Alquenos
Los átomos de
carbono de un doble enlace tienen hibridación
sp2 y poseen tres orbitales equivalentes que están en un plano,
formando ángulos de 120º. El cuarto orbital del carbono es un p no híbrido,
perpendicular al plano sp2. Cuando dos de esos átomos de carbono se
acercan, forman unenlace s por traslape de frente de orbitales sp2 y un enlace p por traslape lateral de orbitales p.
En el
lenguaje de orbitales moleculares, la interacción de los orbitales p produce un orbital
molecular de enlace p y
uno de antienlace. El orbital molecular de enlace p no
tiene nodos entre los núcleos y es el resultado de una combinación aditiva de
los lóbulos de orbital p con el mismo signo algebraico. El orbital molecular de
antienlace p posee un nodo entre los núcleos y se
produce por la combinación sustractiva de lóbulos con distintos signos
algebraicos.
Aunque es
posible la rotación libre en torno a los enlaces s, esto no es válido para los dobles
enlaces. Para que haya rotación alrededor de un doble enlace, se debe romper
temporalmente el enlace p. Por
consiguiente, la barrera a la rotación del doble enlace debe ser cuando menos
tan grande como la fuerza del mismo enlace p.
La falta de
rotación en torno al enlace carbono-carbono ofrece mayor interés que sólo el
teórico; también tiene consecuencias químicas. Imagine el caso de un alqueno
disustituido como el 2-buteno. Los dos grupos metilo del 2-buteno pueden estar
del mismo lado del doble enlace o en lados opuestos.
Como el doble
enlace no puede girar, los dos 2-butenos no pueden interconvertirse en forma
espontánea; son compuestos distintos que se pueden aislar. Al igual que en el
caso de los cicloalcanos disustituidos, estos compuestos se llaman
estereoisómeros cis-trans.
La isomería cis-trans no se limita
a los alquenos disustituidos. Puede presentarse en cualquier alqueno que tenga
los dos carbonos del doble enlace fijos a dos grupos distintos. Sin embargo, si
uno de los carbonos del doble enlace está fijo a dos grupos idénticos, no es
posible que haya isomeríacis-trans.
Los alquenos cis son menos estables que sus isómeros trans, debido a la tensión
estérica (espacial) entre los dos sustituyentes voluminosos del mismo lado del
doble enlace.
Los dobles
enlaces se acomodan a anillos de todos los tamaños. El cicloalqueno más
sencillo, el ciclopropeno fue sintetizado por primera vez en 1922.El
ciclopropano está desestabilizado por la tensión angular debido a que su ángulo
de enlace es de 60º, mucho menor que el ángulo que corresponde a un carbono con hibridación
sp3. El
ciclopropeno está todavía más tensionado, ya que la desviación respecto al
ángulo de enlace de los carbonos doblemente enlazados con una hibridación sp2 de 120º es todavía mayor. El
ciclobuteno tiene, por supuesto, menor tensión angular .
que el
ciclopropeno, y la tensión angular del ciclopenteno, ciclohexeno y
cicloalquenos superiores es despreciable.
Reacciones de Alquenos
ResponderEliminarAdición de reactivos no simétricos al doble enlace etilénico
Adición de halogenuros de Hidrógeno.
La Adición de halogenuros de Hidrógeno, HX, a un etileno con substituyentes simétricos, da lugar al derivado monohalogenado en el que X puede ser F, Cl, Br, ó I.
RCH=CHR + HX RCH2CHXR
La adición de Hidrógeno a cualquiera de los dos átomos de Carbono etilénicos en este alqueno simétrico, seguida de la adición del ión halogenuro al otro átomo de Carbono, da origen al mismo haloalcano.
Paso 1)
Reacciones de alquenos
Paso 2)
Reacciones de alquenos
El paso 1 supone la transferencia de un protón (Agente electrofílico) del halogenuro de hidrógeno al alqueno (un agente nucleofílico). La adición del protón transforma al alqueno en un ión carbonio el cual, teniendo carácter electrofílico, reacciona con el ión halogenuro nucleofílico para formar el producto (paso 2). Con un etileno con substituyentes simétricos, el ión carbonio que se produce por adición del protón a cualquiera de los dos carbonos etilénicos será el mismo y, por consiguiente el producto también será el mismo.
Cuando es posible la adición de un halogenuro de hidrógeno a un alqueno no simétrico, por ejemplo, 1 - buteno, hay dos productos posibles. En el caso de la reaccion entre el 1 - buteno y HI, los productos serán 1 - yodobutano y 2 - yodobutano.
Reacciones de alquenos
Los resultados experimentales indican que en esta reaccion se forma el 1 - yodobutano y el 2 - yodobutano en forma casi exclusiva. Ocurre una reaccion similar con el HCl o con el HBr ( en ausencia de peróxidos o luz) produciéndose un 2 - haloalcano. En presencia de peróxidos o luz el HBr (pero no el HCl) se adiciona dando el 1 - haloalcano.
Hace aproximadamente cien años, antes de que se estableciera el concepto electrónico en la química y también antes de que se estableciera el concepto de la estabilidad de los iones carbonio intermediarios, se conocía una regla empírica con el nombre de Regla de Markonikov, por medio de la cual se puede predecir el producto principal de la adición de un reactivo no simétrico. Esta regla dice que en la adición iónica de un reactivo no simétrico a un doble enlace no simétrico, el agente electrofílico se unirá al átomo de carbono del doble enlace que contenga el menor numero de grupos alquilo, es decir aquel que tenga el mayor numero de hidrógenos. Asi la regla de Markonikov predice la adición de HBr al 1 - buteno dará principalmente 2 - bromobutano. Esta se conoce, por consiguiente, como adición tipo Markonikov. Bajo ciertas condiciones de reaccion el HBr puede adicionarse al 1 - buteno para dar el 1 - bromobutano, esto se conoce como adición anti-Markonikov.
Principales reacciones de adición
a)Con el hidrógeno en presencia de Ni, Pt, ó Paladio, se forman parafinas (alcanos)
Reacciones de alquenos
b)Los Halógenos se adicionan dándonos derivado dihalogenados en carbonos vecinos
Reacciones de alquenos
c)Adicionando Ácido hipocloroso o hipobromoso da como resultado Clorhidrinas o Bromhidrinas.
Reacciones de alquenos
d)Con soluciones diluidas con agentes oxidantes como el agua oxigenada en presencia de el permanganato de Potasio KmnO4 (Reactivo de Bayer) se forman glicoles.
Reacciones de alquenos
e)Con el ozono nos dan Ozónidos; estos compuestos son muy importantes porque permiten fijar la posición de la doble ligadura, ya que por hidrólisis se desdobla en 2 moléculas de Formaldehído.
Reacciones de alquenos
Polimerización
Los alquenos además de sufrir reacciones de adición también reaccionan entre si para formar moléculas gigantes conocidas como polímeros o plásticos, de poli = muchos y Meros = porciones, aquí hay 4 polímeros de importancia.
Reacciones de alquenos
Adición de Ácido Sulfúrico
El ácido Sulfúrico concentrado, en frío se puede adicionar a los alquenos, produciéndose sulfatos ácidos de alquilo.
Por ejemplo, la adición de Ácido Sulfúrico concentrado al propileno da sulfato ácido de isopropilo.
EL PETROLEO
ResponderEliminarEl crudo de la OPEP se deprecia un 0,34 por ciento, hasta 116,68 dólares por barril
Agencia EFEAgencia EFE – Hace 16 horas
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Un operario habla por un "walkie-talkie" mientras unos camiones cisterna esperan para cargar gasolina en el depósito de combustible de Kingsbury, Reino Unido. EFE/ArchivoVer foto
Un operario habla por un "walkie-talkie" mientras unos camiones cisterna esperan para cargar gasolina …
Viena, 3 may (EFE).- El precio del barril de crudo de la OPEP ha encadenado tres ligeros descensos consecutivos al cotizar el miércoles a 116,68 dólares, un 0,34 % menos que la jornada anterior, informó hoy el grupo petrolero con sede en Viena.
Libia, uno de los doce estados miembros de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), anunció ayer que su bombeo de crudo es 1,55 millones de barriles diarios (md), una noticia que ha contribuido a reducir el valor del "oro negro".
El portavoz del Gobierno libio, Naser al Manaa, dijo en rueda de prensa que el país árabe ha recuperado así el nivel de producción que tenía antes de la guerra civil el año pasado, que puso fin al régimen del coronel Muamar el Gadafi.
Las exportaciones petroleras libias, dirigidas en su mayoría a los mercados europeos, quedaron prácticamente interrumpidas durante el conflicto, lo que provocó un fuerte alza de los precios del crudo.
El petróleo
ResponderEliminar1.Definición y obtención
El petróleo es un líquido oleoso bituminoso (color oscuro) de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas (es una mezcla de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno). Es, como el carbón, un combustible fósil. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o simplemente `crudo'. Aunque se trata de un líquido aceitoso de color oscuro, es considerado una roca sedimentaria.
El petróleo se forma a partir de restos de pequeños organismos marinos que viven en cantidades enormes en mares cálidos y poco profundos. Si al morir estos organismos son rápidamente enterrados por sedimentos, fermentarán. Pasados millones de años, bajo la presión de nuevas capas de sedimentos, los restos orgánicos se transformarán en petróleo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente
Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre, en los estratos superiores de la corteza terrestre. Esto se debe a que el petróleo tiende a escapar a zonas más altas en las que soporte menos presión. En este viaje, Con frecuencia acaban encontrando un esquisto impermeable o una capa de roca densa y se acumula , ya que son determinadas zonas de las que no puede salir: son las trampas. En otras ocasiones consigue alcanzar la superficie. Cuando ocurre esto el petróleo se volatiza dejando un residuo de asfalto y betún. No es de extrañar, por tanto, que fuese conocido ya por las antiguas civilizaciones. Los egipcios utilizaban el betún para impermeabilizar los barcos y para embalsamar las momias. Sin embargo, tan sólo desde finales del siglo XIX viene utilizándose a gran escala como combustible.
Bueno, volviendo al tema de su composición: el petróleo es una mezcla de hidrocarburos muy variados, en la que se encuentran:
Hidrocarburos líquidos, que forman la parte principal.
Hidrocarburos gaseosos, especialmente metano, acetileno, y butano, que se suelen encontrar almacenados en el subsuelo a enorme presión.
Hidrocarburos sólidos, como el asfalto y betunes disueltos en los hidrocarburos líquidos, los únicos que impregnan las rocas superficiales, cuando los demás, mucho más volátiles, se disipan en la atmósfera.
En el petróleo natural, además de hidrocarburos, existen nitrógeno, azufre, oxígeno, colesterina, productos derivados de la clorofila y de las heminas (porfirinas) y, como elementos, trazas, vanadio, níquel, cobalto y molibdeno.
Como consecuencia de los compuestos orgánicos nombrados, el petróleo presenta polarización rotatoria, lo cual revela claramente que se trata de un compuesto de origen orgánico, formado a partir de restos animales y vegetales.
Los hidrocarburos que integran el petróleo son de distintos tipos, según su lugar de origen:
1.- petróleos americanos: hidrocarburos de cadena abierta o alifáticos.
2.- petróleos de Pensilvania: hidrocarburos saturados (alcanos de nº de C = 1 a 40)
3.- petróleos de Canadá: hidrocarburos no saturados.
4.- petróleos rusos: hidrocarburos cíclicos, con 3, 4, 5, ó 6 átomos de carbono en cadena abierta o cerrada.
PROPIEDADES DEL HIDROGENO
ResponderEliminarNombre
Hidrógeno
Número atómico
1
Valencia
1
Estado de oxidación
+1
Electronegatividad
2,1
Radio covalente (Å)
0,37
Radio iónico (Å)
2,08
Radio atómico (Å)
-
Configuración electrónica
1s1
Primer potencial de ionización (eV)
13,65
Masa atómica (g/mol)
1,00797
Densidad (g/ml)
0,071
Punto de ebullición (ºC)
-252,7
Punto de fusión (ºC)
-259,2
Descubridor
Boyle en 1671
Hidrógeno
Primer elemento de la tabla periódica. En condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2. El átomo de hidrógeno, símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón. Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la Tierra sino en todo el universo. Existen 3 isótopos del hidrógeno: el protio, de masa 1, que se encuentra en más del 99.98% del elemento natural; el deuterio, de masa 2, que se encuentra en la naturaleza aproximadamente en un 0.02%, y el tritio, de masa 3, que aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza, pero que puede producirse artificialmente por medio de varias reacciones nucleares.
Usos: El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno (hydrocracking), y en el tratamiento con higrógeno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se utiliza en la manufactura de productos químicos orgánicos. Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear.
Propiedades: El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594. El gas tiene una densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La adsorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos químicos.
A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva a menos que haya sido activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo.
Read more: http://www.lenntech.es/periodica/elementos/h.htm#ixzz1trivjJEX
REACCIONES DE LOS ALQUENOS ...
ResponderEliminarLa hidrogenación es la adición de hidrógeno al doble enlace para formar alcanos.
Platino y paladio son los catalizadores más comunmente usados en la hidrogenación de alquenos. El paladio se emplea en forma de polvo absorbido en carbón (Pd/C). El platino se mplea como PtO2 (Catalizador de Adams).
GRUPÒS FUNCIONALES
ResponderEliminarEn química orgánica, el grupo funcional es un conjunto de estructuras submoleculares, caracterizadas por una conectividad y composición elemental específica que confiere reactividad química específica a la molécula que los contiene. Estas estructuras reemplazan a los átomos de hidrógeno perdidos por las cadenas hidrocarbonadas saturadas. Los grupos alifáticos, o de cadena abierta, suelen ser representados genéricamente por R (radicales alquílicos), mientras que los aromáticos, o derivados del benceno, son representados por Ar (radicales arílicos).
Química sintética
Artículos principales: Síntesis orgánica y Reacción orgánica.
Las reacciones orgánicas son fáciles de entender y controlar por las propiedades químicas de los grupos funcionales de los reactantes. En general, los alquilos son inertes, y difíciles de hacerles reaccionar selectivamente en las posiciones deseadas, con pocas excepciones. En contraste, los grupos funcionales de carbono insaturado, y los grupos funcionales carbono-oxígeno y carbono-nitrógeno tienen una mayor diversidad de reacciones que también son selectivas. Puede ser necesario crear un grupo funcional en la molécula para hacerla reaccionar. Por ejemplo, para sintetizar iso-octano (la gasolina ideal de 8 carbonos) a partir del alcano no funcionalizado isobutano (un gas de 4 carbonos), el isobutano es primero deshidrogenado a isobuteno. Este contiene el grupo funcional alqueno y puede ahora dimerizarse con otro isobuteno para producir iso-octeno, que es luego hidrogenado catalíticamente a iso-octano usando gas hidrógeno presurizado.
Series homólogas y grupos funcionales más comunes
Una serie homóloga es un conjunto de compuestos que comparten el mismo grupo funcional y, por ello, poseen propiedades similares. Por ejemplo: la serie homóloga de los alcoholes primarios poseen un grupo OH (hidroxilo) en un carbono terminal o primario.
Las series homólogas y grupos funcionales listados a continuación son los más comunes.1 En las tablas, los símbolos R, R', o similares, pueden referirse a una cadena hidrocarbonada, a un átomo de hidrógeno, o incluso a cualquier conjunto de átomos.
Funciones oxigenadas
Presencia de algún enlace carbono-oxígeno: sencillo (C-O) o doble (C=O)
Grupo funcional Serie homóloga Fórmula Estructura Prefijo Sufijo Ejemplo
Grupo hidroxilo Alcohol R-OH Hidroxilo hidroxi- -ol Etanol (Alcohol etílico)
Grupo alcoxi (o ariloxi) Éter R-O-R' Alcoxi -oxi- R-il R'-il éter Etoxietano o Dietiléter (Éter etílico)
Grupo carbonilo Aldehído R-C(=O)H Carbonilo formil- -al
-carbaldehído2
Etanal (Acetaldehído)
Cetona R-C(=O)-R' Carbonilo oxo- -ona Propanona (Acetona)
Grupo carboxilo Ácido carboxílico R-COOH Carboxilo carboxi- Ácido -ico Ácido etanoico (Ácido acético)
Grupo acilo Éster R-COO-R' Acilo -iloxicarbonil- R-ato de R'-ilo Etanoato de etilo (Acetato de etilo)
Funciones nitrogenadas
Amidas, aminas, nitrocompuestos, nitrilos. Presencia de enlaces carbono-nitrógeno: C-N, C=N ó C≡N
Grupo funcional Tipo de compuesto Fórmula Estructura Prefijo Sufijo Ejemplo
Grupo amino Amina R-NH2 Amino amino- -amina Isobutilamina
Imina R-NCH2 Imina _ _ 1,5-Diazabiciclo[4.3.0]non-5-eno (BDN)
Grupos amino
y carbonilo Amida R-C(=O)N(-R')-R" Imida _ _ Tetrametiletildiimida
Grupo nitro Nitrocompuesto R-NO2 Nitro nitro- _ Nitropropano
Grupo nitrilo Nitrilo o cianuro R-CN Nitrilo o Cianuro ciano- -nitrilo Tetracianoetileno (TCNE)
Isocianuro R-NC Isocianuro alquil isocianuro _ Tert-butil isocianuro
Isocianato R-NCO Isocianato alquil isocianato _ Metil isocianato
Isotiocianato R-NCS Isotiocianato alquil isotiocianato Alil isotiocianato
Grupo azo Azoderivado R-N=N-R'
POLIMEROS
ResponderEliminarLos Polímeros, provienen de las palabras griegas Poly y Mers, que significa muchas partes, son grandes moléculas o macromoléculas formadas por la unión de muchas pequeñas moléculas: sustancias de mayor masa molecular entre dos de la misma composición química, resultante del proceso de la polimerización.
Cuando se unen entre sí más de un tipo de moléculas (monómeros), la macromolécula resultante se denomina copolímero.
Como los polímeros se forman usualmente por la unión de un gran número de moléculas menores, tienen altos pesos moleculares. No es infrecuente que los polímeros tengan pesos moleculares de 100.000 o mayores.
Los polímeros se caracterizan a menudo sobre la base de los productos de su descomposición. Así si se calienta caucho natural (tomado del árbol Hevea del valle del Amazonas), hay destilación de hidrocarburo, isopreno.
Los polímeros pueden ser de tres tipos:
Polímeros naturales: provenientes directamente del reino vegetal o animal. Por ejemplo: celulosa, almidón, proteínas, caucho natural, ácidos nucleicos, etc.
Polímeros artificiales: son el resultado de modificaciones mediante procesos químicos, de ciertos polímeros naturales. Ejemplo: nitrocelulosa, etonita, etc.
Polímeros sintéticos: son los que se obtienen por procesos de polimerización controlados por el hombre a partir de materias primas de bajo peso molecular. Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano, etc.
Muchos elementos (el silicio, entre otros), forman también polímeros, llamados polímeros inorgánicos.
Propiedades Físicas de los Polímeros
Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1.000 hasta 150.000 grupos CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo: a éstas últimas se les considera defectos del cristal.
En este caso las fuerzas responsables del ordenamiento cuasicristalino, son las llamadas fuerzas de van de Waals.
En otros casos (nylon 66) la responsabilidad del ordenamiento recae en los enlaces de H.
La temperatura tiene mucha importancia en relación al comportamiento de los polímeros.
A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material.
La temperatura en la cual funden las zonas cristalinas se llama temperatura de fusión (Tf)
Otra temperatura importante es la de descomposición y es conveniente que la misma sea bastante superior a Tf.
Clasificación de los Polímeros según sus Propiedades Físicas
Desde un punto de vista general se puede hablar de tres tipos de polímeros:
Elastómeros
Termoplásticos
Termoestables.
Los elastómeros y termoplásticos están constituidos por moléculas que forman largas cadenas con poco entrecruzamiento entre sí. Cuando se calientan, se ablandan sin descomposición y pueden ser moldeados.
Los termoestables se preparan generalmente a partir de sustancias semifluidas de peso molecular relativamente bajo, las cuales alcanzan, cuando se someten a procesos adecuados, un alto grado de entrecruzamiento molecular formando materiales duros, que funden con descomposición o no funden y son generalmente insolubles en los solventes más usuales.
Polimerización
Es un proceso químico por el cual, mediante calor, luz o un catalizador, se unen varias moléculas de un compuesto generalmente de carácter no saturado llamado monómero para formar una cadena de múltiples eslabones, moléculas de elevado peso molecular y de propiedades distintas, llamadas macromoléculas o polímeros.
Tipos de Reacciones de Polimerización
Hay dos reacciones generales de polimerización: la de adición y la condensación.