INTRODUCCION
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de
carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos
de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de
la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono
pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas.
Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son
alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar
en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los
átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos,
alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
En la práctica se realizaron varias pruebas de la siguiente manera:
Prueba con bromo
Se Tomaron tres tubos de ensayo pequeño, a cada uno se le adiciono 3 gotas de
ciclo hexano, ciclohexeno y benceno en la misma proporción anterior se agrego a
cada tubo bromo, se taparon y se colocaron a la luz. Se observaron los
resultados
Prueba de KMnO4
Se realizo con tres tubos de ensayo pequeño, cada uno con 3 gotas de ciclo
hexano, ciclohexeno y benceno y 2 gotas de KMnO4 al 1% en H2O. Se observaron
los resultados
Prueba con acido sulfúrico
En tres tubos de ensayo pequeño cada uno con 5 gotas de ciclo hexano,
ciclohexeno y benceno, se adiciono 5 gotas de acido sulfúricoconcentrado. Y se
observaron los resultados
Prueba benceno, fenol en benceno y tolueno
En tres tubos de ensayo cada uno con 5 gotas de benceno, fenol en benceno y
tolueno, se le adicionaron 5 gotas de solución de I2/CCl4 al 1% y una porción
de lana de hierro, se calentó al baño maría y se observo la velocidad de su
reacción.
Determinación cualitativa de beta-carotenos en zanahoria
En un tubo de ensayo se coloco un poco de zanahoria se le adiciono 20 gotas de
hexano agitándolos, luego se tomaron 10 gotas del liquido y se le agrego 5
gotas de acido sulfúrico y se observo lo ocurrido.
DATOS Y RESULTADOS
Prueba con bromo
El ciclo hexano se transformo de un color amarillo claro a un verde muy claro,
en la prueba con ciclo hexeno se observo un color transparente opaco, muy
turbio y el benceno no cambio su apariencia café, lo que indica que no hubo
reacción.
Prueba de KMnO4
Cuando se le agrego KMnO4 al benceno y al hexeno, se genero precipitado el
primero tomo un color morado y el segundo un color
café lo que indica una oxidacion. En el caso del ciclo hexano,
se aprecio una coloración violeta, y se disolvió totalmente, pero este no
reacciono.
Prueba con acido sulfúrico
El ciclo hexano al añadirle H2SO4 concentrado tomo un color marrón y tuvo un
leve desprendimiento de calor; El ciclo hexeno, al añadirle H2SO4 concentrado,
se aprecio denso y laformación de una sustancia café muy oscura además un
aumento considerable en la temperatura, es decir, se da una reacción
exotérmica. El benceno, quedo transparente opaco y no presentó ninguna de las
reacciones anteriores, esto debido a que en este caso
la ruptura del
enlace dobles es muy difícil.
Prueba benceno, fenol en benceno y tolueno
En esta prueba se observo en el benceno el cambio de color violeta a
transparente, en este caso pudo haber ocurrido un error experimental ya que el
benceno no debía de reaccionar debido a su resonancia lo que lo hace ser muy
estable, en el fenol benceno de rojizo a café claro y en el tolueno no hubo
reacción ya que quedo de color violeta lo que indica un error ya que este si debía
de reaccionar. La reacción primero se dio en el fenol benceno, luego reacciono
el benceno y por último el tolueno que no tuvo reacción.
Determinación de beta-carotenos en zanahoria
Al agregar el hexano se formo una solución amarilla y al adicionarle el acido
sulfúrico se observo inmediatamente la decoloración esto se da porque los
dobles enlaces ya no están presentes ya que la coloración se ve debido a estos enlaces dobles.
ANALISIS DE RESULTADOS
Se puede decir que las reacciones de el ciclo hexeno se dio debido a su enlace
ï que es más fácil de romper, en caso del ciclo
hexano es más difícil por sus enlaces simples y en el benceno tal vez hubo un
error ya queeste no debía de reaccionar en ninguna de las pruebas debido a su
resonancia que es muy estable y en la prueba con yodo esta reacciono pasando de
tener un color violeta a un color transparente y esto no debió de ocurrir lo
que indica un error experimental.
Con el anterior experimento podemos comprobar que un
alqueno presenta mayor reactividad ante un halógeno y que ante un alcano y una
sustancia derivada del
benceno, aunque estos últimos tengan enlaces (ï
En cuanto a la prueba de bromo se pudo observar que es un
halógeno muy reactivo por lo cual solo necesita de luz para darse dicha
reacción.
Un alqueno frente a un alcano posee más debilidad en sus enlaces ya que estos
pueden ser atacados lateralmente, esto es debido a que el enlace sigma (ï³) y el ï° se repelen formando entre ellos una nube electrostática lo que hace que
un ataque de otro átomo separe dicho enlace, mientras el alcano en sus enlaces
covalentes debe de aplicarse una mayor energía.
Respecto a una sustancia derivada del
benceno, como
anteriormente mencionamos posee enlaces ï° que a
diferencia de los alquenos tiene todos sus enlaces en resonancia lo que les proporciona una
alta estabilidad y los hace menos reactivos.
Con el permanganato de potasio se presentan reacciones de oxidación, como lo muestra el experimento
solamente en alquenos y aromáticos, dando como
producto un glicol y un precipitado necesariamente cafépara confirmar dicha
reacción. El cambio de color del permanganato de potasio puede ser indicativo
de la presencia de los dobles y triples enlaces, pero los alcanos no provocan
el cambio de color de este oxidante.
Con el ácido sulfúrico se dio una disociación del ácido el cual se sustituyo en el alquenos y
el derivado del
benceno.
Entre el benceno, el fenol en benceno y el tolueno el más reactivo es el fenol
benceno
CONCLUSIONES
a– Por medio de las posiciones orto, para y
meta, se puede saber con certeza la estabilidad de una molécula.
a– El hidrocarburo aromático, no reacciono
debido a su estructura en forma de anillo y su resonancia hizo que los
compuestos no se adhieran y rompan.
a– Los radicales libres son estructuras que se
presentan comúnmente en todas las estructuras orgánicas, por lo tanto es
indispensable eliminarlos para que sus efectos nocivos no se reflejen ni en los
productos inorgánicos ni en los seres vivos.
a– Se logro observar las características principales
de los hidrocarburos.
a– Se conoció las reacciones químicas
características de los hidrocarburos
PREGUNTAS
1. Escriba las reacciones de la primera parte, donde
resultaron las pruebas positivas.
R/= Ciclohexeno y KMnO4
Benceno y KMnO4:
Ciclohexeno y H2SO4:
Benceno y H2SO4:
2. Escriba los productos esperados de sustitución en las reacciones del benceno y fenol con
lasolución de I2/CCl4 en presencia de hierro.
R/= Para el fenol el producto seria
Y en el caso del
benceno no hay reacción.
3. Compare la velocidad de reacción hacia una sustitución electrofílica del
ácido benzoico con relación al benceno.
R/= En el acido benzoico, el anillo es atacado por el ión nitronio que es una
partícula electrófilica y actúa como un grupo desactivante que
extrae electrones de la sustancia aromática destruyendo enlaces ï° y haciéndola más resistente en ataques externos, disminuyendo así la
velocidad de la reacción.
4. Compare la velocidad de reacción hacia una sustitución electrofílica del
fenol con relación al benceno.
R/= El fenol al tener un grupo hidroxilo, que actúa como un grupo activante,
está donándole electrones al anillo aromático haciéndolo aún más reactivo con
relación al benceno que no posee grupos activantes siendo una molécula normalmente
estable.
5. s Qué es un radical libre y cual es el mecanismo
radicalario?
R/= un radical, es una especie química (orgánica o
inorgánica), en general extremadamente inestable y, por tanto, con gran poder
reactivo por poseer un electrón desapareado. No se debe confundir con un grupo sustituyente, como
un grupo alquilo, que son partes de una molécula, sin existencia aislada.
Poseen existencia independiente aunque tengan vidas medias muy breves, por lo
que se pueden sintetizar en ellaboratorio, se pueden formar en la atmósfera por
radiación, y también se forman en los organismos vivos (incluido el cuerpo
humano) por el contacto con el oxígeno y actúan alterando las membranas
celulares y atacando el material genético de las células, como el ADN.
Los radicales tienen una configuración electrónica de capas abiertas por lo que
llevan al menos un electrón desapareado que es muy
susceptible de crear un enlace con otro átomo o átomos de una molécula. Desempeñan una función importante en la combustión, en la
polimerización, en la química atmosférica, dentro de las células y en otros
procesos químicos.
Las reacciones en las que intervienen radicales libres se
llaman reacciones radicalarias. Se dividen normalmente en tres fases:
iniciación, propagación y terminación.
La reacción global de sustitución mostrada en la ecuación 1 se puede
descomponer en los siguientes procesos
Reacciones de iniciación Son las reacciones que producen un aumento en el
número de radicales libres.
La ecuación 2 corresponde a una ruptura homopolar provocada por termólisis o
fotólisis.
La ecuación 3 corresponde a una ruptura favorecida por un
radical iniciador Init•
Reacciones de propagación: Se producen reacciones entre radicales. Corresponde a las etapas 4 y 5.
Reacciones de terminación: Finalmente, se recombinan los radicales para formar
moléculas más estables. Corresponde a las etapas 6 y 7.