Problema 5 · Química PAU Castilla y León Ordinaria 2022

Tema: Química orgánica: formulación, isomería y reacciones · Del examen Ordinaria (2022)

Enunciado

1. Tabla periódica de los elementos

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental (ee): 1,602⋅10−19 C1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}

Constante de Avogadro (NAN_A): 6,022⋅1023 mol−16{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}

Unidad de masa atómica (u): 1,661⋅10−27 kg1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}

Constante de Faraday (FF): 96490 C⋅mol−196490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}

Constante molar de los gases (RR): 8,314 J⋅mol−1⋅K−1=0,082 atm⋅dm3⋅mol−1⋅K−18{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}

3. Algunas equivalencias

1 atm=760 mmHg=1,013⋅105 Pa1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}

1 cal=4,184 J1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}

1 eV=1,602⋅10−19 J1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}

5. Responda las siguientes cuestiones:

a.

Escriba las fórmulas estructurales y nombre los cuatro alquenos de fórmula molecular C6H12\mathrm{C_6H_{12}} que darían como producto el 2-metilpentano por adición de hidrógeno.

[Hasta 1,0 puntos]

b.

Defina reacción de sustitución y reacción de eliminación. Ponga un ejemplo de cada una de ellas nombrando todos los compuestos que intervienen.

[Hasta 1,0 puntos]

Enunciado: Problema 5 · Química PAU Castilla y León Ordinaria 2022

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Escriba las fórmulas estructurales y nombre los cuatro alquenos de fórmula molecular C6H12 que darían como producto el 2-metilpentano por adición de hidrógeno.

Solución: 1. 2-metilpent-1-eno: CH2=C(CH3)−CH2−CH2−CH3\mathrm{CH_2=C(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3} 2. 2-metilpent-2-eno: CH3−C(CH3)=CH−CH2−CH3\mathrm{CH_3-C(CH_3)=CH-CH_2-CH_3} 3. 4-metilpent-2-eno: CH3−CH(CH3)−CH=CH−CH3\mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH=CH-CH_3} 4. 4-metilpent-1-eno: CH3−CH(CH3)−CH2−CH=CH2\mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH=CH_2}

b. Defina reacción de sustitución y reacción de eliminación. Ponga un ejemplo de cada una de ellas nombrando todos los compuestos que intervienen.

Solución: Reacción de sustitución: Reacción en la que un átomo o grupo de átomos de una molécula orgánica es reemplazado o sustituido por otro átomo o grupo de átomos. *Ejemplo:* Halogenación de un alcano, o sustitución nucleófila: CH4+Cl2→hνCH3Cl+HCl\mathrm{CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl} Metano + cloro →\rightarrow clorometano + cloruro de hidrógeno. Reacción de eliminación: Reacción en la que una molécula pierde dos átomos o grupos de átomos situados en carbonos contiguos (adyacentes), formándose una insaturación (enlace doble o triple). *Ejemplo:* Deshidratación de un alcohol o deshidrohalogenación de un derivado halogenado: CH3−CH2OH→H2SO4, ΔCH2=CH2+H2O\mathrm{CH_3-CH_2OH \xrightarrow{H_2SO_4,\,\Delta} CH_2=CH_2 + H_2O} Etanol →\rightarrow eteno + agua.

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