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:

$\begin{array}{llllllllll} \text{a1)} & \text{NaHSO}_4 & \quad\text{a2)} & \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 & \quad\text{a3)} & \text{PbO}_2 & \quad\text{a4)} & \text{ácido brómico} & \quad\text{a5)} & \text{sulfuro de sodio} \end{array}$

b) Complete las siguientes reacciones:

$\begin{array}{llc} \text{b1)} & \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}{=}\text{CH}_2\ +\ \text{H}_2 & \xrightarrow{\ \text{catalizador}\ } \\[6pt] \text{b2)} & n\ \text{CH}_2{=}\text{CHCl} & \xrightarrow{\ \text{catalizador}\ } \\[6pt] \text{b3)} & \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{COOH}\ +\ \text{CH}_3\text{OH} & \xrightarrow{\ \text{catalizador}\ } \\[6pt] \text{b4)} & \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH(OH)}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 & \xrightarrow{\ \text{H}_2\text{SO}_4,\ \text{calor}\ } \\[6pt] \text{b5)} & \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{Br}\ +\ \text{NH}_3 & \longrightarrow \end{array}$

$\textbf{a) Nombre o formule los siguientes compuestos inorgánicos. (0,2 puntos cada apartado)}$

$\textbf{a1)}$ $\mathrm{NaHSO_4}$ — $\textbf{hidrogenosulfato de sodio}$. Es una sal ácida: solo se ha sustituido uno de los dos hidrógenos del ácido sulfúrico.

$\textbf{a2)}$ $\mathrm{Ca_3(PO_4)_2}$ — $\textbf{fosfato de calcio}$. Tres cationes $\mathrm{Ca^{2+}}$ compensan dos aniones $\mathrm{PO_4^{3-}}$.

$\textbf{a3)}$ $\mathrm{PbO_2}$ — $\textbf{óxido de plomo(IV)}$, también dióxido de plomo.

$\textbf{a4)}$ ácido brómico — $\mathrm{HBrO_3}$. La terminación $\textbf{-ico}$ corresponde al oxoácido con tres oxígenos, igual que en el clórico.

$\textbf{a5)}$ sulfuro de sodio — $\mathrm{Na_2S}$. El azufre actúa con $-2$ y el sodio con $+1$.

$\textbf{b) Complete las siguientes reacciones. (0,2 puntos cada apartado)}$

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

$\mathrm{CH_3-CH_2-CH{=}CH_2} + \mathrm{H_2} \xrightarrow{\ \text{catalizador}\ } \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3}$

De but-1-eno se obtiene $\textbf{butano}$. Tipo de reacción: $\textbf{adición}$ (hidrogenación).

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

$n\,\mathrm{CH_2{=}CHCl} \xrightarrow{\ \text{catalizador}\ } {-}(\mathrm{CH_2-CHCl}){-}_n$

El monómero es el cloroeteno (cloruro de vinilo) y el producto, el $\textbf{policloruro de vinilo}$ o PVC. Tipo de reacción: $\textbf{polimerización por adición}$.

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

$\mathrm{CH_3-CH_2-COOH} + \mathrm{CH_3OH} \xrightarrow{\ \text{catalizador}\ } \mathrm{CH_3-CH_2-COO-CH_3} + \mathrm{H_2O}$

De ácido propanoico y metanol sale el $\textbf{propanoato de metilo}$. Tipo de reacción: $\textbf{esterificación}$.

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

$\mathrm{CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-CH_3} \xrightarrow{\ \mathrm{H_2SO_4},\ \text{calor}\ } \mathrm{CH_3-CH{=}CH-CH_2-CH_3} + \mathrm{H_2O}$

El reactivo es el pentan-3-ol y el producto, el $\textbf{pent-2-eno}$. Tipo de reacción: $\textbf{eliminación}$ (deshidratación).

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

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

$\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-Br} + \mathrm{NH_3} \rightarrow \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-NH_2} + \mathrm{HBr}$

De 1-bromopropano se obtiene la $\textbf{propan-1-amina}$ (propilamina), una amina primaria. Tipo de reacción: $\textbf{sustitución nucleófila}$.