también halogenuros de
alquilo
A diferencia de los que ocurre con los enlaces C-C y C-H, los
enlaces compuestos por un carbono y un halógeno son polares
porque el halógeno posee una mayor electronegatividad, y
debido a ello, se encuentra presente una determinada
densidad de carga positiva en el átomo de carbono, así como
negativa en el átomo de halógeno.

42. Por tanto van a tener mayores puntos de fusión y ebullición
que los alcanos de los que derivan y los de menos átomos
de carbono serán solubles en agua
Los haloalcanos participan en muchos tipos de reacciones,
siendo las reacciones más importantes las de sustitución y
eliminación
a) Sustitución
a.1) formación de alcoholes
el medio de reacción es una base en medio acuoso
KOH/H2O o NaOH en agua

43. a.2) formación de aminas
b) Reacciones de eliminación
Dan lugar a alquenos y tienen como medio de reacción una
base en medio alcohólico KOH/alcohol
Siguen la regla de Saytzeff: “En las reacciones de
eliminación, el hidrogeno sale del carbono adyacente al
grupo funcional que tiene menos hidrógenos (carbono mas
sustituido)”

44. 6.- FUNCIONES OXIGENADAS
6.1 ALCOHOLES, FENOLES Y ETERES6.1 ALCOHOLES, FENOLES Y ETERES
Los alcoholes se pueden representar por la fórmula general R—
OH, donde el grupo característico hidroxilo (O—H) se
encuentra unido a un carbono alifático.
En los fenoles, de fórmula general Ar—OH, el grupo hidroxilo
se encuentra unido a un carbono aromático.
Los éteres se caracterizan por el grupo oxi, —O—, en el que el
átomo de oxígeno se encuentra unido a dos átomos de carbono,
C—O—C.
Tanto los alcoholes y fenoles, como los éteres, pueden
considerarse como derivados del agua por sustitución de uno o
de los dos hidrógenos de la molécula, respectivamente, por
radicales hidrocarbonados

45. Este parentesco se pone de manifiesto, en particular, en
alcoholes y fenoles que, al conservar un grupo OH, tienen
ciertas propiedades que recuerdan a las del agua. El ángulo de
enlace C—O—H ó C—O—C es parecido al del agua y vale
aproximada mente 107º.
Asimismo, es parecida, un poco menor, la energía del enlace O
—H ( 105 kcal/mol), mientras que la del enlace C—O es
bastante menor ( 85 kcal/mol). Ambos enlaces son muy polares,
pues la mayor electronegatividad del átomo de oxígeno los
polariza fuertemente.
El enlace O—H es mucho más polar que el C—O, a lo que se
debe, en gran parte, su mayor reactividad. Esto, unido a la
mayor estabilidad del ion hidroxilo, HO—,
respecto a los iones
alcóxido, R—O—
, hace que los alcoholes y fenoles sean mucho
más reactivos que los éteres, que son, en realidad, compuestos
bastante inertes, por lo que se usan mucho como disolventes
para llevar a cabo numerosas reacciones orgánicas.

46. 6.1.1 alcoholes
Los primeros términos de la serie de los alcoholes, de uno a
tres átomos de carbono, son completamente miscibles con el
agua, con la que forman enlaces de hidrógeno, análogos a los
que existen entre las propias moléculas de agua o de los
alcoholes entre sí. Al aumentar el número de átomos de
carbono de la cadena hidrocarbonada, se hace cada vez
menor la influencia relativa del grupo hidroxilo, por lo que
disminuye mucho su solubilidad en agua, siendo ya
prácticamente insolubles los alcoholes con diez o más
átomos de carbono.
En estado sólido y en estado líquido, las moléculas de los
alcoholes y fenoles están muy asociadas mediante enlaces
de hidrógeno, formando cadenas de varias moléculas, lo que
explica sus puntos de fusión y de ebullición anormalmente
elevados

47. formulación

48. Las reacciones químicas de los alcoholes están marcadas por
el carácter polar de los enlaces C-O y O-H.
1. Eliminación:
Cuando se calientan los alcoholes con un deshidratante como
el H2SO4 conc experimentan una deshidratación
obteniéndose alquenos.
regla de Saytzeff: el doble enlace se forma
predominantemente con el carbono que tiene mayor nº de
sustituyentes

49. 2.-Oxidación
Los alcoholes también pueden sufrir reacciones de
oxidación. Cuando un alcohol primario se oxida (con
K2Cr2O7, KMnO4, etc.) produce un aldehído, que a su vez
puede oxidarse a ácido.
Los alcoholes secundarios dan lugar a cetonas.
Y los alcoholes terciarios sólo se oxidan en condiciones
muy enérgicas, originándose rupturas de las cadenas.

50. 3. Esterificación
Los alcoholes reaccionan con los ácidos carboxílicos dando
esteres
•La formación de ésteres de ácidos orgánicos no transcurre
de modo completo sino que se alcanza una situación de
equilibrio (lentamente en ausencia de catalizadores).
4. Sustitución
En presencia de halogenuros de hidrogeno sustituyen el
grupo hidroxilo por un halógeno

51. 6.1.2 éteres
Las moléculas de los éteres, al carecer de grupos —OH, no
pueden asociarse a través de enlaces de hidrógeno, como
ocurría en alcoholes y fenoles, por lo que sus puntos de fusión
y de ebullición son bastante bajos, comparables a los de los
hidrocarburos de análogo peso molecular. Así, el dimetiléter
(p.e. = - 24 ºC) y el etilmetiléter (p.e. = 11 ºC) son gases a la
temperatura ambiente y después ya son líquidos muy volátiles,
cuyos puntos de ebullición aumentan regularmente con el peso
molecular.
Su solubilidad en agua es similar a la de los alcoholes de
estructura semejante y peso molecular comparable.
Los éteres tienen muy poca reactividad química, debido a la
dificultad que presenta la ruptura del enlace C—O. Por ello, se
utilizan mucho como disolventes inertes en reacciones
orgánicas. En contacto con el aire sufren una lenta oxidación en
la que se forman peróxidos muy inestables y poco volátiles.

52. formulación

53. 6.2.-Aldehídos y cetonas
Los aldehídos y las cetonas contienen el grupo funcional
carbonilo .
Se diferencian entre sí en que en los aldehídos este
grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena
hidrocarbonada, por lo que tiene un átomo de hidrógeno
unido a él directamente, es decir, que el verdadero grupo
funcional es —CHO.
Las propiedades físicas (y químicas) características de los
aldehídos y cetonas están determinadas por la presencia
del grupo funcional carbonilo, en el que existe un enlace
doble carbono-oxigeno. Como consecuencia los aldehídos
y cetonas poseen un elevado momento dipolar de hace que
existan entre sus moléculas intensas fuerzas de atracción
del tipo dipolo-dipolo, por lo que estos compuestos tienen
puntos de fusión y de ebullición más altos que los de los
hidrocarburos de análogo peso molecular.

54. Sin embargo, las moléculas de aldehídos y cetonas no
pueden asociarse mediante enlaces de hidrógeno, por lo
que sus puntos de fusión y de ebullición son más bajos que
los de los correspondientes alcoholes. Esta diferencia se
hace cada vez menor, como es lógico, al aumentar la
cadena hidrocarbonada y perder influencia relativa el
grupo funcional
En cuanto a la solubilidad, los primeros miembros de
ambas series de aldehídos y cetonas son completamente
solubles en agua. Al aumentar la longitud de la cadena
hidrocarbonada disminuye rápidamente la solubilidad en
agua

55. Formulación ALDEHÍDOS
Formulación CETONAS

56. Las reacciones más importantes de los aldehídos son:
1.- oxidación
Las cetonas son muy resistentes a la acción de los
agentes oxidantes, y cuando se oxidan lo hacen dando
lugar a una mezcla de ácidos carboxílicos con menos
átomos de carbono cada uno de ellos que la cetona que
se oxida.
Los aldehídos se oxidan con facilidad incluso bajo la
acción de oxidantes suaves para dar lugar a un ácido
carboxílico (o sus sales) con el mismo número de
átomos de carbono que el aldehído sometido a
oxidación.

57. 2. Reacciones de reducción
Tanto aldehídos como cetonas pueden reducirse
selectivamente con LiAlH4.
3.- Adición de HCN
Aldehídos y cetonas adicionan cianuro de hidrógeno para
dar lugar a la formación de cianhidrinas (hidroxinitrilos).
R—CHO + HCN  R—CHOH—CN

58. 6.3 Ácidos carboxílicos y ésteres
El grupo funcional de los ácidos orgánicos o carboxílicos se
denomina carboxilo COOH
Su propiedad más importante es su carácter ácido, debido a
que el grupo CO atrae fuertemente a los electrones del
enlace O—H, con lo cual aumenta la polaridad de este grupo.
Al ser tan polar el enlace O—H, el protón H+ se desprende
fácilmente.
Los enlaces de hidrógeno entre moléculas de ácidos son los
más fuertes pues el OH está muy polarizado; por ello los
puntos de fusión y ebullición de los ácidos son mayores que
los de alcoholes de parecida masa molecular
Los esteres al no disponer del grupo OH no pueden formar
puentes de hidrógeno y los puntos de fusión y ebullición son
más bajos que los ácidos de parecida masa molecular

59. FORMULACIÓN ÁCIDOS
FORMULACIÓN ÉSTERES

60. Reacciones:
1. Reacciones de esterificación
Cuando un ácido reacciona con un alcohol se produce un
éster y H2O. Este proceso es lento y reversible. Se lleva a
cabo con mayor facilidad en el caso de alcoholes primarios.
2.-Reacciones ácido-base
Los ácidos carboxílicos, al igual que los ácidos inorgánicos,
reaccionan con metales desprendiendo hidrógeno y con
bases inorgánicas produciendo sales.
R—COOH + Na  R—COONa + 1/2 H2

61. 3. Formación de amidas
7.-FUNCIONES NITROGENADAS
Las funciones nitrogenadas son las que contienen, además
de átomos de carbono y de hidrógeno, átomos de
nitrógeno, aunque también pueden contener átomos de
oxígeno. Se clasifican en:
7.1 aminas:
Se considera que son derivados del amoniaco donde se
sustituyen uno dos o tres átomos de hidrógeno por
radicales hidrocarbonados (R – NH2)
.

62. Las aminas pueden ser primarias, secundarias y
terciarias según presenten uno, dos o tres radicales R
unidos al átomo de nitrógeno
Para nombrarlas se adiciona el sufijo amina al radical
hidrocarbonado al que está unido
Las aminas terciarias también se pueden nombrar como
derivados de las aminas que contienen el radical más
largo.

63. Las de peso molecular bajo son líquidas de bido a que
pueden formar puentes de hidrógeno ( salvo aminas
terciarias) y de olor desagradable. Son muy solubles en
disolventes orgánicos pero no en disolventes iónicos o
polares como el agua.
Su principal característica es que tienen un marcado
carácter básico
Reacciones ácido-base:. Un ejemplo de este tipo de
reacciones es el siguiente :
CH3-CH2-COOH + NH2-CH3 CH3-CH2-CONH-CH3 + H2O→

64. 7.2 amidas
Las amidas son compuestos que pueden considerarse
derivados de los ácidos al sustituir el grupo -OH por el
grupo -NH2 (R- CO – NH2)
Lo que caracteriza a las amidas es la unión del nitrógeno al
carbono del grupo carbonilo.
Las amidas primarias se nombran a partir del ácido
correspondiente eliminando la palabra ácido y cambiando
la terminación –oico por –amida. ej
CH3−CONH2: etanamida
2-metil-propanamida

65. Si las amidas son secundarias (R – CO – NH – R´) o
terciarias (R – CO – NR´R´´) los sustituyentes que
reemplazan a los hidrógenos se localizan empleando las
letras N.
Cuando existen otros grupos funcionales de mayor
prioridad se nombra con el prefijo carbamoil-.
Todas las amidas, excepto la primera de la serie, son sólidas
a temperatura ambiente ( puentes de hidrógeno) y sus
puntos de ebullición son elevados, más altos que los de los
ácidos correspondientes. Presentan excelentes propiedades
disolventes y son bases muy débiles

66. Dan reacciones de reducción: las amidas pueden reducirse
con hidruro de litio y aluminio a aminas
7.3 NITRILOS
Se pueden considerar derivados de los hidrocarburos al
sustituir tres átomos de hidrógeno en un carbono terminal
por un átomo de nitrógeno.
Para nombrar los nitrilos se añade el sufijo –nitrilo al nombre
del hidrocarburo correspondiente a la cadena carbonada.
Propanonitrilo (Cianuro de etilo)
CH3CH2CN

67. En el caso de que haya más de un grupo –CN o bien se
encuentre unido a un anillo, se suele emplear el sufijo –
carbonitrilo.
Cuando existen otros grupos funcionales de mayor
prioridad el grupo –CN se nombran con el prefijo
ciano-.

68. 8.- POLÍMEROS. TIPOS
Son moléculas muy grandes, con una masa molecular que
puede alcanzar millones de umas, que se obtienen por la
repetición de una o más unidades simples llamadas
“monómeros”,
Unidas entre sí mediante enlaces covalentes. Forman largas
cadenas que se pueden unir entre sí por fuerzas de Van der
Waals o puentes de hidrógeno.

69. Se pueden clasificar según diversos criterios:
A) Según su origen:
• Naturales: Caucho, polisacáridos (celulosa, almidón),
proteínas, ácidos nucleicos…
• Artificiales: Plásticos, fibras textiles sintéticas,
poliuretano, baquelita…
B) Según su composición:
• Homopolímeros: Un sólo monómero.
• Heteropolímeros: Varios monómeros. Si son dos se llaman
copolímeros.
C) Según su estructura:
• Lineales: Los monómeros se unen por dos sitios (cabeza y
cola)
• Ramificados: Si algún monómero se puede unir por tres o
más sitios.

70. D) Por su comportamiento ante el calor:
• Termoplásticos: Se reblandecen al calentar y recuperan
sus propiedades al enfriar. Se moldean en caliente de
forma repetida.
• Termoestables: Se reblandecen y moldean en caliente,
pero quedan rígidos al ser enfriados por formar nuevos
enlaces y no pueden volver a ser moldeados.

71. 8.2.- TIPOS DE POLIMERIZACIÓN
Existen dos tipos fundamentales de polimerización:
• Adición.
• Condensación

72. 8.3.- POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN
Al formarse la cadena los monómeros se unen sin perder
ningún átomo, por lo que la masa molecular del polímero es un
múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.
Los monómeros tienen insaturaciones (dobles o triples
enlaces) que pasan a sencillos en el polímero.
Veamos algunos de los polímeros de adición más importantes,
sus principales aplicaciones, así como los monómeros de los
que proceden. Nótese que los polímeros de adición son
homopolímeros y basan su nomenclatura en el nombre
comercial de los monómeros

74. CAUCHO NATURAL
El caucho natural es un polímero cuyo monómero es el
isopreno (metil-1,3-butadieno).
Es un polímero elástico y semisólido, que surge como una
emulsión lechosa (conocida como látex) en la savia de varias
plantas tropicales (Hevea brasiliensis ....), aunque también
puede ser producido sintéticamente, que posee la siguiente
estructura:

75. Usos principales: El caucho es ampliamente utilizado en la
fabricación de neumáticos, chupetes, guantes, pelotas,
artículos impermeables y aislantes, por sus excelentes
propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las
sustancias alcalinas. El caucho natural suele vulcanizarse,
proceso por el cual se calienta y se le añade azufre o selenio,
con lo que se logra el enlazamiento de las cadenas
elastómeros, para mejorar su resistencia a las variaciones de
temperatura y condiciones atmosféricas.

76. 8.4.- POLIMERIZACIÓN POR CONDENSACIÓN
Se produce por la unión de monómeros con pérdida de una
molécula pequeña, por ejemplo agua. Por tanto, la masa
molecular del polímero no es un múltiplo exacto de la masa
molecular del monómero. Los polímeros son mucho más
pequeños que los de adición y son heteropolímeros
( copolímeros), ya que los monómeros de partida tienen que ser
distintos.
Los principales polímeros de condensación son:
POLIÉSTERES
Los poliésteres son unos polímeros que contiene el grupo
funcional éster en su cadena principal que se repite n veces
Se producen por sucesivas reacciones de esterificación
(alcohol y ácido). Para formar la función éster a los dos lados
de la cadena se requiere que uno de los monómeros sea un
diácido y el otro un diol terminal: HOOC – R1 – COOH y
HO – R2 – OH ,

77. El poliéster más conocido es el formado por ácido
tereftálico (ácido p-bencenodicarboxilico) y el etilenglicol
(etanodiol) que se puede obtener como fibra textil
llamada tergal (dacrón) o como plástico que se conoce
como PET:
Aplicaciones: fibra textil , envases de licores, de
medicamentos y de alimentos, reparación de vasos sanguíneos…

78. POLIAMIDAS
Son unos polímeros que contienen el grupo funcional amida
en su cadena principal que se repite n veces.
Se producen por sucesivas reacciones entre el grupo ácido
y el amino. Para formar la función amida a los dos lados de
la cadena se requiere que uno de los monómeros sea un
diácido y el otro una diamina:
HOOC – R1 – COOH y H2N – R2 – NH2
La poliamida más conocida es el nailon 6,6 (conocido como
seda artificial) formado por la copolimerización del ácido
adípico (ácido hexanodioico) y la 1,6-hexanodiamina:

79. Aplicaciones: Forma fibras muy resistentes por lo que se
pueden utilizar para telas de paracaídas, sedales, medias,
cepillos, cerdas, peines…