Conceptos Esenciales de Química Orgánica: Hidrocarburos y Grupos Funcionales

Conceptos Fundamentales de Química Orgánica

Hibridación y Enlaces del Carbono

• Alcanos (C-C): Tetravalencia del carbono, cuatro electrones desapareados, cuatro orbitales híbridos sp³.
• Alquenos (C=C): Tres orbitales híbridos sp², un orbital p puro, un enlace sigma (σ), un enlace pi (π).
• Alquinos (C≡C): Dos orbitales híbridos sp, dos orbitales p puros, dos enlaces pi (π), un enlace sigma (σ).

Definiciones Clave en Química Orgánica

• Hibridación sp²: Mezcla de un orbital s y dos p para producir tres orbitales híbridos y uno puro, característica de los Alquenos.
• Enlace Covalente: Compartición de un par de electrones entre dos átomos distintos.
• Carbono: Elemento esencial en los compuestos orgánicos.
• Estado Basal: Forma o configuración de cualquier átomo en reposo.
• Radical: Parte más reactiva de una molécula.
• Orbital Híbrido: Formado por la combinación de orbitales atómicos puros (s, p, d).
• Carbono Tetraédrico: Se denomina al carbono que presenta hibridación sp³.
• Enlace Pi (π): Enlace que se forma cuando dos orbitales p (puros) se superponen lateralmente.
• Excitación de Orbitales: Primer paso para que ocurra la hibridación.

Nomenclatura de Alcanos Lineales

Los alcanos son hidrocarburos saturados con la fórmula general C_nH_2n+2. A continuación, se listan los primeros veinte alcanos lineales:

1. Metano
2. Etano
3. Propano
4. Butano
5. Pentano
6. Hexano
7. Heptano
8. Octano
9. Nonano
10. Decano
11. Undecano
12. Dodecano
13. Tridecano
14. Tetradecano
15. Pentadecano
16. Hexadecano
17. Heptadecano
18. Octadecano
19. Nonadecano
20. Eicosano

Reacciones Químicas Orgánicas Fundamentales

Reacciones de Derivados Halogenados

• Un derivado halogenado en presencia de KOH en solución acuosa produce: Alcohol.
• Un derivado halogenado en presencia de KOH en solución alcohólica produce: Alqueno.
• Un derivado dihalogenado por la síntesis de Wurtz produce: Cicloalcano.
• Un derivado dihalogenado en presencia de 2 moles de KOH en solución alcohólica produce: Alquino.

Reacciones de Alquenos

• Un alqueno por oxidación con KMnO₄ frío/agua produce: Diol.
• Un alqueno por hidrogenación produce: Alcano.
• Adición de ácido hidrácido a un alqueno produce: Derivado Monohalogenado.
• Adición de halógeno produce: Derivado Dihalogenado.
• Un alqueno por hidratación produce: Alcohol.

Reacciones de Alcoholes

• Deshidratación de un alcohol en presencia de H₂SO₄ produce: Alqueno.
• Un alcohol primario por oxidación moderada produce un aldehído; si el aldehído sigue oxidándose, se produce: Ácido Carboxílico.
• Un alcohol primario por oxidación fuerte produce: Ácido Carboxílico.
• Un alcohol secundario por oxidación produce: Cetona.
• Un alcohol por deshidratación puede producir: Alqueno o Éter.

Reacciones de Ésteres

• Un éster por reducción produce: Dos Moléculas de Alcoholes.

Tipos de Reacciones Característicos por Clase de Compuesto

• Alcanos: Sustitución Electrofílica.
• Cicloalcanos: Sustitución Electrofílica.
• Alquenos: Adición Electrofílica.
• Alquinos: Adición Electrofílica.
• Hidrocarburos Aromáticos: Sustitución Electrofílica.
• Fenoles: Sustitución Electrofílica.
• Alcoholes: Sustitución Electrofílica.
• Ácidos Carboxílicos: Adición Electrofílica.
• Aldehídos: Adición Electrofílica.
• Cetonas: Adición Electrofílica.
• Aminas: Sustitución Electrofílica.
• Amidas: Adición y Sustitución.

Fórmulas Generales y Grupos Funcionales Principales