Hidrocarburos
Páginas: 6 (1388 palabras)
Publicado: 8 de junio de 2011
21/02/2011
UNIDAD II HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS
2.1 Alcanos y cicloalcanos, principales usos y propiedades físicas 2.1.1. Reacciones de los alcanos: combustión y halogenación 2.2 Alquenos, propiedades físicas. 2.2.1 Reacciones de los alquenos: halogenación, hidratación, hidrohalogenación, polimerización, oxidación con KMnO4 y con ozono
1
2.1.1. Reacciones de los alcanos:combustión y halogenación
2
Reacciones de Halogenación de 347 alcanos
Los alcanos reaccionan con cloro (Cl2)o con bromo (Br2) para formar cloruros o bromuros de alquilo. Esas reacciones de halogenación sólo se efectuán a temperaturas altas ( ∆ )o en presencia de la luz (irradiación de luz hv). Son las únicas reacciones que experiemtnan los alcanos, a excepción de la combustión (o quemado),reacción con oxígeno que se efectúa a altas temperturas y transforma los alcanos en dióxido de carbono y agua.
3 4
Ruptura heterolítica de enlace o heterólisis. Es cuando se rompe un enlace de tal manera que sus dos electrones permanecen en uno de los átomos. Ruptura homolítica de enlace u homólisis. Cuando un enlace se rompe de tal modo que cada uno de los átomos conserva uno de los electrones delenlace.
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21/02/2011
Mecanismo de la monocloración del metano
Nota. La cloración por radicales de alcanos distintos al metano tiene el mismo mecanismo.
Fórmula general de la halogenación de alcanos
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8
Influencia de la probabilidad y la reactividad sobre la distribución de los productos
En la monocloración del butano se obtienen dos haluros de alquilodiferentes.
9
10
Rapidez relativa de formación de radicales alquilo por un radical cloro a temperatura ambiente
Nota.
Para determinar la cantidad relativa de los diferentes productos obtenidos por cloración vía radical de un alcano se deben tener en cuenta tanto la probabilidad ( la cantidad de hidrogenos que peuden sustituirse y que conducen a la formación de determinado producto)como la reactividad (la rapidez relativa con la que se elimina determinado hidrógeno).
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21/02/2011
Ejemplo. Calculo del % de rendimiento las cantidades de 1-clorobutano y 2-clorobutano.
Principio de reactividad-selectividad
La rapidez relativa de formación de radical por un radical bromo es distinta a la promovida por un radical cloro. Por ejemplo, a 125 ºC, un radical bromoextrae un átomo de hidrógeno de un carbono terciario 1600 veces más rapiditamente que de un carbono primario y extrae un átomo de hidrógeno de un carbono secundario 82 veces más rápidamente que de un carbono primario. Rapidez relativa de formación por un radical bromo a 125 ºC
Nota. El porcentaje de rendimiento de cada cloruro de alquilo se calculo dividiendo la cantidad relativa de determinadoproducto entre la suma de las cantidades relativas de todos los productos cloruro de alquilo (6 + 15 = 21)
13 14
Ejercicio: Calcular el % de rendimiento y los productos obtenidos de la monobromación del butano.
Al comparar los valores de ∆Hº para la suma de los dos pasos de propagación en la monohalogenación del metan, es posible comprender por que los alcanos pueden clorarse y bromarse,pero no yodarse, y por que la floración es una reacción demasiado violenta para ser de utilidad.
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16
El radical flúor es el más reactivo de los radicales halógenos y su reacción con los alcanos es violenta. En contraste, el radical yodo es el menos reactivo de los radicales halógeno, es tan inerte que no puede extraer un átomo de hidrógeno de un alcano. En consecuencia, 17 reacciona conotro radical yodo y vuelve a formar I2.
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Reacciones de combustión de los alcanos
Ejemplos
C7 H16 +11O2 →7CO2 + 8H2O + energía CH3CH2CH2CH3 + O2 → CO2 + H2O + energía
∆
∆
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2.2.1 Reacciones de los alquenos: halogenación, hidratación, hidrohalogenación, polimerización, oxidación con KMnO4 y con ozono
Reacciones de halogenación
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Los...
UNIDAD II HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS
2.1 Alcanos y cicloalcanos, principales usos y propiedades físicas 2.1.1. Reacciones de los alcanos: combustión y halogenación 2.2 Alquenos, propiedades físicas. 2.2.1 Reacciones de los alquenos: halogenación, hidratación, hidrohalogenación, polimerización, oxidación con KMnO4 y con ozono
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2.1.1. Reacciones de los alcanos:combustión y halogenación
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Reacciones de Halogenación de 347 alcanos
Los alcanos reaccionan con cloro (Cl2)o con bromo (Br2) para formar cloruros o bromuros de alquilo. Esas reacciones de halogenación sólo se efectuán a temperaturas altas ( ∆ )o en presencia de la luz (irradiación de luz hv). Son las únicas reacciones que experiemtnan los alcanos, a excepción de la combustión (o quemado),reacción con oxígeno que se efectúa a altas temperturas y transforma los alcanos en dióxido de carbono y agua.
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Ruptura heterolítica de enlace o heterólisis. Es cuando se rompe un enlace de tal manera que sus dos electrones permanecen en uno de los átomos. Ruptura homolítica de enlace u homólisis. Cuando un enlace se rompe de tal modo que cada uno de los átomos conserva uno de los electrones delenlace.
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Mecanismo de la monocloración del metano
Nota. La cloración por radicales de alcanos distintos al metano tiene el mismo mecanismo.
Fórmula general de la halogenación de alcanos
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Influencia de la probabilidad y la reactividad sobre la distribución de los productos
En la monocloración del butano se obtienen dos haluros de alquilodiferentes.
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Rapidez relativa de formación de radicales alquilo por un radical cloro a temperatura ambiente
Nota.
Para determinar la cantidad relativa de los diferentes productos obtenidos por cloración vía radical de un alcano se deben tener en cuenta tanto la probabilidad ( la cantidad de hidrogenos que peuden sustituirse y que conducen a la formación de determinado producto)como la reactividad (la rapidez relativa con la que se elimina determinado hidrógeno).
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Ejemplo. Calculo del % de rendimiento las cantidades de 1-clorobutano y 2-clorobutano.
Principio de reactividad-selectividad
La rapidez relativa de formación de radical por un radical bromo es distinta a la promovida por un radical cloro. Por ejemplo, a 125 ºC, un radical bromoextrae un átomo de hidrógeno de un carbono terciario 1600 veces más rapiditamente que de un carbono primario y extrae un átomo de hidrógeno de un carbono secundario 82 veces más rápidamente que de un carbono primario. Rapidez relativa de formación por un radical bromo a 125 ºC
Nota. El porcentaje de rendimiento de cada cloruro de alquilo se calculo dividiendo la cantidad relativa de determinadoproducto entre la suma de las cantidades relativas de todos los productos cloruro de alquilo (6 + 15 = 21)
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Ejercicio: Calcular el % de rendimiento y los productos obtenidos de la monobromación del butano.
Al comparar los valores de ∆Hº para la suma de los dos pasos de propagación en la monohalogenación del metan, es posible comprender por que los alcanos pueden clorarse y bromarse,pero no yodarse, y por que la floración es una reacción demasiado violenta para ser de utilidad.
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El radical flúor es el más reactivo de los radicales halógenos y su reacción con los alcanos es violenta. En contraste, el radical yodo es el menos reactivo de los radicales halógeno, es tan inerte que no puede extraer un átomo de hidrógeno de un alcano. En consecuencia, 17 reacciona conotro radical yodo y vuelve a formar I2.
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Reacciones de combustión de los alcanos
Ejemplos
C7 H16 +11O2 →7CO2 + 8H2O + energía CH3CH2CH2CH3 + O2 → CO2 + H2O + energía
∆
∆
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2.2.1 Reacciones de los alquenos: halogenación, hidratación, hidrohalogenación, polimerización, oxidación con KMnO4 y con ozono
Reacciones de halogenación
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Los...
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