Ejercios Quimica

12

REACTIVIDAD DE LOS COMPUESTOS
DE CARBONO

SOLUCIONES A LAS ACTIVIDADES DE FINAL DE UNIDAD
Desplazamientos electrónicos
1. Explica, mediante algún ejemplo, qué significa que el Br ejerza efecto inductivo, ϪI, y efecto mesómero, ϩM.
El bromo, al ser un átomo más electronegativo que el carbono, provoca un desplazamiento del par electrónico del enlace hacia él (efecto ϪI) quedando el C con undefecto de carga negativa. Por ejemplo, en el bromoetano sería:
H H
H

δϩ

δϩ δϪ

C ←C ←Br
H H

Es decir, el carbono 1, a su vez, transmite el efecto al átomo de carbono contiguo.
Por otro lado, al tener pares de electrones no enlazantes, puede “cederlos” a un átomo de carbono contiguo con una insaturación (efecto ϩM). Ejemplo:
ᮎ

ᮍ

CH2 CH Br ↔ CH2 CH Br
2. Explica brevemente el efecto inductivo ysu transmisión a lo largo de la cadena carbonada en el ácido bromoacético.
El ácido bromoacético, CH2Br—COOH, presenta un enlace C—Br con cierta polarización (electronegatividad de C ϭ 2,5; electronegatividad de Br ϭ 2,8), aunque menos
que si fuese C—Cl. Por tanto, el par de electrones del enlace covalente C—Br estaría
ligerísimamente desplazado hacia el Br, siendo inapreciable el efecto queproduciría
en el átomo de carbono contiguo. Es decir:
H
δϪ

δϩ

Br → C

O
C

H

OH

mientras que en el ácido cloroacético, el efecto sería mucho mayor:
H

O

Cl → C →C
H

Unidad 12. Reactividad de los compuestos de carbono

OH

1

3. Escribe las estructuras resonantes (y explica el efecto mesómero) de: a) acetamida; b) etilenamina; c) propenal; d) bromoeteno.
O
a) Acetamida: CH3C
NH2
ᮎ

O

O
↔ CH3 CCH3 C
NH2

ᮍ

NH2

El grupo amino tiene efecto mesómero ϩM.
••

b) Etilenamina: CH2ϭCHNH2
ᮎ

ᮍ

CH2 CH NH2 ↔ CH2 CH NH2
Efecto mesómero ϩM del grupo amino.
c) Propenal: CH2ϭCH—CHO
ᮎ

O

ᮍ

O

↔ CH3 C

CH3 C

H

H

Efecto mesómero ϪM del grupo carbonilo.
••

:
d) Bromoeteno: CH2ϭCH—Br
••
ᮎ

ᮍ

CH2 CH Br ↔ CH2 CH Br
Efecto mesómero ϩM del bromo.
4. Explica los desplazamientos electrónicos que tienenlugar en las siguientes
moléculas o iones. Indica si es por efecto inductivo o por efecto mesómero:
—
a) CH3CH2Br; b) CH3COOH; c) CH3C —
— N; d) CH3COCH3.
a) CH2CH2Br. Efecto inductivo ϪI del bromo (poco apreciable), al ser más electronegativo que el C.
b) CH3COOH. Efecto mesómero ϪM del grupo carboxilo:
ᮎ

O

ᮍ

O

↔ CH3 C

CH3 C

H

H
••

—
c) CH3—C —
— N. Efecto mesómero ϩM del N (par noenlazante):

CH3

C

ᮎ

N ↔ CH3

Unidad 12. Reactividad de los compuestos de carbono

C

ᮍ

N

2

d) CH3C(CH3) —
— O. Efecto mesómero ϩM del O:
ᮍ

O
CH3

C

ᮍ

O
ᮎ

CH3 ↔ CH3

C

O
CH3 ↔ CH3

ᮎ

CH3

C

Mecanismos y tipos de reacciones
5. Indica la ruptura heterolítica más probable que se produciría en las siguientes
moléculas: a) etanol; b) ácido etanoico; c) 2-cloropropano.
Ruptura heterolítica másprobable en:
a) Etanol: CH3CH2OH
H H
H

C

C

O

ᮎ

ᮍ

H → CH3CH2O ϩ H

H H
debido a la gran diferencia de electronegatividad entre O y H.
b) Ácido etanoico: CH3COOH
H
H

C

O

ᮎ

O

H

ᮍ

→ CH3COO ϩ H

C
H

(igual que en el apartado anterior).
c) 2-cloropropano:
H Cl H
H

C

C

C

H → CH3

ᮍ

CH

ᮎ

CH3 ϩ Cl

H H H
debido a la mayor electronegatividad del átomo de cloro.
6. Explica brevemente lasdiferencias entre un reactivo electrófilo y uno nucleófilo.
Indica cuál o cuáles de las siguientes moléculas o iones tienen carácter electrófilo, y cuál o cuáles nucleófilo: H2O, ClϪ, CH2ϭCH2, BF3, NO2ϩ, NH3, BrϪ.
Un reactivo electrófilo es aquella especie con afinidad por zonas de otra molécula de
alta densidad electrónica: enlaces π, o cargas negativas netas.
Un reactivo nucleófilo es aquellaespecie con afinidad por zonas de otra molécula
con defectos de carga negativa, o cargas positivas netas.
Unidad 12. Reactividad de los compuestos de carbono

3

• Nucleófilos:
••

H2O
. Los dos pares de electrones no enlazantes del átomo de O hacen del agua una
••
especie nucleófila.
CH2ϭCH2. La nube π del doble enlace hacen del etileno una especie nucleófila.
••

NH3. El par de electrones no...