BLOQUE TEMÁTICO I. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS (Problemas)

Transcripción

1 BLQUE TEMÁTIC I ESTRUCTURA Y PRPIEDADES DE LAS MLÉCULAS RGÁICAS (Problemas)

2 Química rgánica I- 3 Problema I.1. Dibuje la estructura de Lewis de cada uno de los siguientes compuestos: a) (C 3 ) 3 CCl b) (C 3 ) 2 C c) C 3 C 3 d) C 2 4 e) C 2 2 f) C 3 C 2 C 3 g) C 3 C i) C 3 2 Problema I.2. Indique las cargas formales de los átomos, si las hubiere, en cada uno de las estructuras que se indican a continuación: a. c. 3 C C 3 C 3 C 3 e. g. 3 C C 2 3 C b. C d. 3 C 3 C f. B h. 3 C C 3 Problema I.3. Indique la hibridación del átomo central y la geometría de cada una de las siguientes especies. a) 3 b) B 3 c) C 3 d) C 3 e) 4 Problema I.4. Para cada uno de los siguientes compuestos, indique la hibridación del átomo de carbono y, para los enlaces señalados, indique cuál será el enlace más corto. a) 3 C C C C C C b) C C C C Problema I.5. Escriba estructuras resonantes para los siguientes compuestos: a) b) C 3 C c) 3 2 C C 3 C 3 d) e) f) 3 C C 3 3 C C 3 3 C

3 4 Bloque Temático I. Problemas ( Problema I.6. Para cada pareja de estructuras resonantes, indique qué estructura resonante contribuirá más al híbrido de resonancia. 1) 2) 3 C a C 3 3 C b C 3 2 C c C 3 C 2 d C 3 3) 3 C e 3 C f C 2 4) g o h Problema I.7. Los valores de pk a de los ácidos clorobutanóicos son los siguientes: Cl Ácido 2-clorobutanoico pk a = 2.86 Cl Ácido 3-clorobutanoico pk a = 4.05 Cl Ácido 4-clorobutanoico pk a = 4.54 a) Explique por qué el ácido 2-clorobutanoico es mucho más ácido que el ácido 3- clorobutanoico y que el ácido 4-clorobutanoico. b) Explique por qué el que el ácido 3-clorobutanoico es muy similar en fuerza ácida al ácido ácido 4-clorobutanoico. Problema I.8. Los valores de pk a del etano, etilamina y etanol se dan a continuación: a las siguientes estructuras: 3 C C 3 3 C C C C 2 pk a =50 pk a =35 pk a =16 Explique por qué el etanol es mucho más acido que la etilamina y por qué ésta es mucho más ácida que el etano. Problema I.9. Los valores de pk a del etano, etileno y acetileno se dan a continuación: 3 C C 3 2 C C 2 C C pk a =50 pk a =44 pk a =25 Explique por qué el acetileno es mucho más acido que el etileno y por qué éste es mucho más ácido que el etano.

4 Química rgánica I- 5 Problema I.10. La acidez del 2,2,2-trifluoretanol (pk a = 12.4) es unas veces mayor que la del etanol (pk a =16). Proponga una explicación para este hecho. F 3 C C 2 2,2,2-Trifluoroetanol pk a = C C 2 Etanol pk a = 16 Problema I.11. Explique por qué la pentano-2,4-diona (pk a = 8.8) es mucho más ácida que la acetona (pk a = 20) 3 C C 3 Pentano-2,4-diona pk a = C C 3 Acetona pk a = 20 Problema I.12. Explique por qué la succinimida (pk a =20) es mucho más ácida que la etilamina (pk a =35). 3 C C 2 2 Succinimida Etilamina pk a = 20 pk a = 35 Problema I.13. Explique por qué fenol (pk a = 10) es un millón de veces más ácido el etanol (pk a =16). 3 C C 2 Fenol Etanol pk a = 10 pk a = 6 Problema I.14. Explique por qué el ácido salicílico (o-hodroxibenzoico) es unas 40 veces más ácido que el ácido p-hidroxibenzoico. C Ácido o-hidroxibenzoico C Ácido p-hidroxibenzoico

5 6 Bloque Temático I. Problemas ( Problema I.15. Proponga una explicación para los siguientes hechos experimentales. El ácido maleico es en su primera ionización un ácido más fuerte que el ácido fumárico. Sin embargo, el ácido maleico es un ácido más débil en su segunda ionización que el ácido fumárico. C 2 2 C C 2 2 C Ácido maleico pk a1 = 1.83, pk a2 = 6.07 Ácido fumárico pk a1 = 3.03, pk a2 = 4.44 Problema I.16. Explique por qué la 2-hidroxiciclohepta-2,4,6-trienona es más ácida que la 3- hidroxiciclohexen-2-ona. 2-idroxiciclohepta-2,4,6-trienona 3-idroxiciclohex-2-enona pk a = 6.90 pka = 9.0 Problema I.17. Explique por qué la trimetilamina es una base mucho más fuerte que la tris(trifluorometil)amina. 3 C C 3 C 3 Trimetilamina F 3 C CF 3 CF 3 Tris(trifluorometil)amina Problema I.18. A continuación se ordenan la trifenilamina, la difenilamina, la anilina y la ciclohexilamina por orden creciente de fuerza básica. 2 2 pk b = 13.2 pk b = 9.38 pk b = 5.32 Aumenta la fuerza básica Proponga una explicación para este orden de basicidad.

6 Química rgánica I- 7 Problema I.19 Explique por qué la piridina (pk b = 8.96) es una base mucho más débil que la quinuclidina (pk b = 3.42). Piridina Quinuclidina Problema I.20. La estructura de la base nitrogenada denominada DBU, cuyo nombre sistemático es 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno, se indica a continuación: DBU Indique cuál de los dos átomos de nitrógeno es el átomo más básico. Proponga una explicación para su elección.