Ejercicio resuelto de Formulación · Química · 2021

Cuestión 6. Formulación inorgánica. Reactividad orgánica.

Responda las siguientes cuestiones: (0,2 puntos cada apartado)

a) Nombre o formule los siguientes compuestos inorgánicos:

$\begin{array}{llllllllll}\text{a1)}& {\text{NaHSO}}_4& \text{a2)}& {\text{Ca}}_3({\text{PO}}_4{)}_2& \text{a3)}& {\text{PbO}}_2& \text{a4)}& \acute{\text{a}}\text{cido br}\acute{\text{o}}\text{mico}& \text{a5)}& \text{sulfuro de sodio}\end{array}$

b) Complete las siguientes reacciones:

$\begin{array}{llc}\text{b1)}& {\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2-\text{CH}={\text{CH}}_2+{\text{H}}_2& \stackrel{\text{ catalizador }}{\to }\\ \text{b2)}& n{\text{CH}}_2=\text{CHCl}& \stackrel{\text{ catalizador }}{\to }\\ \text{b3)}& {\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2-\text{COOH }+{\text{CH}}_3\text{OH}& \stackrel{\text{ catalizador }}{\to }\\ \text{b4)}& {\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2-\text{CH(OH)}-{\text{CH}}_2-{\text{CH}}_3& \stackrel{{\text{H}}_2{\text{SO}}_4,\text{ calor }}{\to }\\ \text{b5)}& {\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2-{\text{CH}}_2-\text{Br }+{\text{NH}}_3& ⟶\end{array}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Nombre}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{formule}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{compuestos}}\mathbf{\text{inorg}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nicos:}}\mathbf{\text{(0,2}}\mathbf{\text{puntos}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{apartado)}}$

$\mathbf{\text{a1)}}$ $\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ — $\mathbf{\text{hidrogenosulfato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{sodio}}$. Es una sal ácida: solo se ha sustituido uno de los dos hidrógenos del ácido sulfúrico.

$\mathbf{\text{a2)}}$ $\mathrm{C}{\mathrm{a}}_3(\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4{)}_2$ — $\mathbf{\text{fosfato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{calcio}}$. Tres cationes $\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}$ compensan dos aniones $\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4^{3-}$.

$\mathbf{\text{a3)}}$ $\mathrm{P}\mathrm{b}{\mathrm{O}}_2$ — $\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{xido}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{plomo(IV)}}$, también dióxido de plomo.

$\mathbf{\text{a4)}}$ ácido brómico — $\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_3$. La terminación $\mathbf{\text{-ico}}$ corresponde al oxoácido con tres oxígenos, igual que en el clórico.

$\mathbf{\text{a5)}}$ sulfuro de sodio — $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}$. El azufre actúa con $-2$ y el sodio con $+1$.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Complete}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{reacciones:}}\mathbf{\text{(0,2}}\mathbf{\text{puntos}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{apartado)}}$

$\mathbf{\text{b1)}}$ Un alqueno con hidrógeno y catalizador da el alcano correspondiente:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2+{\mathrm{H}}_2\stackrel{\text{ catalizador }}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3$

De but-1-eno se obtiene $\mathbf{\text{butano}}$. Tipo de reacción: $\mathbf{\text{adici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$ (hidrogenación).

$\mathbf{\text{b2)}}$ La $n$ delante del reactivo delata que se trata de una polimerización:

$n\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2=\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{\text{ catalizador }}{\to }-(\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}){-}_n$

El monómero es el cloroeteno (cloruro de vinilo) y el producto, el $\mathbf{\text{policloruro}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{vinilo}}$ o PVC. Tipo de reacción: $\mathbf{\text{polimerizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{adici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$.

$\mathbf{\text{b3)}}$ Un ácido carboxílico con un alcohol da éster y agua:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{\text{ catalizador }}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

De ácido propanoico y metanol sale el $\mathbf{\text{propanoato}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{metilo}}$. Tipo de reacción: $\mathbf{\text{esterificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$.

$\mathbf{\text{b4)}}$ Un alcohol con ácido sulfúrico y calor pierde agua:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}\mathrm{H}(\mathrm{O}\mathrm{H})-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\stackrel{{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4,\text{ calor }}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

El reactivo es el pentan-3-ol y el producto, el $\mathbf{\text{pent-2-eno}}$. Tipo de reacción: $\mathbf{\text{eliminaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$ (deshidratación).

La molécula es simétrica respecto del carbono que lleva el $-\mathrm{O}\mathrm{H}$, así que da igual hacia qué lado se elimine el hidrógeno: el producto es el mismo.

$\mathbf{\text{b5)}}$ El amoníaco actúa como nucleófilo y desplaza al bromo:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3\to \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2+\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}$

De 1-bromopropano se obtiene la $\mathbf{\text{propan-1-amina}}$ (propilamina), una amina primaria. Tipo de reacción: $\mathbf{\text{sustituci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{fila}}$.