Fundamentos de Reacciones Orgánicas, Isomería y Estructuras Hidrocarbonadas

Reacciones Químicas Orgánicas

En Química Orgánica, todos los compuestos se producen a partir de reacciones químicas, las cuales se han clasificado en cuatro puntos principales:

Reacciones de Adición

En estas reacciones se suman moléculas, cuya función es romper enlaces. Por lo tanto, solo se pueden aplicar a los alquenos y alquinos. Hay que tener en cuenta el uso de catalizadores entre sí. Estas reacciones se dividen en:

• Hidrogenación: Esta reacción adiciona una molécula de hidrógeno en presencia de platino, bromo o níquel.
• Halogenación: Es la reacción de sustitución de un átomo de hidrógeno (H) en un alcano para sustituirlo por un átomo de halógeno como Cl, Br, I, F. Se trata de una reacción en tres etapas: de iniciación, de propagación y de terminación.
• Hidrohalogenación: Es la adición electrofílica de ácidos hidrácidos como el cloruro de hidrógeno o el bromuro de hidrógeno a alquenos para producir los correspondientes haloalcanos.
• Hidratación: El protón se adiciona al carbono menos sustituido del alqueno (carbono con más hidrógenos).

Isomería

Son todos aquellos compuestos que, a pesar de tener la misma fórmula molecular, difieren o cambian en su fórmula estructural, existiendo tres grandes grupos:

Isómeros Estructurales

Son aquellos isómeros donde varía la estructura final de los compuestos, pero no varía la fórmula molecular. Se subdividen en tres grandes grupos:

• De Cadena: Son aquellos isómeros donde varía el número de carbonos que se encuentran en la cadena principal, aumentando el número de radicales.
• De Posición: Son aquellos isómeros donde varía la ubicación de los enlaces, radicales o grupos funcionales dentro de una misma cadena.
• De Función: Son aquellos donde varía el grupo funcional.

Isómeros Geométricos

Son aquellos donde la ubicación de los radicales que posee un alqueno se encuentran ubicados con respecto a un plano imaginario. Se subdividen en:

• Cis: Son aquellos donde los radicales se ubican hacia un mismo lado del plano.
• Trans: Donde se ubican hacia planos diferentes.

Isómeros Ópticos

Son aquellos donde se gira un rayo de luz polarizado dentro de un polarímetro, teniendo que:

• Dextrorrotatorio: Si gira a la derecha.
• Levorrotatorio: Si gira a la izquierda.

Clasificación de Hidrocarburos y Reacciones Asociadas

Alcanos

Son aquellos compuestos hidrocarbonados cuyos carbonos se unen a través de enlace simple. Su menor representante es el metano y su fórmula molecular es $\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$.

Reacciones de Modificación de Alcanos y Alquenos

• Pirolisis o Cracking: Se denomina a la reacción en la cual moléculas muy largas de alcano, al ser sometidas a calor, se rompen o fracturan produciendo fragmentos de alcanos o alquenos más pequeños utilizando únicamente calor.
• Reacción de Wurtz: En esta reacción se trata de la duplicación del número de carbonos de un haluro de alquilo cuando es sometido a sodio en presencia de éter (Eto).
• Ozonólisis de Alqueno: Esta reacción consiste en tratar un alqueno con ozono para romper ese doble enlace y formar un compuesto intermediario, el cual es tratado con Zinc ($\text{Zn}$) e inmediatamente se forma óxido de Zinc y dos aldehídos, un aldehído y una cetona, o dos cetonas, dependiendo de la estructura del alqueno inicial.

Alquinos

Son hidrocarburos insaturados que presentan un triple enlace. Su fórmula molecular es $\text{C}_n\text{H}_{2n-2}$. Son isómeros de los cicloalquenos.

Cicloalquenos

Son hidrocarburos cuyas cadenas se encuentran cerradas y cuentan con uno o más dobles enlaces covalentes.

Fenol

En su forma pura es un sólido cristalino de color blanco-incoloro a temperatura ambiente. Su fórmula química es $\text{C}_6\text{H}_6\text{O}$, y tiene un punto de fusión de $43 \text{ °C}$ y un punto de ebullición de $182 \text{ °C}$.