Ejercicios para la Introducción a la Química Orgánica - Juan A Llorens Molina - Mauricio Ortega Cruz

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Ejercicios para
la introducción a la
química orgánica
Juan A. Llorens Molina
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PRÓLOGO
La colección de ejercicios que se presenta en estas páginas tiene como objetivo 
servir de apoyo a los estudiantes que comienzan sus estudios universitarios en 
aquellas carreras científico-técnicas en cuyos primeros cursos se introducen co-
nocimientos básicos de química orgánica.
A lo largo de las once unidades en que se divide el contenido de este libro se 
tratan las funciones orgánicas más importantes, incidiendo sobre todo en las re-
laciones entre estructura, propiedades físicas y reactividad. Por otra parte, se 
pretende también introducir al alumnado en los aspectos tecnológicos y medio-
ambientales relacionados con la asignatura.
Las tres primeras unidades tienen carácter introductorio. En ellas se tratan los 
conceptos más generales relacionados con la estructura, propiedades físicas y 
reactividad de los compuestos orgánicos, así como los distintos tipos de iso-
mería.
Las unidades siguientes están referidas a las principales funciones y todas ellas 
están estructuradas del mismo modo:
1. Formulación y generalidades. En estos ejercicios introductorios se 
tratan los aspectos más generales de cada función orgánica, principal-
mente, todo lo relacionado con la estructura de los grupos funcionales 
correspondientes. Al mismo tiempo, se proponen ejercicios para la apli-
cación de las normas fundamentales de formulación y nomenclatura.
2. Propiedades físicas. El objetivo de estos ejercicios es profundizar en 
las relaciones entre la estructura molecular (y particularmente, la natura-
leza e intensidad de las fuerzas intermoleculares) y las propiedades físicas, 
de modo que, a pesar de la complejidad que en muchos casos presentan 
estas relaciones, los alumnos adquieran y ejerciten criterios básicos para 
predecir las propiedades físicas de las sustancias.
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3. Reactividad. Constituye el núcleo de ejercicios más importante en cada 
unidad. En ellos se pretende contribuir a consolidar el conocimiento de 
aquellas reacciones más importantes y predecibles a partir de la estructu-
ra del grupo funcional. Se ha intentado diversificar al máximo el plantea-
miento de estos ejercicios incorporando los distintos tipos de preguntas 
que suelen emplearse en los exámenes de esta asignatura. En cada uni-
dad se plantean además uno o varios diagramas que pretenden propor-
cionar a los alumnos una visión global de los aspectos más importantes 
de la reactividad de cada función orgánica.
4. Tecnología, sociedad y medio ambiente. A través de estos ejercicios 
se intenta establecer relaciones entre los principales tipos de compuestos 
orgánicos implicados en cada unidad y sus principales aplicaciones, parti-
cularmente aquellas ligadas a problemas sociales o medioambientales. 
No se pretende en este apartado, ni mucho menos, incorporar de mane-
ra exhaustiva todos los temas potencialmente interesantes, sino mostrar a 
través de ejemplos adecuados, la importancia de la química orgánica en 
campos tales como la industria de los plásticos, los nuevos materiales, las 
aplicaciones agrícolas, productos naturales, etc.
5. Autoevaluación. En cada unidad se plantea una pequeña prueba (en-
tre 15 y 20 ítems de opción múltiple) con el objeto de que el alumnado 
pueda llevar a cabo una autoevaluación que le permita realizar un segui-
miento de su propio aprendizaje. Las soluciones de todas estas pruebas 
se hallan en un anexo al final del libro.
6. Soluciones. Al final de cada unidad se exponen las soluciones de todos 
los ejercicios. Se tratan con cierto detalle aquellas cuestiones conceptual-
mente más complejas. En las cuestiones de carácter más descriptivo se 
proporciona una respuesta orientativa que no pretende, por supuesto, 
abarcar toda la amplitud y riqueza que puede generar a través del trabajo 
de los alumnos.
Por último, es importante destacar que las fórmulas desarrolladas se han elabo-
rado con las versiones gratuitas más recientes de la aplicación informática 
ChemSketch, accesible para uso educativo a través de la página web:
www.acdlabs.com
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Índice
1. Introducción a la química orgánica .................................................... 13
2. Aspectos generales de las reacciones orgánicas .................................. 39
3. Isomería ............................................................................................. 61
4. Hidrocarburos (I). Alcanos y cicloalcanos. Industria petroquímica ..... 85
5. Hidrocarburos (II). Alquenos y alquinos. Dienos y polienos.
Polímeros de adición ......................................................................... 109
6. Hidrocarburos (III). Benceno. Compuestos aromáticos ...................... 143
7. Compuestos halogenados. Reacciones de sustitución nucleófila y 
eliminación ........................................................................................ 173
8. Alcoholes, fenoles, éteres y epóxidos ................................................. 197
9. Aldehídos y cetonas ........................................................................... 223
10. Ácidos carboxílicos y derivados ......................................................... 253
11. Aminas y otros compuestos nitrogenados .......................................... 293
Solución a las autoevaluaciones ................................................................ 319
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UNIDAD 1
Introducción a la química orgánica
Generalidades. Formulación y nomenclatura
Determinación experimental de las fórmulas empírica
y molecular de las sustancias orgánicas 
1.1. Una muestra de 1,621 g de etanol fue analizada por combustión. El etanol 
está formado exclusivamente por los elementos C, H y O. Las masas de agua y 
dióxido de carbono obtenidas fueron 1,902 g y 3,095 g, respectivamente. Obten-
ga la composición porcentual másica del etanol y determine su fórmula empírica.
1.2. La estricnina es un alcaloide obtenido de las semillas de Strychnos nux 
vomica tradicionalmente utilizado en la preparación de cebos envenenados y 
como raticida. Su composición porcentual en masa es: 75,450% de C; 6,587% 
de H; 8,383% de N y 9,581% de O. Determine su fórmula empírica.
1.3. Un compuesto orgánico está formado por C, H, N y O. Al quemar 8,9 g de 
este compuesto se obtuvieron 2,7 g de agua y 8,8 g de dióxido de carbono. Al 
mismo tiempo se determinó el contenido en N total por el método de Kjeldhal, 
siendo del 15,7% en masa. Al vaporizar el compuesto a 270 ºC y a una presión 
de 3 atmósferas se encontró que 100 mL de vapor tenían una masa de 1,2 g.
Determine las fórmulas empírica y molecular de este compuesto.
El enlace en la química del carbono 
1.4. Represente los diagramas de Lewis de las sustancias cuyas fórmulas mole-
culares son: C2H6; C2H4; C2H2; CH3Cl; CH3NH2; CH3OH.
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14 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.5. Represente las siguientes fórmulas desarrolladas mediante representacio-
nes de esqueleto.
a) CH3 CH2 CH2 CH3 b) CH3 CHOH CH3
c) CH3 CH CH CH2 CH3 d) CH3 CHCl CH2 CH3
e) CH3 CH2 CH2 NH2 f) CH3 CO CH2 CH3
g) CH3 CHO h) CH3 CH2 COOH
1.6. Escriba la fórmula molecular correspondiente a cada una de las siguientes 
estructuras:
a) CH3 CH3
CH3CH3
b)
CH3
c) CH3 CH3
CH3
d) CH3 CH3
CH3 OH
e) CH3
CH3
NH2
O
f) CH3
OH
O
OH
1.7. Indique los radicales y grupos funcionales presentes en las siguientes molé-
culas, señalando también la función orgánica a que dan lugar:
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 15
a) CH3CH2OH b) CH3NH2
c) CH3 O
OH
d)
O
CH3
e) CH3 O
CH3
f) CH3
CH3
CH3 O
g)
O
O
CH3
h)
CH3
O
NH2
1.8. La siguiente estructura abreviada corresponde al geraniol, producto natural 
utilizado en perfumería. Escriba su fórmula molecular.
CH3
OH
CH3 CH3
1.9. Experimentalmente, sólo se conoce una sustancia que responde a la fór-
mula CH2Cl2 ¿Qué conclusiones podemos obtener de este hecho en cuanto al 
tipo de enlaces que puede formar el C?
1.10. Escriba las estructuras de Lewis de los siguientes hidrocarburos: metano, 
eteno (etileno) y etino (acetileno) y prediga el valor aproximado de los ángulos 
de enlace en dichas moléculas.
1.11. ¿Por qué la entalpía de formación del llamado �doble enlace� C C no es 
el doble de la correspondiente al enlace C C?
1.12. ¿Qué tipo de hibridación podemos asignar al C en los alcoholes, fenoles 
y éteres? ¿Y al O? ¿Por qué?
1.13. Cite todas las hibridaciones que poseen los átomos de C y O en la molé-
cula de CH3COOH y explique la formación de todos los enlaces dobles que 
aparecen en la misma.
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16 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.14. ¿Por qué no existe una química similar a la del carbono basada en el sili-
cio, que también es tetravalente? Relacione este hecho con los valores de las si-
guientes entalpías medias de formación de enlace, expresadas en kJ ·mol 1:
H H 435 N N 209 Si O 452
Si Si 222 C O 358 C C 345
1.15. Represente las posibles estructuras de Lewis para la molécula de formal-
dehído (metanal), cuya fórmula molecular es CH2O y para el anión carbonato 
(CO3
2 ). Calcule la carga formal de cada uno de los átomos en estas especies.
1.16. Represente las formas canónicas de resonancia del ión acetato.
1.17. Los desplazamientos electrónicos que tienen lugar en las reacciones quí-
micas se representan mediante la convención de las flechas curvas. En el ejem-
plo de la figura ¿Cuál será la estructura molecular consecuencia del desplaza-
miento electrónico descrito?
CH3 NH2
O
1.18. Escriba la fórmula desarrollada del 1,3-butadieno y represente las estruc-
turas de Lewis de las diferentes formas canónicas de resonancia. ¿Cómo inter-
preta el hecho de que las longitudes de enlace C C y C C en el 1,3 butadieno 
sean 0,146 nm y 0,135 nm, respectivamente, mientras que en el etano la longi-
tud del enlace C C es 0,154 nm y la del enlace C C en el eteno es de 
0,133 nm?
Propiedades físicas
Las fuerzas intermoleculares en los compuestos orgánicos 
1.19. Indique cuáles de entre las siguientes moléculas son polares:
a) CH3
O
CH3 b)
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 17
c) CH3 OH
d) CH3
O
H
e)
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
f) N
CH3
CH3
CH3
1.20. De las siguientes sustancias ¿Cuáles pueden formar enlaces por puentes 
de hidrógeno entre sus propias moléculas?
a) C2H6 b) CH3OH c) CH3 CH2 CH2 NH2
d) CH3 O CH3 e) CH3Cl
1.21. ¿Cómo puede justificarse la elevada temperatura de ebullición del nitro-
metano (CH3NO2) (101,5 ºC) frente a la del butano ( 0,5 ºC) pese a que sus 
masas moleculares son muy parecidas (61 y 58, respectivamente)?
1.22. ¿Cómo puede explicarse la diferencia entre las temperaturas de ebullición 
entre el o-difenol y el p-difenol? (240 ºC y 286 ºC, respectivamente)
OH
OH
OH
OH
1.23. ¿Por qué el cis-2-buteno tiene una temperatura de fusión más baja 
( 138,9 ºC) que el trans-2-buteno ( 105,6 ºC)?
1.24. Interprete los valores de las temperaturas de ebullición de las sustancias 
cuyas estructuras se representan en la siguiente figura:
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18 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.25. Interpretar la siguiente gráfica, en la que se muestra la variación en las 
temperaturas de ebullición de series homólogas de distintos tipos de sustancias.
1.26. Interpretar los datos de la siguiente tabla:
Tª ebullición (ºC) Masa molar (g ·mol�1)
etano 88 30
metanol 65 32
agua 100 18
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 19
Tª ebullición (ºC) Masa molar (g ·mol�1)
sulfuro de hidrógeno 62 34
dimetiléter 24 46
etanol 78 46
propanol 97 60
propilamina 50 59
1.27. Interprete las diferencias entre los valores de las temperaturas de fusión 
para cada uno de los siguientes pares de sustancias:
a) CH3 Cl Mr 50 Tªf: 97 ºC
b) CH3 CH2 CH2 Cl Mr 58 Tªf: 138 ºC
c) CH3 (CH2)8 CH2OH Mr 158 Tªf: 6 ºC
d) CH3 (CH2)9 CH3 Mr 154 Tªf: 25,6 ºC
e) hexano Tªf: 95,3 ºC
f) ciclohexano Tªf: 6,6 ºC
g) n-butanol Tªf: 90 ºC
h) terc-butanol (trimetilmetanol) Tªf: 25 ºC
Solubilidad y otras propiedades físicas 
1.28. Indique una característica molecular que implique una disminución de la 
solubilidad en agua de la correspondiente sustancia.
1.29. ¿Qué factores de tipo estructural, relacionados con el enlace químico, fa-
vorecen la solubilidad en agua de una sustancia?
1.30. Interprete las diferencias de solubilidad en agua siguientes:
a) ácido acético Muy soluble
ácido esteárico CH3 (CH2)16 COOH Insoluble
b) n-butanol 7,9 g /100 mL
terc-butanol Muy soluble
butilamina Muy soluble
dietiléter 8,0 g /100 mL
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20 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.31. El 1-propanol o alcohol propílico (CH3CH2CH2OH) y el metil etil éter 
(CH3OCH2CH3) tienen prácticamente la misma masa molar, sin embargo la 
temperatura de ebullición del primero es de 97,4 ºC y la del segundo 10,4 ºC.
Explique esta diferencia.
1.32. Desde el punto de vista estructural ¿Cuál es la causa de que una molécu-
la tenga propiedades tensoactivas?
1.33. ¿Cuál es la diferencia esencial, desde el punto de vista del enlace quími-
co, entre un polímero termoestable como la baquelita y otro termoplástico como 
el polietileno?
1.34. ¿A qué se denomina cristalinidad de un polímero? ¿En qué propiedades 
físicas se manifiesta?
Tecnología, sociedad y medio ambiente
1.35. Explique brevemente qué se entiende por vitalismo y qué hecho experi-
mental puso en cuestión tal teoría.
1.36. La posibilidad de aislar y purificar las sustancias fue el paso necesario 
para el estudio sistemático de sus propiedades físicas y químicas. Enumere tres 
técnicas experimentales para el aislamiento y purificación de sustancias puras a 
partir de productos naturales.
1.37. La siguiente figura representa el esquema básico del aparato de Orsay, 
que permite obtener la composición centesimal de una sustancia orgánica a 
partir de los productos de su combustión:
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 21
¿Qué información nos proporcionan estos resultados acerca de una determina-
da sustancia?
1.38. Indique tres sustancias de uso alimentario que se obtengan mediante pro-
cesos de fermentación. Señale en cada caso qué sustancia experimenta dicho 
proceso y cuál es el agente que lo produce.
1.39. Enumere 5 especies botánicas empleadas en la obtención de aceites 
esenciales. Indique al menos tres procesos que permitan su aislamiento a partir 
del material vegetal.
1.40. En 1859 y 1874 tienen lugar dos aportaciones fundamentales al desarro-
llo de la química orgánica por Kekulé y Van�t Hoff y Lebel, respectivamente. 
Indique brevemente en qué consistieron.
1.41. Relacione cada uno de los métodos experimentales enumerados en la 
columna de la izquierda con las aplicaciones citadas en la columna de la de-
recha:
1. Destilación A. Determinación del % de sólidos 
disueltos (azúcares en un zumo, 
por ejemplo)
2. Espectroscopia UV-visi-
ble
B. Separación e identificación de sus-
tanciasrelativamente volátiles
3. Refractometría C. Obtención de aceites esenciales
4. Extracción sólido-líquido 
(Soxhlet)
D. Separación de sustancias con dife-
rente temperatura de ebullición
5. Hidrodestilación (destila-
ción por arrastre de va-
por de agua)
E. Conocimiento de algunos aspectos 
de la estructura molecular
6. Cromatografía de gases F. Aislamiento de un componente 
particularmente soluble en un de-
terminado disolvente
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22 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.42. Cite, para cada uno de los usos tradicionales de los materiales citados, un 
producto de la química orgánica que los haya sustituido. Indique también cuá-
les son sus ventajas.
a) Cerámica para recipientes.
b) Vidrio para cristaleras y cubiertas en arquitectura.
c) Acero para cascos y otros elementos de protección.
d) Fibras naturales como la seda, lino o algodón.
1.43. Muchos productos fitosanitarios tradicionalmente utilizados en agricultura 
poseen un elevado impacto ambiental, hasta el punto de que en muchos casos 
su uso ha sido prohibido. Cite tres ejemplos de aportaciones de la química orgá-
nica al desarrollo de alternativas fitosanitarias de menor impacto ecológico.
1.44. Cite tres ejemplos de polímeros sintéticos utilizados en agricultura indi-
cando alguno de sus usos.
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 23
Autoevaluación
1. Los átomos de carbono que forman el triple enlace en los alquinos poseen 
una hibridación:
a) sp2 b) sp3 c) sp d) sp3d2
2. ¿Cuál de los siguientes productos puede obtenerse sin recurrir a materias pri-
mas derivadas de combustibles fósiles como el petróleo, la hulla o el gas natural?
a) Polietileno. b) Nilón. c) Fenol. d) Caucho.
3. ¿En cuál de los casos siguientes es correcto el orden decreciente de la tempe-
ratura de ebullición de las siguientes sustancias?
I. CH3CH2OH II. CH3 O CH3
III. CH3CH2CH2OH IV. CH3CH2CH2CH3
a) III I II IV b) I III II IV
c) IV II I III d) IV II III I
4. ¿Cuál de los siguientes alcoholes presentará una menor viscosidad?
a) 1-propanol- b) 1,2-propanodiol-
c) 1,2,3-propanotriol- d) Tendrán una viscosidad similar.
5. De entre las moléculas citadas a continuación indique la que posee un mayor 
momento dipolar:
a) Benceno. b) Tetracloruro de carbono.
c) Ciclohexano. d) Propanol.
6. ¿Cuál de las siguientes sustancias es más soluble en agua?
a) 1-butanol. b) Etilamina.
c) Tetracloruro de carbono. d) Ácido hexadecanoico (ácido palmítico).
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24 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
7. Los ángulos de enlace que presenta el carbono en el metanal (formaldehído) 
son de:
a) 120º (estructura plana).
b) 180º (estructura lineal).
c) 109º (estructura tetraédrica).
d) 90º entre el enlace carbono-oxígeno y 180º entre los enlaces carbono-hi-
drógeno.
8. Las distintas estructuras de Lewis correctas con que podemos representar 
una molécula se denominan:
a) Isómeros. b) Formas de resonancia.
c) Radicales libres. d) Hibridaciones.
9. ¿Cuál de los siguientes hechos ha de explicarse admitiendo la existencia en el 
átomo de C del metano de orbitales híbridos sp3 dirigidos según los vértices de 
un tetraedro?
a) El carácter covalente de los enlaces.
b) La valencia 4 del carbono.
c) La existencia de única una posible estructura para la molécula de dicloro-
metano.
d) La existencia de isómeros ópticos en la química del carbono.
10. La entalpía media de formación del enlace C C es 346 kJ/mol. ¿Cuál de 
los siguientes valores corresponde a la entalpía media de formación del enlace 
C C?
a) 692 kJ/mol. b) 173 kJ/mol.
c) 611 kJ/mol. d) 1.038 kJ/mol.
11. El doble enlace frente al enlace simple �
a) Es más reactivo.
b) Es más corto.
c) Tiene mayor entalpía de formación de enlace.
d) Son correctas todas las opciones anteriores.
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 25
12. Actualmente, cuando hablamos de la �Química Orgánica� nos referimos a...
a) Las sustancias de origen vegetal o animal, exclusivamente.
b) La química del carbono.
c) Los productos derivados del petróleo.
d) A Todos los productos de origen vegetal o animal, así como a sus deri-
vados.
13. El enlace característico entre los átomos que forman las moléculas orgáni-
cas es el...
a) Iónico. b) Covalente.
c) Puentes de hidrógeno. d) Covalente dativo.
14. La fórmula molecular correspondiente a la representación de la figura es:
CH3
O
OH
a) C11H20O2 b) C8H18O2
c) C11H18O2 d) C8H20O2
15. ¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?
I. Los átomos de carbono u oxígeno que forman parte de una proteína 
son diferentes de los que constituyen un mineral como el carbonato 
de calcio.
II. En la Naturaleza existen 92 elementos químicos y constituyen la tota-
lidad de la materia, tanto la de los seres vivos como la de los seres 
inertes.
III. Las sustancias orgánicas están formadas por moléculas y éstas, en es-
tado sólido, forman estructuras cristalinas.
IV. Las sustancias orgánicas nunca forman estructuras cristalinas.
a) Son correctas I y III. b) Son correctas II y IV.
c) Son correctas I y IV. d) Son correctas II y III.
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26 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Soluciones
1.1. 52,10% de C; 13,13% de H y 34,8% de O; C2H6O, que coincide con la 
molecular.
1.2. C21H22N2O2
1.3. C2H3NO3; C4H6N2O6
1.4. a) C C
H
H H
H
HH b) C C
H
H H
H
c) H C C H d) C Cl
H
H
H
e) C N
H
H
H
H
H
f) C O
H
H
H H
1.5. a) CH3
CH3
b)
CH3 CH3
OH
c) CH3 CH3 d)
CH3
CH3
Cl
e) CH3
NH2
f)
CH3
CH3
O
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 27
g) CH3
O h) CH3
O
OH
1.6. a) C12H26 b) C10H20 c) C12H22
d) C12H24O e) C6H13NO f) C10H20O3
1.7. grupo funcional radical función
a) hidroxilo etilo alcohol
b) amino metilo amina
c) carboxilo propilo ácido carboxílico
d) carbonilo metilo aldehído
e) alcoxilo etilo y metilo éter
f) carbonilo isopropilo y etilo cetona
g) alcoxicarbonilo fenilo éster
h) carboxamida etilo amida primaria
1.8. C10H18O.
1.9. Si la molécula fuera plana habría dos posibles estructuras:
La no existencia de isómeros en el diclorometano solamente puede explicarse 
si los cuatro enlaces están dirigidos en las direcciones de los vértices de un te-
traedro.
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28 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.10. Los ángulos dependen del tipo de hibridación. En el enlace simple (sp3)
es de 109,5º, en el enlace doble (sp2), de 120º y en el triple (sp) de 180º.
C H
H
H
H
109,5º
C C
H
H
H
H 120º
C C HH
180º
1.11. Los enlaces dobles y triples se forman por el establecimiento de enlace 
que implican un menor solapamiento que los enlaces y por tanto no contribu-
yen del mismo modo a la fortaleza del enlace.
1.12. La hibridación sp3 en ambos casos. En estos compuestos los enlaces son 
simples, formados por un único enlace sigma. Tanto los alcoholes como los fe-
noles y los éteres pueden considerarse estructuralmente derivados del agua al 
sustituir uno o dos de los átomos de H por radicales alquilo o arilo:
agua metanol dimetiléter
En la figura anterior se muestra la estructura de agua, metanol y dimetiléter re-
presentándose los orbitales híbridos sp3 del C y el O (en gris) así como el orbital 
1s del H.
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 29
1.13.
electrones no enlazados
del oxígeno en el grupo 
carbonilo
enlace sigma entre losorbitales
sp2 del C y del O
enlace pi formado por los orbitales pz sin
hibridar de los átomos de C y O
orbitales híbridos
sp3 del C
orbitales 1s del
hidrógeno
orbitales híbridos sp3 del O
pares no enlazados del oxígeno
en el grupo -OH
enlace sigma entre los
orbitales sp3 del C del
grupo metilo y sp2 del
C del grupo carbonilo
enlace sigma entre los orbitales 
sp2 del C del grupo carbonilo y 
un orbital sp3 del oxígeno del 
grupo hidroxilo
 
C
C
O
O
H
H
H
H
1.14. Dos razones fundamentales:
de vista cinético. Ello implica la posibilidad de formar estructuras basa-
das en enlaces carbono-carbono.
Si son más débiles y más reacti-
vos. En la atmósfera terrestre, rica en oxígeno, tienden a formarse es-
tructuras basadas en fuertes enlaces Si O como en el cuarzo y los sili-
catos (comparar con los enlaces C O), así como en los polisiloxanos o 
siliconas (macromoléculas basadas en cadenas Si O Si�)
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30 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
...
O
Si
O
Si Si
O
Si
O
Si
O
Si
R
R
R
R
R
O
R
R
R
R
...
R
R R
1.15.
 
CH2 O CH2
+
O
-�
Cálculo de las cargas formales Carbono:
4 6/2 1
 Oxígeno:
 6 6 2/2 1Carbono:
4 8/2 0
 Oxígeno:
 6 4 4/2 0
Formas canónicas de resonancia y cargas formales en el ion CO3
2
C O
O
-
O
-
C O
-
O
O
-
C O
-
O
-
O
6-6-2/2 = �1 4-8/2 = 0
6-4-4/2 = 0
�
�
�
�
�
�
6-6-2/2 = �1
1.16.
1.17. CH3 NH2
+
O
-�
1.18. En el 1,3 butadieno podemos escribir diferentes estructuras de Lewis que 
son correctas desde el punto de vista de la regla del octeto. A estas diferentes 
estructuras de Lewis las denominamos formas canónicas de resonancia
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 31
Los enlaces dobles del butadieno son similares a los del eteno mientras que los 
simples son algo más cortos que en el etano. Eso significa que en el 1,3-buta-
dieno los electrones no están localizados entre los carbonos 1-2 y 3-4 sino que 
se hallan deslocalizados en la molécula, tal como se representa en la siguiente 
figura:
1.19. Atendiendo a las diferencias de electronegatividad (presencia de enlaces 
polares) y a la geometría de las moléculas (existencia de una resultante no nula 
en el momento dipolar), son moléculas polares: a), c), d) y f).
1.20. Aquellas en las que haya enlaces O H o N H. En los ejemplos propues-
tos formarán puentes de hidrógeno: CH3OH, CH3 CH2 CH2 NH2. En el caso 
del CH3 O CH3 podrá formar puentes de hidrógeno con el agua u otro disol-
vente prótico, explicándose así su solubilidad, pero no entre sus propias molé-
culas (ello explica su baja temperatura de ebullición).
1.21. Por las interacciones dipolo-dipolo que se presentan en el nitrometano, 
ya que se trata de una molécula polar.
1.22. En el o-difenol pueden formarse puentes de hidrógeno intramoleculares
y en el p-difenol intermoleculares, lo cual hace que su temperatura de ebulli-
ción sea mayor al haber una interacción más intensa entre sus moléculas.
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32 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
OH
OH
OH
OH
OH
OH
1.23. Las estructuras más regulares, con mayor facilidad para el empaqueta-
miento, experimentan fuerzas intermoleculares más intensas en estado sólido, 
aumentando la temperatura de fusión.
1.24. Si observamos los modelos moleculares de estas sustancias podemos 
comprobar que la posibilidad de acercamiento entre las moléculas será mayor 
cuanto más larga y lineal sea la molécula, siendo por tanto mayor la intensidad 
de las fuerzas intermoleculares y más elevada la temperatura de ebullición.
n-hexano 2-metilpentano
2,3-dimetilbutano 2,2-dimetilbutano
1.25. Las diferencias entre las temperaturas de ebullición pueden explicarse a 
partir del tipo de interacciones existentes entre las moléculas. En los alcanos, las 
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 33
interacciones entre dipolos instantáneos e inducidos, propias de las moléculas 
apolares (fuerzas de London) son muy débiles, de ahí las bajas temperaturas de 
ebullición En los aldehidos y cetonas, los enlaces C O son polares como conse-
cuencia de la electronegatividad del oxígeno y por la geometría molecular, tam-
bién son polares las moléculas. Las interacciones son dipolo-dipolo, más fuertes, 
aumentando la temperatura de ebullición.
En los alcoholes, la formación de puentes de hidrógeno eleva considerablemen-
te la temperatura de ebullición, efecto que se ve reforzado en los ácidos car-
boxílicos, al poseer también el grupo carbonilo C O, que por efecto inductivo 
aumenta la polaridad del enlace O H y la intensidad de los puentes de hidró-
geno. De cualquier modo, en los ácidos carboxílicos el aumento en la tempera-
tura de ebullición puede explicarse también por la formación de dímeros al for-
marse puentes de hidrógeno entre los grupos carbonilo y carboxilo de dos mo-
léculas:
CH3
O
OH
CH3
O
OH
1.26. La presencia de puentes de hidrógeno en los compuestos que poseen el 
grupo OH da lugar a fuerzas intermoleculares mucho más intensas y, por tan-
to, a un aumento en las temperaturas de ebullición.
En el caso del dimetiléter, las fuerzas intermoleculares son del tipo dipolo-dipo-
lo, no tan intensas como el enlace de hidrógeno pero mayores que entre los hi-
drocarburos de masa molecular similar. Por este motivo, la temperatura de 
ebullición es más baja ( 24 ºC) que la del etanol (78 ºC), de la misma masa 
molar. Entre las aminas y los alcoholes la diferencia puede explicarse teniendo 
en cuenta que por ser más electronegativo el O que el N, los puentes de hidró-
geno formados a través del grupo OH son más intensos.
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34 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.27. Para explicar las diferencias entre los pares de sustancias propuestos de-
ben considerarse los siguientes factores: presencia de grupos polares, longitud 
de la cadena carbonada y presencia de ramificaciones (disminución de la super-
ficie relativa). Entre a) y b) la diferencia puede explicarse teniendo en cuenta la 
distinta longitud de la cadena carbonada.
Entre c) y d) la diferencia puede explicarse por la presencia del grupo OH,
capaz de establecer enlaces de hidrógeno. Entre e) y f) debe considerarse la fa-
cilidad de empaquetamiento en el ciclohexano como consecuencia de su mayor 
planaridad (téngase en cuenta la libre rotación de los enlaces C C en las molé-
culas de hidrocarburos lineales)
Entre g) y h) la diferencia es debida al predominio del efecto del grupo polar 
sobre la cadena carbonada.
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 35
1.28. La longitud de la cadena carbonada.
1.29. La presencia de grupos polares y la posibilidad de formar enlaces de hi-
drógeno.
1.30. a) Efecto de la cadena carbonada que, en el caso del ácido esteárico, 
predomina sobre el efecto de grupo carboxilo haciendo que dicha sustancia sea 
insoluble en agua.
n-butanol terc-butanol butilamina dietiléter
Entre el n-butanol y el terc-butanol la diferencia debe explicarse como conse-
cuencia del mayor predominio del efecto del grupo OH en este último, donde 
la cadena carbonada es más compacta y ejerce una influencia relativa menor. 
La mayor solubilidad de la butilamina respecto del alcohol análogo (n-butanol)
puede explicarse teniendo en cuenta que, por la menor electronegatividad del 
N, su par electrónico no enlazado está menos atraído y forma enlace de hidró-
geno con mayor facilidad con los átomos de H del agua.
1.31. El metoxietano no puede formar puentes de H (tan solo presentacierta 
polaridad) mientras que el 1-propanol sí.
1.32. La presencia, dentro de la misma molécula. de una cadena carbonada 
(lipófila) y un extremo susceptible de ionización (hidrófilo) como sucede en áci-
dos carboxílicos (R COO ) o sulfónicos (R SO3).
1.33. En los polímeros termoestables existen uniones entre las cadenas consti-
tuidas por enlaces covalentes (reticulación), por lo que la separación de las cade-
nas supone la ruptura de enlaces y, por tanto, un cambio químico. En los termo-
plásticos tan sólo existen fuerzas intermoleculares entre las cadenas, por lo que la 
separación y desplazamiento entre ellas no afecta a la naturaleza del polímero.
1.34. A la mayor o menor presencia de zonas en las que las cadenas se hallan 
dispuestas de modo alineado, estableciéndose una cierta ordenación. Desde el 
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36 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
punto de vista de las propiedades físicas ello trae consigo, generalmente, mayor 
dureza, densidad y resistencia mecánica.
1.35. El vitalismo consistía esencialmente en la consideración de la materia 
viva como intrínsecamente distinta de la materia inanimada, poseyendo una 
cualidad especial (�fuerza vital�) imprescindible para su formación. De esta ma-
nera, se creía que las sustancias orgánicas, características de los seres vivos, no 
podrían obtenerse a partir de la materia inanimada (�inorgánica�). La síntesis 
de la urea (producto típicamente orgánico) a partir del cianato de amonio (pro-
ducto inorgánico) realizada por Wöhler en 1828 supuso la puesta en cuestión 
del vitalismo y su progresivo rechazo. No obstante, es interesante destacar que 
desde la cultura científica popular todavía subsisten creencias y prejuicios muy 
ligados al vitalismo. Por ejemplo, la consideración de que ciertas sustancias pue-
den ser más beneficiosas o eficaces si proceden de productos naturales que si 
son sintéticos, cuando realmente la molécula es exactamente la misma.
1.36. Destilación, cristalización, extracción, cromatografía, etc., en sus numero-
sas técnicas.
1.37. La fórmula empírica de una sustancia orgánica combustible.
1.38. En la fermentación alcohólica la glucosa es transformada a etanol por 
hongos del género Saccharomyces. En la fabricación de yogures y quesos se 
produce la fermentación de la lactosa que se convierte en ácido láctico por las 
bacterias lactobacillus. En la obtención del vinagre tiene lugar la fermentación 
del etanol por la acción de las bacterias Mycoderma aceti.
1.39. Rosmarinus officinalis, L. (Romero); Thymus vulgaris (tomillo); Satureja
Montana, L. (ajedrea); Salvia officinalis (salvia); Lavandula angustifolia, L. (la-
vanda). Habitualmente los aceites esenciales se obtienen por destilación con 
arrastre de vapor de agua, pero también se obtienen por extracción con disol-
ventes orgánicos o la expresión en frío o raspado que se utiliza por ejemplo en 
la extracción de los aceites esenciales de las cortezas de naranja o limón.
1.40. En 1859 Kekulé propone su teoría estructural (Introducción de las fórmu-
las estructurales: representación de las posiciones relativas y las valencias de los 
átomos que forman la molécula). En 1874 Van�t Hoff y Lebel proponen la es-
tructura tetraédrica del carbono, haciendo posible la representación tridimensio-
nal de las moléculas orgánicas.
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA 37
1.41. Las relaciones correctas son:
1. Destilación D. Separación de sustancias con dife-
rente temperatura de ebullición
2. Espectroscopia UV-vi-
sible
E. Conocimiento de algunos aspectos 
de la estructura molecular
3. Refractometría A. Determinación del % de sólidos di-
sueltos (azúcares en un zumo, por 
ejemplo)
4. Extracción sólido-lí-
quido (Soxhlet)
F. Aislamiento de un componente par-
ticularmente soluble en un determi-
nado disolvente.
5. Hidrodestilación (des-
tilación por arrastre de 
vapor de agua)
C. Obtención de aceites esenciales
6. Cromatografía de ga-
ses
B. Separación e identificación de sus-
tancias relativamente volátiles
1.42. a) Diferentes termoplásticos como el polietileno o el polipropileno.
b) El metacrilato o el policarbonato, entre otros.
c) Kevlar (poliamida aromática).
d) Poliamidas como el nilón o poliésteres.
1.43. El desarrollo de las piretrinas, las aplicaciones de feromonas de atracción 
sexual para controlar las posibles de ciertos insectos, el empleo de extractos ve-
getales como el aceite de neem (su principio activo es la azadiractina) en agri-
cultura ecológica para el control de plagas.
1.44. PVC y polipropileno para conducciones e instalaciones de riego. Polieti-
leno en túneles, acolchados y cubiertas de invernadero. El poliestireno expandi-
do también se emplea en embalajes y bandejas con alveolos para siembras en 
semilleros.
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UNIDAD 2
Aspectos generales de las
reacciones orgánicas
Fundamentos termodinámicos
2.1. Estime las variaciones de entalpía estándar de las siguientes reacciones a 
partir de los datos sobre entalpías estándar de formación de enlace indicados.
HCl (g) H2C CH2 (g) CH3CH2Cl (g)
CH3CH2OH (g) H2C CH2 (g) H2O (g)
Datos de H 0f (enlace): H Cl: 432 kJ ·mol
1; C C: 615 kJ ·mol 1;
C H: 413 kJ ·mol 1; C Cl: 328 kJ ·mol 1;
H O: 463 kJ ·mol 1; C O: 351 kJ ·mol 1;
C C: 348 kJ ·mol 1.
2.2. La entalpía estándar de la reacción de hidrogenación del propeno a propa-
no gaseoso es de 123,73 kJ ·mol 1 y la entalpía estándar de combustión del 
propano es 2.217,91 kJ ·mol 1. Dados los siguientes valores para las entalpías 
normales de formación del CO2 (g) y del H2O ( ): H
0
f (CO2 (g)) 393,13 kJ ·
mol 1; H 0f (H2O ( )) 285,49 kJ ·mol
1; calcule los valores de las entalpías 
estándar de combustión y de formación del propeno.
2.3. Dada la reacción: 2 C2H6 (g) 7 O2 (g) 4 CO2 (g) 6 H2O (g), calcule 
su variación de entalpía a partir de las entalpías medias estándar de formación 
de enlace.
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40 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
H 0f (C C) 345,3 kJ ·mol
1 H 0f (C O) 744,0 kJ ·mol
1
H 0f (C H) 412,6 kJ ·mol
1 H 0f (H O) 463,0 kJ ·mol
1
H 0f (O O) 496,0 kJ ·mol
1
¿Por qué se definen las entalpías de formación de enlace como valores pro-
medio?
2.4. Deseamos obtener cloruro de etilo y disponemos de etano y eteno, cloro y 
cloruro de hidrógeno. Podemos llevar a cabo dos reacciones:
a) C2H6 (g) Cl2 (g) C2H5Cl HCl (g)
b) C2H4 (g) HCl (g) C2H5Cl (g)
Dados los siguientes datos acerca de estas sustancias, proponga el método de 
síntesis más adecuado desde el punto de vista termodinámico:
S0 (proceso a): 2,09 J ·mol 1 ·K 1
S0 (proceso b): 128,6 J ·mol 1 ·K 1
H 0f (C2H5Cl (g)) 104,9 kJ ·mol
1
H 0f (HCl (g)) 91,96 kJ ·mol
1
H 0f (C2H6 (g)) 84,6 kJ ·mol
1
H 0f (C2H4 (g)) 52,5 kJ ·mol
1
2.5. Dada la reacción de combustión del metanol:
2 CH3OH ( ) 3 O2 (g) 2 CO2 (g) 4 H2O ( ); H
0 1.552,8 kJ
y los valores de las entropías molares estándar:
S0 (CH3OH ( )) 126,8 J ·K
1 ·mol 1
S0 (CO2(g)) 213,7 J ·K
1 ·mol 1
S0 (O2 (g) 205,0 J ·K
1 ·mol 1
S0 (H2O ( )) 70,0 J ·K
1 ·mol 1
Justifique la espontaneidad de dicha reacción en condiciones estándar y discuta 
la influencia de la temperatura en la misma. Justifique cualitativamente el valor 
de S0 para la reacción.
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 41
El desarrollo de las reacciones orgánicas
Revisión de algunos conceptos de cinética química 
2.6. Indique si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa:
a) Una reacción elemental es una reacción unimolecular.
b) La energía de activación se libera cuando se forman los productos de la 
reacción.c) El complejo activado puede, durante el estado de transición, incluir el 
catalizador en su estructura.
d) Aunque los catalizadores se recuperan al finalizar la reacción, pueden 
haber participado activamente en ella e incluso haber experimentado 
cambios químicos temporales durante la misma.
e) Para una reacción dada, la molecularidad y el orden de reacción podrían 
ser iguales aunque generalmente no lo son.
f) La velocidad de una reacción que transcurre en una serie de etapas de-
penderá de la etapa más lenta de su mecanismo.
2.7. ¿Cuál es la diferencia esencial entre los intermedios de reacción y el estado 
de transición?
2.8. En la siguiente coordenada de reacción, interprete el significado de las 
energías indicadas mediante las flechas, así como el significado de A, B y C.
Intermedios de reacción: radicales libres e iones 
2.9. ¿Qué diferencia hay entre una ruptura homolítica y una heterolítica? ¿Qué 
tipo de intermedios de reacción se forman en cada caso?
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42 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
2.10. La reacción de cloración del metano puede transcurrir mediante un tipo 
de intermedios de reacción denominados radicales libres. Podemos considerar 
las siguientes etapas:
CH4 Cl H3C· HCl
H3C· Cl2 H3CCl Cl·
Represente la coordenada de reacción indicando la presencia de los intermedios 
y del estado de transición.
2.11. ¿De qué depende la estabilidad de los radicales libres?
2.12. Incluya en las siguientes frases alguna de las siguientes palabras:
homolítica 
heterolítica 
radical 
carbocatión (ión carbonio)
carbanión
positivo
negativo
a) En la ruptura __________________ un enlace se rompe de modo que a 
cada fragmento se le puede asignar uno de los electrones del enlace.
b) El producto de este tipo de ruptura, que posee un electrón desapareado 
se denomina________________.
c) En la ruptura _______________ un enlace se rompe de manera que uno 
de los fragmentos adquiere los dos electrones del enlace.
d) En la ruptura anterior el fragmento que se queda sin los electrones del 
enlace adquiere carga ______________ y se denomina _______________.
e) El fragmento que se queda con los dos electrones adquiere carga 
_____________ y se denomina _________________.
2.13. ¿Qué radical libre se formará preferentemente cuando el Cl· ataque a 
una molécula de propano? ¿Y si es de 2-metilpropano? ¿Por qué?
2.14. ¿Qué condiciones favorecen la presencia de intermedios iónicos en las 
reacciones orgánicas?
2.15. En las reacciones de adición a un doble enlace, ésta se produce sobre el 
carbono más sustituido (regla de Markovnikov). Justifique este hecho aplicando 
los criterios de estabilidad de los carbocationes.
2.16. Cuando el propano reacciona con el cloro puede formarse el 1-cloropro-
pano o el 2-cloropropano ¿Cuál se formará en mayor proporción? ¿Por qué?
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 43
2.17. ¿Cuál es la principal diferencia, desde el punto de vista de la catálisis, 
entre las reacciones que transcurren mediante radicales libres y mediante inter-
medios iónicos?
Electrofilia y nucleofilia 
2.18. Distinga entre reactivos electrófilos y nucleófilos, indicando un ejemplo 
de cada uno.
2.19. ¿Por qué el agua y el nitrógeno son especies nucleófilas si no tienen car-
ga negativa?
2.20. ¿Cuál será el producto de ...
a) La reacción entre el AlCl3 y el anión Cl
b) La reacción entre el etanol y el ion H .
2.21. Justifique el carácter nucleófilo de los alcoholes y las aminas.
Índices de oxidación del carbono en los compuestos orgánicos 
2.22. Señale el índice de oxidación de cada uno de los átomos de carbono en 
la siguiente molécula:
CH3
OH
O
OH
2.23. Calcule el índice de oxidación del carbono en cada una de las sustancias 
orgánicas que intervienen en la siguiente reacción. Justifique su carácter redox.
HO CH2 CHOH CH2OH 2 IO4 2 H2C O HCOOH 2 IO3 H2O
Efecto inductivo 
2.24. ¿Cuáles son los tipos de efecto inductivo? ¿Cuál es su origen?
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44 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
2.25. Prediga el tipo de efecto inductivo que producirán los grupos siguientes:
Cl, CCl3, PH2, C
O
H
; CH2CH3
2.26. Explique la diferencia entre los pKa de los ácidos trimetilacético, acético y 
tricloroacético.
pKa
CH3 COOH 4,76
(CH3)C COOH 5,05
Cl3C COOH 0,65
2.27. Explique la diferencia entre los pKa del etanol (15,9) y del terc-butanol (18).
Tipos generales de reacciones orgánicas 
2.28. Indique a qué tipo general de reacción corresponde cada uno de los si-
guientes ejemplos:
a) CH3 CH2 + BrH CH3 CH3
Br
b) CH3
CH3
OH
CH3 CH3 + OH2
c) CH3
CH3
CH3
+ Cl Cl CH3
CH3
CH3 Cl
+ ClH
d) Indíquese el tipo de reacción en cada etapa y en conjunto:
CH3
O
+ NH2 CH3 CH3 N
OH
H
CH3
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 45
CH3 N
OH
H
CH3 CH3
N
CH3 + OH2
e)
CH3 O
O
CH3
+ OH2 CH3 O
OH
+ CH3 OH
f) CH3
CH3
OH
CH3
CH3
O
g) CH3
O
+ CH3
O
CH3 O
OH
CH3 O + OH2
h)
CH3 O
O
OH
CH3
O
2.29. Indique en cada uno de los ejemplos siguientes de qué tipo de reacción 
se trata y cuál es la naturaleza de los reactivos implicados: nucleófilos, electrófi-
los o radicales libres.
a) CH3O C2H5N (CH3)3 CH3 O C2H5 N(CH3)3
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46 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
b)
c)
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
O H2
Catalizador
d) CH3
CH3
OH
OH
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
O
H OH
e) C2H6 Cl2 ClC2H5 HCl
f) C2H5CH CH2 HBr C2H5CHBrCH3
2.30. ¿Qué tipo de reacción tiene lugar, en cada una de sus etapas y global-
mente, cuando un halogenuro de ácido reacciona con un reactivo de Grig-
nard?
CH3
O
Cl
+ CH3 Mg
Cl CH3
Cl
O Mg Cl
CH3
1
CH3
Cl
O Mg Cl
CH3
CH3 CH3
O
+ MgCl2
2
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 47
2.31. ¿A qué tipo general de reacción corresponde la transesterificación?
CH3
OO
CH3 CH3
+ CH3 OH
CH3
OO
CH3
+ CH3 CH3
OH
Tecnología, sociedad y medio ambiente
2.32. Si se hacen pasar vapores de tetraetilplomo (en adelante: TEP) por un 
tubo de vidrio y se calienta una zona de dicho tubo, en ésta se forma un anillo 
de plomo metálico y en la salida se recoge butano.
Pb
CH3
CH3
CH3
CH3
Si por un tubo que ya tiene un anillo de plomo se pasa TEP y se calienta un 
poco antes del primer anillo, aparece uno nuevo en la zona de calefacción y se 
detecta TEP a la salida, desapareciendo el primer anillo de plomo:
Explique este hecho.
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48 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
2.33. Algunos plásticos importantes como el poliestireno se obtienen a través 
de reacciones de polimerización que transcurren mediante radicales libres. Las 
etapas finales del proceso pueden consistir en:
a) Acoplamiento de radicales
... C
L
H
H
H ... ...
L
LH
H H
H
...C
L
H
H
H
b) Desproporción de radicales
... C
L
H
H
H
...C
L
H
H
H
...
L
H
H
H
H
...
L
H
H
:
Donde L es un sustituyente como el metilo (polipropileno), fenilo (poliestireno), 
etc. Explique cómo se establecen en cada caso los enlaces indicados en los pro-
ductos obtenidos.
2.34. Algunos iones trifenilcarbonio son estables y muchos de ellos se emplean 
como colorantes. Por ejemplo, el verde malaquita posee la siguiente estructura, 
que puede dar lugar a diferentes formas de resonancia como la que se muestra 
en la figura:
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UNIDAD2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 49
C
+
NN
CH3
CH3CH3
CH3
NN
+
CH3
CH3CH3
CH3
etc.
a) Justifique, utilizando el convencionalismo de las flechas para los despla-
zamientos electrónicos, el paso de una estructura a otra.
b) Explique por qué es capaz de absorber radiación en la zona visible del 
espectro y ser, por tanto, un pigmento.
2.35. Utilizando la bibliografía de consulta necesaria proponga el tipo de catali-
zador que actúa en cada uno de los siguientes procesos:
-
ción) para mejorar el índice de octano de los combustibles derivados del 
petróleo.
térmicas mejores.
-
liosos como materias primas, en la industria petroquímica.
como consecuencia de la reacción:
2 H2O2 (aq) 2 H2O ( ) O2 (g)
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50 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. ¿Cuál de las siguientes magnitudes está relacionada con la velocidad de una 
reacción?
a) Entalpía libre (G). b) Energía de activación.
c) Entalpía (H). d) Entropía (S).
2. ¿En qué caso los siguientes radicales están correctamente ordenados de me-
nor a mayor estabilidad:?
I. 1,1-dimetiletilo II. Etilo III. 1-metiletilo IV. Metilo
a) I II III IV b) IV II III I
c) I III II IV d) IV III II I
3. ¿Cuál de las siguientes sustituyentes tiene efecto inductivo (I )?
a) CH3 b) Cl
c) OH d) Ninguno de ellos.
4. Una ruptura homolítica es aquella en la que ...
a) Se producen radicales libres.
b) Se produce un catión y un anión.
c) Los electrones que forman el enlace quedan en cada uno de los átomos 
que lo forman.
d) Son correctas a) y c).
5. En la siguiente coordenada de reacción ...
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 51
a) Las especies B, C y D son intermedios de la reacción (radicales o iones)
b) E3 es la G correspondiente a todo el proceso.
c) Los puntos B y D corresponden a los estados de transición ET1 y ET2,
correspondientes a cada una de las etapas del proceso.
d) Son correctas b) y c).
6. La regla de Markovnikov, establecida en 1869 desde un punto de vista mera-
mente experimental, puede explicarse a partir de ...
a) La diferente estabilidad de los radicales libres.
b) La diferente estabilidad de los carbocationes.
c) La diferente estabilidad de los carbaniones.
d) La diferente estabilidad de los isómeros geométricos.
7. A partir de los siguientes datos acerca de las entalpías estándar de formación 
de CO2 (g), H2O ( ) y C4H8
COMPUESTO H0 (formación) (kJ/mol)
CO2 (g) 394
H2O ( ) 286
C4H8 (g) 16
C4H8 (g) 6 O2 (g) 4 CO2 (g) 4 H2O ( )
Conteste cuál es el valor correcto de la entalpía de combustión del C4H8 supo-
niendo que el agua formada está en estado líquido:
a) 2.736 kJ b) 696 kJ c) 16 kJ d) 2.704 kJ
8. Un reactivo electrófilo ...
a) Es capaz de ceder densidad electrónica.
b) Se comporta como una base de Lewis.
c) Se comporta como un ácido de Lewis.
d) Son correctas a) y b).
9. Un ejemplo de reactivo nucleófilo es ...
a) H b) H2O c) AlCl3 d) BF3
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52 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10. La siguiente reacción:
CH3 Br
CH3
+ OH - CH3 CH2
CH3
+ Br
- + OH2
Corresponde al siguiente tipo general:
a) Transposición. b) Degradación.
c) Eliminación. d) Sustitución.
11. El índice de oxidación del C señalado en la molécula representada es:
CH3 O
O
CH3
a) 3 b) 6 c) 3 d) 4
12. Se denomina complejo activado a ...
a) El conjunto de radicales e iones que intervienen como intermedios en 
una reacción.
b) Una sustancia que posee buenas propiedades como catalizador.
c) La estructura existente en el estado de transición, donde se forman y 
rompen enlaces simultáneamente.
d) A la energía de activación de una determinada reacción.
13. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?
a) Un ácido de Brönsted es también siempre un ácido de Lewis.
b) Las bases de Lewis son reactivos electrófilos.
c) Los ácidos de Lewis son siempre ácidos de Brönsted.
d) No es correcta ninguna de las afirmaciones anteriores.
14. Las reacciones que transcurren mediante intermedios iónicos tienen lugar, 
preferentemente cuando ...
a) La reacción se lleva a cabo aplicando energía en forma de luz o calor.
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 53
b) La reacción se desarrolla en un disolvente polar.
c) La reacción se desarrolla en un disolvente apolar.
d) Se utilizan como catalizadores metales como el Pt a elevadas presiones y 
temperaturas.
15. Entre los siguientes reactivos hay uno que no es nucleófilo. ¿Cuál es?
a) BF3 b) H2O c) OH d) NH3
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54 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Soluciones
2.1. ni H
0
fi (formados en cada producto) 
 ni H
0
fi (rotos en cada reactivo) 
H 0f (C Cl) H
0
f (C C) H
0
f (C H) H
0
f (C C) H
0
f (H Cl) 42 kJ ·mol
1
2.2. H 0c (CH3 CH CH2 (g)) 2.056,15 kJ ·mol
1;
H 0f (CH3 CH CH2 (g)) 20,29 kJ ·mol
1
2.3. H 0 ni H
0
fi (formados en cada producto) 
ni H
0
fi (rotos en cada reactivo)
H 0 12 H 0f (H O) 8 H
0
f (C O) 7 H
0
f (O O)
 12 H 0f (C H) 2 H
0
f (C C) 2.394,2 kJ ·mol
1
2.4. El método a), ya que G0 112,88 kJ, mientras que en b) es 27,12 kJ.
2.5. La reacción es espontánea en condiciones estandar ya que
G0 H 0 T S0 1.552,8.103 J ·mol 1
 298 ( 161,2 J ·mol 1 ·K 1) 1504,76 · 103 J ·mol 1 ·K 1
A partir de la expresión G0 H 0 T S0, cuando S0 0 y H 0 0, para T
suficientemente elevada G 0 y por tanto la reacción deja de ser espontánea. 
Téngase en cuenta, no obstante, que se admite como aproximación emplear los 
valores de S0 y H 0 como si fueran constantes con la temperatura.
Desde el punto de vista cualitativo, la disminución de entropía puede explicarse 
teniendo en cuenta que disminuyen los moles de productos gaseosos (siendo 
bastante similares los valores de las entropías molares) y, por otra parte, en 
cuanto a los compuestos en estado líquido, la molécula de agua es menos com-
pleja que la del metanol, lo que contribuye a la disminución de entropía.
2.6. a) F; b) F; c) V; d) V; e) V; f) V.
2.7. El intermedio de reacción (radical, carbocatión o carbanión) es una espe-
cie química con existencia real e identificable, aunque ordinariamente tenga 
una vida muy corta; el complejo activado corresponde a una situación (estado 
de transición) en la cual se está produciendo el proceso de ruptura y formación 
de enlaces.
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 55
2.8.
A y C corresponden a complejos activados mientras que B es un intermedio de 
reacción.
1 representa la energía de activación necesaria para llegar al complejo activado 
A, 3, la energía de activación necesaria para pasar del intermedio de reacción al 
complejo activado C y 2 representa G de la reacción.
2.9. En la ruptura homolítica cada uno de los electrones del enlace roto queda 
en los fragmentos formados (radicales) mientras que en la ruptura heterolítica, 
los dos electrones pasan a un mismo fragmento, quedando éste con carga nega-
tiva y el otro con positiva. De este modo pueden formarse carbocationes y car-
baniones.
2.10.
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56 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
2.11. De la posibilidad de deslocalización del electrón que forma el radical. 
Cuanto más sustituido esté el átomo de carbono mayor es la deslocalización y 
por tanto la estabilidad. En ciertos sistemas aromáticos la deslocalización es tan 
acusada que los radicales pueden tener una gran estabilidad.
2.12. a) homolítica; b) radical; c) heterolítica; d) positiva/carbocatión;e) negati-
va/carbanión.
2.13. CH3
CH
CH3 CH3
C
CH3
CH3
Se forman los radicales libres en los átomos de C más sustituídos, ya que de 
este modo se favorece la estabilidad por la mayor posibilidad de deslocalización 
de la carga electrónica.
2.14. Los disolventes polares, principalmente.
2.15. La carga del carbocatión tiende a situarse en el carbono más sustituido 
(donde dicha carga puede hallarse más estabilizada) y por tanto ese carbono el 
que es atacado por una especie nucleófila, por ejemplo el l ion Br formándose 
el enlace C Br.
2.16. El 2-cloropropano, ya que, independientemente de cuál sea el mecanis-
mo de reacción (radical o carbocatión como intermedio) tanto uno como otro 
es más estable si se forma sobre el carbono 2 (más sustituido)
2.17. Las reacciones que transcurren mediante radicales libres son catalizadas 
por la luz o por radicales formados a partir de ciertas sustancias (iniciadores), 
mientras que las reacciones que transcurren mediante intermedios iónicos son 
catalizadas por ácidos o bases.
2.18. Un reactivo electrófilo es aquel que tiende a aceptar carga negativa al te-
ner orbitales vacíos disponibles tal como el BF3 o el H , mientras que los nucleó-
filos, tienden a ceder carga negativa, como ocurre en el Cl o en el NH3, ya que 
tienen pares electrónicos no enlazados disponibles.
2.19. El nitrógeno del amoníaco y el oxígeno del agua poseen pares electróni-
cos no enlazados que pueden cederse actuando entonces como especies nu-
cleófilas.
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 57
2.20. AlCl4; CH3CH2OH2.
2.21. El carácter nucleófilo de los alcoholes y las aminas se debe a la presencia 
de pares electrónicos no enlazados en los átomos de O y N que pueden cederse 
a reactivos electrófilos, formando un enlace covalente dativo.
2.22.
O
H
H
H
HH
H
H
H
-1 �1 �1 + 0 = -3 
-1 � 1 + 1 + 0 = -1 
-1 + 1 + 0 + 0 = 0
-1 � 1 + 0 + 0 = -2 
2.23. HO CH2 CHOH CH2OH 2 IO4
1 0 1
2 H2C O HCOOH 2 IO3 H2O
0 2
2.24. negativo (I ) y positivo (I ). En el primer caso, el grupo tiende a retirar 
carga negativa y en el segundo a cederla. Este efecto se transmite a lo largo de 
la molécula, perdiendo intensidad a medida que nos alejamos del grupo polari-
zante y es mayor el número de enlaces. El factor más importante es la electrone-
gatividad. Así, por ejemplo, elementos como O y Cl tienden por su elevada 
electronegatividad a ejercer un efecto inductivo I , mientras que elementos 
como el P ejercen un efecto contrario. Los radicales alquilo ejercen un efecto 
inductivo I
2.25. I , I , I I e I respectivamente, como consecuencia de las electronegativi-
dades de Cl, P y O.
2.26. La diferencia entre los pKa es debida al efecto inductivo I del Cl, debili-
tando el enlace O H en el grupo carboxilo y favoreciendo la cesión del H .
También, siguiendo la teoría ácido-base de Brönsted, puede considerarse la es-
tabilización del la base conjugada CH3COO por la capacidad de atraer la carga 
negativa que posee el Cl, muy electronegativo.
2.27. La explicación es análoga a la anterior, pero, en este caso, el efecto in-
ductivo de los radicales metilo es I y, consecuentemente, el enlace O H es re-
forzado, disminuyendo así la acidez.
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58 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
2.28. a) adición; b) eliminación; c) sustitución; d) adición eliminación (con-
densación); e) sustitución; f) transposición; g) adición eliminación (condensa-
ción); h) transposición.
2.29. a) Sustitución, el CH3O es un reactivo nucleófilo; b) Adición, el CN es 
nucleófilo; c) Eliminación; d) Transposición y eliminación; e) Sustitución radica-
laria; f) Adición electrófila.
2.30. 1: adición; 2: eliminación.
2.31. Sustitución.
2.32. En el primer caso se produce la reacción: (CH3CH2)4Pb Pb 4 CH3CH·2.
dando lugar a cuatro radicales etilo y a plomo metálico que se deposita en las 
paredes del tubo, en la zona calentada. En el segundo, al tener lugar la reac-
ción, se produce un nuevo anillo de plomo y los radicales etilo formados reac-
cionan con el plomo del primer anillo, haciéndolo desaparecer y regenerando 
el TEP.
2.33. En el primer caso los electrones de cada radical se unen formando un 
nuevo enlace covalente y extendiendo así la longitud de la cadena.
En el segundo, se constituye un enlace entre un H de una cadena y el radical de 
fragmento de cadena, formándose un enlace simple C H, y un doble enlace 
entre el C que posee el electrón desapareado y el C que había perdido el H·
... C
L
H
H
H
...C
L
H
H
H
...
L
H
H
H
H
...
L
H
H
:
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UNIDAD 2. ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS 59
2.34.
C
+
NN
CH3
CH3CH3
CH3
:
NN
+
CH3
CH3CH3
CH3
2.35. La información que debe buscarse puede estar centrada en: a) zeolitas 
como soporte de catalizadores y filtros moleculares; b) catalizadores de Ziegler-
Natta; c) catalizadores de platino (platforming); d) enzima catalasa.
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UNIDAD 3
Isomería
Generalidades. Isomería estructural
3.1. Indique el tipo de isomería que presentan los siguientes pares de sustan-
cias:
a) Metilciclohexano y etilciclopentano.
b) Pentano e isopentano.
c) 1-bromopropano y 2-bromopropano.
d) Acetato de etilo y ácido butanoico.
3.2. Dibuje las fórmulas desarrolladas de los diferentes isómeros de cadena (o 
de esqueleto) cuya fórmula molecular sea C6H12.
3.3. Escoja uno de los isómeros de la actividad anterior y escriba las fórmulas 
de los diferentes isómeros de posición correspondientes a los alcoholes cuya 
fórmula molecular es C6H12O. Represente un isómero de función de uno de es-
tos alcoholes.
3.4. Escriba las fórmulas de todos los alcoholes y éteres de fórmula C4H10O.
3.5. La fórmula empírica de un compuesto es C2H5O y su masa molar es de 
90 g ·mol 1. ¿Cuál es su fórmula molecular? Sugiera dos posibles estructuras 
para dicho compuesto.
3.6. Dibuje las fórmulas desarrolladas de distintos isómeros estructurales que 
respondan a la fórmula C3H8O.
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62 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.7. Dibuje las conformaciones eclipsada y alternada de la molécula de etano 
¿Por qué existe una diferencia de energía de 11,9 kJ ·mol 1 entre ambas confor-
maciones?
3.8. Dibuje las proyecciones de Newman para las conformaciones alternada y 
eclipsada del propano y explique las variaciones de energía que acompañan a 
su interconversión.
3.9. Cuál de las conformaciones del ciclohexano es más estable? ¿Por qué?
Estereoisomería (I): Conformaciones.
Isomería geométrica
3.10. Represente mediante cuñas el cis-1-cloro-2-hidroxi-2-metilciclopentano y 
trans-1-cloro-2-hidroxi-2-metilciclopentano.
3.11. Represente las moléculas de cis-2-buteno y trans-2-buteno.
3.12. Represente las moléculas de trans-2-cloro-2-buteno y cis-2-cloro-2-bu-
teno.
3.13. Represente las moléculas de cis-1,2-dimetilciclopentano y trans-1,2-dime-
tilciclopentano.
3.14. Utilice la nomenclatura (E), (Z) para nombrar los compuestos siguientes:
a)
H
CH3
CH3CH3
CH3
b) CH3
CH3
CH3
CH3
H
c)
CH3
CH3
CH3CH3
Cl
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 63
Estereosimería (II): Isomería óptica
3.15. Señale los C asimétricos existentes en las siguientes moléculas:
N
NH
O
OH OH
O
O
CH3 CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
HCH3
CH3
OH
3.16. ¿Cuál de los siguientes compuestos es quiral?
a) 1-bromo-1-feniletano. b) 1-bromo-2-feniletano.
3.17. Represente utilizando la convención de cuñas los dos enantiómeros del 
3-metilhexano.
3.18. Asigne el orden de prioridad para la determinación de laconfiguración 
R S a los siguientes grupos:
H, Br, CH2CH3 y CH2OCH3
3.19. Asigne la configuración R ó S al siguiente enantiómero:
3.20. En cuanto a la estructura de la molécula ¿Qué condición debe cumplirse 
para que exista isomería óptica? ¿Es suficiente la presencia de carbonos asimé-
tricos?
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64 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.21. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) Una molécula con un C asimétrico y configuración R hace girar el plano 
de la luz polarizada siempre en sentido horario.
b) Una sustancia levorrotatoria desvía el plano de la luz polarizada siempre 
en el sentido contrario al de las agujas del reloj.
c) Una molécula con un solo centro asimétrico es siempre quiral.
d) Una molécula con varios centros asimétricos no siempre es quiral.
e) Un compuesto que tenga más de un centro asimétrico pero que posea 
plano de simetría es una forma MESO.
f) Dos estructuras cualesquiera constituyen un par de enantiómeros si no 
son superponibles.
g) Dos diastereómeros son imágenes especulares superponibles.
h) Entre los compuestos con átomos de C asimétricos, sólo las mezclas racé-
micas no giran el plano de la luz polarizada.
3.22. ¿Cuál es la configuración R/S de los átomos de carbono señalados en las 
siguientes moléculas?
O
Cl
Cl
H
H
OH
OH
OH
H OHH
H O
H
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 65
3.23. Complete el diagrama de la diapositiva siguiente indicando:
a) En los recuadros: la relación E (enantiómeros), I: idénticos.
b) En los círculos: la configuración R/S.
3.24. Las siguientes representaciones corresponden al ácido 2-aminopropanoi-
co. Dibuje las representaciones de Fisher correspondientes e indique si corres-
ponden a configuraciones idénticas o son enantiómeros.
COOH
H
NH2
CH3
HOOC
H
CH3
NH2
3.25. Un alcohol de fórmula C6H12O, es terciario, acíclico y existe bajo dos for-
mas enantiómeras. Dibuje mediante cuñas y empleando la representación de 
Fisher el enantiómero de configuración R.
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66 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.26. ¿Cuáles de los siguientes aminoácidos son quirales?
3.27. Indique para cada uno de los pares de moléculas siguientes, la posible 
relación de isomería existente:
a)
HH
Cl
H
Br
CH3
ClH
H Br
CH3
H
b)
BrH
CH3
H
Br
CH3
1
2
BrH
Br H
CH3
CH3
1
2
c)
CH3
OH
OH
CH3
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 67
d)
CH3
OH
H
CH3
OH
CH3
CH3
H
e)
Br
CH3 CH3
OH
1 2
CH3
Br CH3
OH
1 2
3.28. En la siguiente representación se muestran las dos formas enantiómeras 
de la carvona, componente característico del aceite esencial de algunas plantas 
aromáticas. Concretamente, la de la izquierda contribuye al aroma característico 
de la menta y la de la derecha, al de la alcaravea. Identifique el centro quiral e 
indique en cada caso si la configuración es R ó S. (represente las moléculas con 
un modelo tridimensional si es necesario)
CH3
CH3
CH2 H
O O
CH3
H CH2
CH3
3.29. Construya los modelos de las moléculas de 2-hidroxi-3-clorobutano, 2S, 
3S y 2R, 3S y verifique que se trata de diastereómeros. Indicar el número total 
de enantiómeros y diastereómeros que pueden existir en esta molécula.
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68 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Tecnología, sociedad y medio ambiente
3.30. Lea detenidamente el siguiente texto y conteste las cuestiones formuladas 
al final del mismo.
LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA QUE
SE MIRAN EN EL ESPEJO(*)
Cuando, en 1890, Ostwald definió un catalizador como una sustancia capaz de 
modificar la velocidad de una reacción sin consumirse, se abría una nueva era 
que podía dar vida al viejo sueño de los químicos de controlar y dirigir las reac-
ciones hacia la formación de los productos deseados. Así, mediante el uso de 
catalizadores, reacciones que requieren centenares de años para completarse se 
pueden llevar a cabo en cuestión de horas. No es, pues, sorprendente que más 
del 80% de los productos químicos manufacturados precisen el uso de uno o 
más catalizadores en alguna de las etapas de fabricación. Más aún, se podría 
decir que la catálisis ha estado presente, o incluso ha sido el artífice de muchos 
de los grandes hitos industriales de nuestra sociedad en el último siglo. No de-
bemos olvidar que la más moderna agricultura asociada a los fertilizantes, y que 
ha permitido un mayor desarrollo de una gran parte de la humanidad, no hu-
biera sido posible sin la fijación del nitrógeno atmosférico conseguido gracias al 
descubrimiento, por Haber, de un catalizador para la síntesis del amoniaco.
La revolución que representó el automóvil y la aviación, y que está basada en 
la utilización de derivados del petróleo como combustible, ha sido posible gra-
cias a los catalizadores que permiten convertir gran parte del crudo en combus-
tibles líquidos cada vez más limpios. Pero, incluso si pensamos en los combusti-
bles del futuro tales como el hidrógeno o la biomasa, deberemos también pen-
sar en catálisis y fotocatálisis. Estaremos todos de acuerdo en que sería difícil 
imaginar nuestra sociedad, e incluso la futura, sin los polímeros orgánicos (plás-
ticos). Pues bien, gracias a los catalizadores de polimerización se dispone de 
una gran variedad de plásticos con propiedades tan diferentes.
Sin embargo, es en la mayor revolución que se ha dado en este planeta, el na-
cimiento de la vida, donde la catálisis ha sido determinante. Si pensamos en la 
vida como en una serie de reacciones químicas autosostenidas y relacionadas, 
éstas necesitan, para llevarse a cabo a la velocidad y selectividad adecuadas, de 
unos catalizadores denominados enzimas. En muchos casos las enzimas están 
formadas por un átomo metálico central unido a una serie de ligandos de natu-
(*) Autor: Dr. Avelino Corma; texto procedente de: http://www.elpais.es/suplementos/
futuro/20011017/quimica.html
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 69
raleza orgánica. Algunos de estos catalizadores enzimáticos han tenido que 
aumentar su complejidad y adaptarse (¿o tal vez es al revés?) a una constante 
de la naturaleza que podríamos simplificar diciendo que �a la vida no le gusta la 
simetría�. Así, si observamos nuestras manos, éstas no son superponibles, sino 
que una es la imagen especular de la otra. Por esta razón se las califica como 
quirales (del griego cheir, mano), y se habla del fenómeno de la quiralidad u 
orientación derecha o izquierda (en la naturaleza no se observa el centro sino 
derechas, izquierdas y mezclas racémicas de ambas).
De la misma manera, si observamos los distintos tipos de gasterópodos (caraco-
les) terrestres o marinos, veremos que el sentido de la hélice de las conchas es 
siempre el mismo. Esta característica que se observa a nivel macroscópico tam-
bién se produce a nivel molecular y existen moléculas en las que, aún estando 
formadas por los mismos átomos (misma composición química), el ordena-
miento espacial es diferente, de tal manera que una es la imagen especular de 
la otra.
Estas moléculas son quirales y a una forma y a su imagen especular se las deno-
mina isómeros ópticos o enantiómeros, o isómeros L (del latín laevus, izquier-
do), y D (dexter, derecho). La naturaleza, al menos tal y como la conocemos, 
ha alcanzado un elevado grado de especialización, y la vida utiliza exclusiva-
mente proteínas L y ácidos nucleicos D. Podríamos decir que la vida es homo-
quiral y que, por tanto, para un tipo de moléculas dado no acepta más que una 
sola orientación. Este hecho obliga a que los receptores de nuestro organismosean capaces de diferenciar estos isómeros ópticos y puedan acoplarse o ser 
excitados por tan solo uno de ellos. Así, en determinados medicamentos supre-
sores del dolor dos moléculas con la misma composición química pero con dis-
tinta distribución de sus átomos en el espacio (dos moléculas quirales), se com-
portan de manera diferente y uno de los dos enantiómeros es 100 veces más 
efectivo que el otro. En otras ocasiones, la naturaleza ha desarrollado sensores 
diferentes para cada enantiómero y, así, una molécula como el Limoneno pue-
de oler a limón o naranja dependiendo del enantiómero que se considere. En 
algunos casos la selectividad de nuestros receptores por uno de los isómeros 
ópticos L o D la hemos aprendido a costa de sufrimientos. En los �60 los médi-
cos trataban las náuseas de las mujeres embarazadas con el medicamento Tali-
domida. Los laboratorios fabricaban la molécula activa, que era quiral, como 
una mezcla de las formas L y D. Desgraciadamente, uno de los isómeros era 
nocivo para el desarrollo del feto dando lugar a niños malformados.
Todo esto ha llevado a los químicos a tratar de sintetizar en el caso de molécu-
las quirales uno y solo uno de los enantiómeros o isómeros ópticos. Pero si esto 
lo hacen diariamente las enzimas en nuestro organismo, ¿por qué no diseñar 
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70 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
catalizadores que fueran capaces de reconocer a nivel molecular estos isómeros 
y pudiesen dirigir la reacción hacia la formación de uno u otro isómero? Es pre-
cisamente por sus trabajos en el desarrollo de catalizadores quirales que Willliam 
S. Knowles y Ryoji Noyori, y Barry Sharpless, han sido galardonados este año 
con el premio Nóbel de Química. Ellos fueron los pioneros en el uso de comple-
jos metálicos moleculares como catalizadores en síntesis asimétrica.
Los primeros pasos en el campo de la hidrogenación asimétrica los dio a media-
dos de los �60 Knowles en la compañía Monsanto y Noyori en la Universidad de 
Nagoya. Ambos investigadores no sólo llevaron a cabo investigaciones funda-
mentales sobre catálisis asimétrica en hidrogenación, sino que además fueron 
capaces de transferir dichos conocimientos a la industria y solucionar problemas 
que requerían atención urgente en los campos de la medicina y de la química 
fina. Es decir, no sólo investigaron para el futuro muy lejano, sino que también 
lo hicieron para un futuro mucho más próximo del que afortunadamente noso-
tros nos beneficiamos.
Knowles (prácticamente al mismo tiempo que el profesor Kagan en Francia) 
descubrió que es posible llevar a cabo síntesis quirales, y por tanto sintetizar pre-
ferentemente uno de los dos isómeros ópticos de los que hablamos antes, utili-
zando complejos de metales de transición con ligandos quirales y aplicándolos a 
procesos de hidrogenación. Sin embargo, en ciencia raramente se producen 
saltos en el vacío sino que en cada paso se utilizan los avances conseguidos por 
otros investigadores. En el caso del trabajo pionero de Knowles, éste se basó en 
los trabajos de Osborn y Wilkinson sobre complejos de metales de transición 
como catalizadores de hidrogenación no quirales, y en el desarrollo de fosfinas 
quirales por Horner y Mislow. En una primera etapa, Knowles demostró que in-
troduciendo como ligando una fosfina quiral al catalizador de Wilkinson era po-
sible obtener un pequeño exceso enantiomérico del 15%: es decir, enriquecer el 
producto en uno de los dos isómeros ópticos. Este éxito, aunque modesto, dio 
ánimos al investigador para sintetizar un gran número de fosfinas quirales con 
estructuras diferentes, encontrando que algunas de éstas unidas al rodio eran 
capaces de llevar a cabo la hidrogenación selectiva de la fenilalanina para pro-
ducir L-DOPA con un 97,5% de rendimiento. Este descubrimiento ha contribui-
do enormemente a mejorar la calidad de vida de los enfermos de Parkinson.
Noyori presentó en 1966 el primer ejemplo de catálisis asimétrica (ciclopropa-
nación) con un complejo organometálico de cobre bien definido. Aunque los 
primeros resultados dieron rendimientos (excesos) enantiómericos bajos, éstos 
animaron a este investigador y a otros a proseguir las investigaciones. Posterior-
mente, Noyori publicó la síntesis de los dos enantiómeros de un nuevo ligando 
difosfina, el BINAP. Complejos de BINAP con rodio y rutenio le han permitido 
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 71
llevar a cabo la hidrogenación asimétrica de cetonas funcionalizadas, así como 
de ácidos a, b- y b, g-insaturados para producir los ácidos saturados óptima-
mente activos. Sus trabajos de hidrogenación enantioselectiva han permitido la 
obtención del enantiómero más activo del Naproxen (97% de exceso enantió-
merico) que es un antiinflamatorio no esteróideo de amplio uso en medicina. 
Sus estudios fundamentales sobre efectos electrónicos y geométricos en los li-
gandos de los catalizadores de hidrogenación le han permitido realizar síntesis 
industriales como, por ejemplo, la del antibiótico Lexofloxacin, así como de dis-
tintas fragancias comercializadas por la empresa Tagasako (M. Susarte, Acede-
sa-Tagasako).
Si bien es cierto que se habían conseguido éxitos considerables en el campo de 
los catalizadores de hidrogenación asimétrica, los resultados en el campo de la 
oxidación enantioselectiva eran decepcionantes, hasta que en los años ochenta 
Sharpless demostró que un catalizador basado en ti-tartrato era capaz de llevar 
a cabo, enantioselectivamente, la epoxidación de alcoholes alílicos. Este proce-
dimiento ha tenido una enorme repercusión. Recientemente, Sharpless ha desa-
rrollado otra interesante metodología de síntesis: la dihidroxilación quiral de al-
quenos catalizada por complejos de osmio. Es interesante observar que en los 
tres científicos galardonados se dan varias características comunes. Así, además 
de la obvia derivada de sus trabajos en catálisis asimétrica, en todos se da el 
hecho de que en sus primeros trabajos publicados los resultados fueron más 
bien modestos. Sin embargo, lejos de abandonar, continuaron trabajando y 
creando nuevas bases conceptuales que les llevaron más tarde a resultados ex-
traordinarios. Por último, probablemente en todos ellos, y ciertamente en el 
caso de Knowles y Noyori, sus investigaciones más fundamentales no solo no 
les han impedido sino que les han motivado a aportar soluciones a problemas 
de interés industrial. ¿Dónde acaba la investigación fundamental y empieza la 
aplicada? Probablemente, todo es uno y la diferencia solo está en la capacidad 
y conocimientos del investigador.
Cuestiones:
1. Indique tres ejemplos de catálisis en reacciones orgánicas. ¿Cuál es el ca-
talizador utilizado en la síntesis de Haber?
2. ¿Por qué se dice en el artículo que �a la Naturaleza no le gusta la sime-
tría�? Cite algún ejemplo.
3. ¿Cómo definiría un �catalizador quiral�?
4. ¿Qué aspectos de la naturaleza del trabajo científico y de su relación con 
los problemas económicos y sociales aparecen en este trabajo?
5. Explique el significado de los términos subrayados del texto.
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72 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. ¿Cuál de los siguientes compuestos es un isómero de CH3CH2CH2CH2OH?
a) CH3CH2 O CH3
b) CH3CH2CH2OH
c) CH3CH2CH2CH3
d) CH3CH2 O CH2CH3
2. La siguiente molécula corresponde al limoneno, presente en los aceites esen-
ciales de cítricos. ¿Cuáles de los carbonos representados son asimétricos?
CH3
CH2CH3
I
II
III
IV
a) I y II b) III y IV c) solo III d) solo IV
3. ¿Cuáles de entre las siguientes moléculas no presenta actividad óptica?
a) COOH
H OH
HO H
COOH
b) COOH
HO H
H OH
COOH
c) COOH
HO H
HO H
COOH
d) COOH
 Cl H
HO H
COOH
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 73
4. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es correcta?
a) Los átomos de C asimétricos de un mismo compuesto pueden tener dife-
rentes configuraciones R ó S.
b) Una sustancia ópticamente activa con un C asimétrico de configuración 
R siempre será dextrógira.
c) No existe relación entre la configuración R ó S y el carácter dextrógiro o 
levógiro.
d) La configuración R ó S se pudo asociar a la rotación óptica solamente a 
partir de los trabajos de J. M. Bijvoet en 1951 mediante la técnica de di-
fracción de rayos X.
5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
a) Los diastereómeros pueden distinguirse por sus propiedades ópticas y 
por otras propiedades como la temperatura de ebullición, fusión y solubi-
lidad, por ejemplo.
b) Todos los isómeros poseen los mismos valores de sus propiedades físicas: 
temperatura de ebullición, fusión, solubilidad, etc.
c) Sólo los isómeros estructurales pueden distinguirse por propiedades tales 
como la temperatura de ebullición, fusión y solubilidad.
d) Los diastereómeros pueden distinguirse solamente por sus propiedades 
ópticas, ya que el resto de propiedades físicas son comunes.
6. En la siguiente estructura la asignación de Z o E es:
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
a) 2Z, 5E, 8E b) 2E, 5Z, 8Z c) 2Z, 5Z, 8E
d) 2Z, ya que es el único doble enlace que puede dar lugar a isomería 
geométrica.
7. De los siguientes compuestos, ¿cuál puede presentar isomería óptica?
a) CH2 CH CH3 b) CH3 CO COOH
c) CH3 CHOH COOH d) CH3 CHOH CH3
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74 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
8. ¿Cuál de los siguientes compuestos presenta isomería geométrica?
 CH3 Cl
 l l
a) CH3 CH2 C C (CH2 CH3)2 b) H2C C CH3
c) CH3 CH2 CH2 CH3 d) C2H5 CH CH CH2I
9. El 2-metil-1-propanol y el 1-pentanol son:
a) Isomeros de función. b) Isomeros de cadena.
c) Isómeros ópticos. d) No son isómeros.
10. ¿Cuáles de los siguientes pares de moléculas en proyección de Fisher son 
enantiómeras?
I. CH3
 Cl OH
 H
 OH
 H Cl
 CH3
II. CH3
 Cl H
 OH
 Cl
 CH3 OH
 H
III. CH3
 Cl OH
 H
 CH3
 HO Cl
H
IV. CH3
 Cl OH
 Cl
 CH3
 HO Cl
 Cl
a) Son enantiómeras I, III y IV. b) Todas son enantiómeras.
c) Sólo III. d) Son enantiómeras I y III.
11. ¿Cuál de los siguientes pares de sustancias son entre sí diastereómeros?
a) H
 l
HO C CH3
 l
HO C Cl
 l
 H
 H
 l
H3C C OH
 l
 Cl C OH
 l
 H
b) H
 l
Cl C CH3
 l
Cl C CH3
 l
H
 H
 l
H3C C Cl
 l
H3C C Cl
 l
 H
c) H
 l
 Cl C CH3
 l
HO C Cl
 l
 H
 H
 l
H3C C Cl
 l
 HO C Cl
 l
 H
d) H
 l
 Cl C CH3
 l
H3C C OH
 l
 H
 H
 l
H3C C Cl
 l
 HO C CH3
 l
 H
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 75
12. El ácido 2-pentenoico presentará todas las propiedades enunciadas a conti-
nuación excepto una. Indique cuál es:
a) Da ésteres con alcoholes. b) Decolora el agua de bromo.
c) Tiene isómeros cis-trans. d) Existen formas ópticamente activas.
13. ¿Cuál es el orden correcto de prioridad entre los grupos citados a continua-
ción?
I. CH2Cl; II. CH2Br; III. CH CH2; IV. CH2OH
a) I II III IV. b) II I IV III.
c) II I III IV. d) IV III II I.
14. ¿Cuál es el nombre correcto del siguiente hidrocarburo?
CH3
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
a) (3E,6Z)-7-isopropil-3,4-dimetil-3,6-decadieno.
b) (3Z,6E)-7-isopropil-3,4-dimetil-3,6-decadieno.
c) (4Z,7E)-4-isopropil-7,8-dimetil-4,7-decadieno.
c) (4E,7Z)-4-isopropil-7,8-dimetil-4,7-decadieno.
15. El (S)-( )-2-butanol presenta en disolución acuosa una rotación óptica es-
pecífica de [ ]D
25 13,5º (longitud de la celda 2 dm, disolución en H2O,
0,15 g ·L 1). ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?
I. Es levógiro.
II. Tiene un único carbono asimétrico con configuración S.
III. No tiene plano de simetría.
IV. Siendo (S) no puede ser ( ).
a) II y IV. b) II y III. c) I y IV. d) II, III y IV.
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76 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Soluciones
3.1. Se trata de cuatro ejemplos de isomería estructural: a) de cadena; b) de 
cadena; c) de posición; d) de función.
3.2. CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3 CH2
CH3
CH2 CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 77
3.3. CH3OH CH3
CH3
OH
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
OH
CH3 OH
CH3 O CH3Isómero de función
3.4. Alcoholes CH3 OH
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
CH3OH
Éteres CH3
O
CH3 CH3 O CH3
CH3
CH3
O
CH3
3.5. C4H10O2; CH3
CH3
OH
OH
CH3
O O CH3
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78 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.6. CH3 CH3
OH
CH3 OH
CH3
O CH3
3.7. Las representaciones de Newman para las conformaciones alternada y 
eclipsada del etano son, respectivamente:
H
HH
H
H H
H
H
H H
HH
La diferencia de energía puede ser explicada como consecuencia de las repul-
siones entre las nubes electrónicas correspondientes a los electrones de enlace, 
que se encuentran más alejadas en la conformación alternada:
3.8. CH3
H
H
H
H
H
CH3
H
H
HH
H
Los intercambios de energía debidos a la interconversión entre confórmeros son 
debidos a las repulsiones entre las nubes electrónicas de los sustituyentes de los 
átomos de C del enlace cuya rotación consideramos. Así, es mayor en las con-
formaciones eclipsadas que en las alternadas.
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 79
3.9. El ciclohexano presenta conformaciones de �barco� y �silla�; la primera es 
más inestable por la repulsión estérica de los átomos de H más próximos.
3.10. OH
Cl
CH3
H
OH
H
CH3
Cl
3.11. CH3
CH3
CH3 CH3
(2Z)-2-buteno (2E)-2-buteno
3.12. CH3
CH3
Cl
Cl
CH3
CH3
3.13.
CH3
CH3
CH3
CH3
3.14. a) (2Z,5E)-3,6-dimetil-2,5-octadieno.
b) (2E,5Z)-3,6-dimetil-2,5-octadieno.
c) (2Z,5E)-2-cloro-3,6-dimetil-2,5-octadieno.
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80 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.15.
3.16. El 1-bromo-1-feniletano, ya que posee un carbono asimétrico: El 1-bro-
mo-2-feniletano, no.
Br
CH3H
Br
H
H
H
H
3.17. CH3
CH3
CH3
CH3
H
H5C2 C3H7
CH3
H
H7C3 C2H5
Representaciones de Fisher
Correspondencia con las representaciones tridimensionales (cuñas)
C2H5H7C3
H
CH3
C3H7H5C2
H
CH3
Representaciones 3D
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 81
3.18. Br CH2OCH3 CH2CH3 H.
3.19.
H
CH3
H5C2
C3H7
CH3
H
H5C2 C3H7
3.20. Ausencia de planos de simetría. No, cuando hay carbonos asimétricos 
con sustituyentes idénticos puede haber planos de simetría y no existir actividad 
óptica (formas meso).
3.21. a) F. b) V. c) V.
d) V. e) V. f) F.
g) F. h) F.
3.22.
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82 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.23.
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UNIDAD 3. ISOMERÍA 83
3.24. Son enantiómeros (pueden interconvertirse mediante trespermutaciones 
de enlaces) Obsérvense las representaciones de Fisher.
3.25.
C2H5
OH
CH3
CH2
 
OH
CH3 C2H5
CH2
1
2
3
3.26. Son quirales alanina, fenilalanina y serina, ya que en los tres el C2 es asi-
métrico (centro quiral)
3.27. a) Hay un carbono asimétrico (El de la izquierda es R y el de la dere-
cha S). Son enantiómeros y habrá actividad óptica.
b) Son moléculas idénticas (formas meso).
c) No hay carbonos asimétricos y existe plano de simetría (sustancias 
ópticamente inactivas).
d) No hay carbonos asimétricos. Son isómeros geométricos cis-trans, 
ópticamente inactivos.
e) Hay dos carbonos asimétricos y son diastereómeros ópticamente ac-
tivos (RS, SR).
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84 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
3.28. CH3
CH3
CH2 H
O
3 2
1
R
O
CH3
H CH2
CH3
32
1
S
Situando el átomo de H detrás, por ser el sustituyente de menor prioridad y 
aplicando la convención de Cahn, Ingold y Prelog:
3.29. En general: 2M estereoisómeros, siendo M el número de C asimétricos. 
En total habrá pues 4 estereoisómeros:
2R, 3R; 2S, 3R; 2R, 3S; 2S, 3S
Son enantiómeros: Son diasterómeros:
2R, 3R y 2S, 3S 2R, 3R y 2R, 3S
2R, 3S y 2S, 3R 2S, 3S y 2S, 3R
2S, 3S y 2R, 3S
2R, 3R y 2S, 3R
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UNIDAD 4
Hidrocarburos (I). Alcanos y cicloalcanos.
Industria petroquímica
Generalidades. Formulación y nomenclatura.
4.1. Clasifique los siguientes hidrocarburos según sus características estructu-
rales:
a) Ciclopentano. b) 2-metilpentano.
c) 3-metil-1-pentino. d) 1-penteno.
e) 1,3-dimetilbenceno.
4.2. Escriba la fórmula general de un alcano y de un cicloalcano, así como las 
ecuaciones generales para sus procesos de combustión completa, siendo n el 
número de átomos de C.
4.3. ¿Cuál es el alcano cuya combustión completa produce un volumen de 
CO2, triple del suyo, si se miden ambos volúmenes en las mismas condiciones 
de presión y temperatura?
4.4. ¿Por qué los alcanos se denominan también parafinas?
4.5. Explique la diferencia existente entre la entalpía de formación del enlace 
C C en el ciclopropano ( 65 kcal / mol) y en el etano ( 90 kcal ·mol 1)
4.6. ¿Por qué el ciclopentano es una molécula plana y sin tensión anular?
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86 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
4.7. ¿Por qué la molécula de ciclohexano adopta conformaciones plegadas y 
no una disposición plana?
4.8. Indique cuál es la cadena principal y el nombre de los siguientes hidrocar-
buros:
a) CH3 CH3
CH3
CH3
b) CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
c) CH3
CH3
CH3
CH3
d) CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
e) CH3 CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 87
4.9. Señale y numere la cadena principal en los siguientes hidrocarburos. Nóm-
brelos.
a)
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
b)
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
c) CH3CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
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88 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
d) CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
e) CH3 CH3
CH3CH3
CH3
CH3
4.10. Escriba la fórmula desarrollada de:
a) 4-etil-9-metildodecano.
b) 6-etil-7-isopropil-3-metildecano.
c) 4-sec-butil-3-etiloctano.
d) 1-isopropil-2-metilciclohexano.
e) 1-sec-butil-3-terc-butilciclopentano.
f) 1-sec-butil-2-isopropil-3-metilciclopropano.
g) 1-etil-4-(2-metilpentil)cicloheptano.
h) (2-etil-3-propilheptil)ciclobutano.
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 89
Propiedades físicas
4.11. ¿Qué tipo de interacciones existen entre las moléculas de los alcanos?
4.12. Las moléculas de los alcanos poseen enlaces C H ¿Existirán entre ellas 
interacciones por puentes de hidrógeno? Razone la respuesta.
4.13. Justifique la diferencia entre las temperaturas de fusión y ebullición del 
pentano y el octano:
Pentano Tª fusión 143ºC Tª ebullición 309ºC
Octano Tª fusión 216ºC Tª ebullición 399ºC
4.14. Las temperaturas de ebullición de los isómeros: pentano, metilbutano y 
dimetilpropano, a la presión atmosférica, son respectivamente: 36ºC, 28ºC y 
9,5ºC. Justifique dicha variación.
4.15. Justifique las siguientes diferencias entre temperaturas de ebullición:
a) n-butano: 0,5ºC; n-butanol: 117ºC.
b) n-pentano: 36ºC; metilbutano: 28ºC.
c) n-hexano: 69ºC; ciclohexano: 81ºC.
4.16. La piel de ciertas frutas como la manzana posee una brillante capa pro-
tectora constituida por sustancias como C27H56 y C29H60. La cera que se encuen-
tra en las hojas de calabaza y brócoli es principalmente C29H60 y el alcano prin-
cipal en las hojas del tabaco, C31H64. Teniendo en cuenta las propiedades de los 
alcanos (y, en este caso, de los hidrocarburos en general). ¿Cuál es la función 
de la capa cérea en los frutos y hojas?
4.17. ¿Por qué razón el hexano es un buen disolvente para la extracción indus-
trial de aceites de semillas?
4.18. Las temperaturas de fusión y ebullición de los cicloalcanos son mayores 
que las de los alcanos del mismo número de átomos de carbono. Justifique este 
hecho.
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90 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Reactividad
4.19. Proponga una reacción para la obtención de butano mediante la síntesis 
de Wurtz.
4.20. ¿Qué hidrocarburos se obtienen al reaccionar el cloruro de etilo y el clo-
ruro de propilo con Na?
4.21. Se sabe que un gas puede ser metano, etano o propano. Una mezcla de 
10 ml de gas y 100 ml de oxígeno se quema y la mezcla gaseosa resultante, una 
vez seca, ocupa 80 ml ¿De qué alcano se trata?
4.22. La cloración del isopentano (2-metilbutano) proporciona cuatro isómeros 
monoclorados (sustancias con la misma fórmula molecular pero con diferente 
estructura). Escriba sus fórmulas.
4.23. Sustituya las especies correspondientes en la siguiente secuencia de reac-
ciones correspondiente a la reacción de cloración del metano. ¿Por qué la reac-
ción es más difícil en la oscuridad?
Iniciación
Cl Cl
Propagación
Cl· CH4
CH·3 Cl Cl
Terminación
Cl· Cl·
CH·3 Cl·
CH·3 CH·3
4.24. ¿Cuál es el producto de la cloración por radicales libres entre 1 mol de 
Cl2 y 1 mol de ciclohexano?
4.25. Desde el punto de vista industrial, ¿cuál es el producto más importante 
de la oxidación catalítica de los hidrocarburos?
4.26. ¿Cuál será el producto de la deshidrogenación catalítica del propilci-
clohexano?
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 91
4.27. ¿Qué clase de reacción es específica de los cicloalcanos con mayor ten-
sión anular: ciclopropano y ciclobutano?
4.28. ¿A qué se debe la acusada reactividad de los cicloalcanos más peque-
ños?
Tecnología, sociedad y medio ambiente
4.29. Calcule la densidad de entalpía de cada uno de los siguientes combusti-
bles a partir de los datos de la siguiente tabla y discuta dichos valores indicando 
cuáles serían, al margen de consideraciones económicas o medioambientales, 
los más eficaces:
Combustible Fórmula M(g·mol�1)
Hc
0
(kJ ·mol�1)
Densidad
(g ·cm�3)
Metano CH4 (g) 16 890 0,00066
Propano C3H8 (g) 44 2.220 0,0018
Butano C4H10 (g) 58 2.655 0,0026
Benceno C6H6 ( ) 78 3.268 0,88
Metanol CH3OH ( ) 32 726 0,79
Etano C2H6 (g) 30 1.560 0,0012
Acetileno C2H2 (g) 26 1.300 0,0011
Antraceno C14H10 (s) 128 7.057 1,24
Etanol C2H6O ( ) 46 1.368 0,79
4.30. a) Escriba la reacción de combustión completa para el n-pentano:
b) Calcule la entalpía de combustión estándar de dicho proceso sabien-
do que:
H 0f (C5H12 ( ))146,4 kJ ·mol
1
H 0f (CO2 (g)) 393,5 kJ ·mol
1
H 0f (H2O ( )) 285,8 kJ ·mol
1
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92 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) Calcule la entalpía de combustión específica y la densidad de ental-
pía del pentano.
d) ¿Qué volumen de CO2 se obtendrá a partir de la combustión com-
pleta de 100 g de n-pentano si la presión es de 750 mm Hg y la 
temperatura de 50ºC?
e) ¿Qué importancia práctica tienen las entalpías específicas y las den-
sidades de entalpía de combustión, desde el punto de vista del uso 
de los combustibles?
Datos: Ar (C) 12; Ar (H) 1; Ar (O) 16;
(C5H12) 0,626 g/cm
3; R 0,082 atm · /mol ·K
4.31. ¿A qué se denomina índice de octano? ¿Con qué problema relativo al 
funcionamiento de los motores de combustión interna está relacionado?
4.32. Indicar razonadamente cuáles de las siguientes afirmaciones, relativas al 
concepto de �índice de octano�, son erróneas.
a) El índice de octano está directamente relacionado con la entalpía de 
combustión de un combustible.
b) El índice de octano está relacionado con la tendencia a autoinflamarse 
un combustible cuando es sometido a una elevada presión.
c) Cuánto más ramificado es un hidrocarburo menor es su índice de oc-
tano.
d) El índice de octano de un combustible se mide comparando su relación 
de compresión con el de una mezcla de 2,2,4-trimetilpentano y heptano.
e) En los motores Diesel es especialmente importante evitar el autoencendi-
do del combustible.
4.33. ¿Qué función cumplen las zeolitas en la aplicación de los procesos de 
isomerización?
4.34. Enumere los procesos petroquímicos que tienen como objetivo mejorar el 
índice de octano de la fracción del petróleo destinada a la producción de gasoli-
nas? Señale los principales tipos de sustancias que se obtienen en cada uno de 
dichos procesos.
4.35. Las mezclas de gasolina y etanol se utilizan como combustible ¿Por qué 
el etanol debe ser anhidro?
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 93
4.36. El metano puede obtenerse a partir de residuos orgánicos agrícolas y ga-
naderos, constituyendo un valioso recurso energético ¿Qué tipo de reacción tie-
ne lugar y en qué condiciones se desarrolla?
4.37. El keroseno corresponde a la fracción del petróleo destilada entre 175ºC
y 275ºC y está constituida por hidrocarburos entre 10 y 16 átomos de carbono 
¿Cuál es la siguiente fracción más pesada? ¿Y la más ligera? ¿Cuál es el uso de 
los residuos de temperatura de ebullición superior a unos 350ºC?
4.38. Los aceites utilizados en tratamientos fitosanitarios corresponden a la 
fracción más ligera del residuo de temperatura de ebullición mayor de 350ºC
(fuel ligero) ¿Cuál es el fundamento de su uso?
4.39. ¿Cuál es la composición del gas natural?
4.40. ¿Cuáles son los principales productos de la destilación de la hulla?
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94 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. El tipo de moléculas que se encuentran en la gasolina corresponde principal-
mente a...
a) Hidratos de carbono. b) Hidrocarburos.
c) Ésteres. d) Cetonas.
2. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?
I. Los alcanos dan lugar habitualmente a reacciones de adición.
II. Los alcanos más ramificados poseen temperaturas de ebullición infe-
riores a las de los isómeros menos ramificados.
III. En los hidrocarburos saturados los átomos de carbono se enlazan 
mediante orbitales híbridos sp3.
IV. En general, todos los hidrocarburos saturados son solubles en agua 
y otros disolventes polares.
a) Son correctas I y II. b) Son correctas II y III.
c) Son correctas I, II y III. d) Son correctas II, III y IV.
3. En la serie homóloga de los hidrocarburos saturados el tercer miembro es 
C3H8. ¿Cuál es el séptimo miembro?
a) C7H12 b) C7H14 c) C7H16 d) C7H18
4. La combustión completa del etano produce:
a) C2H5OH b) CH3COOH c) CO y H2O d) CO2 y H2O
5. ¿En cuál de las siguientes reacciones interviene la luz durante la etapa de 
iniciación?
a) Cloración de alcanos por radicales. b) Pirólisis.
c) Isomerización. d) Oxidación catalítica.
6. Se denomina �gas de agua� o �gas de síntesis� a la mezcla de:
a) CH4 y C2H6 b) CH4 y H2 c) H2 y CO2 d) H2 y CO
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 95
7. ¿Cuál de las siguientes reacciones se desarrolla sometiendo los hidrocarburos 
a elevadas temperaturas?
a) Isomerización. b) Pirólisis.
c) Oxidación catalítica. d) Síntesis de Wurtz.
8. ¿Cuál es el significado del término �cracking� en la industria del petróleo?
a) Preparación de alquitrán a partir de crudo.
b) Eliminación de hidrógeno a partir de las fracciones de del petróleo.
c) Rotura de los enlaces C C por acción del calor para obtener fracciones 
de menor masa molecular.
d) Obtención de fracciones líquidas por destilación del petróleo crudo.
9. ¿Cuál de los siguientes compuestos presentará mayor punto de ebullición?
a) Octadecano. b) Undecano. c) Hexano. d) Hexadecano.
10. La fracción de la destilación del petróleo que constituye las gasolinas con-
tiene preferentemente hidrocarburos con un número de carbonos entre:
a) 1 y 4. b) 5 y 11. c) 15 y 22. d) Más de 20.
11. La reacción de halogenación en alcanos...
a) Es una reacción de adición. b) Es una reacción de sustitución.
c) Es una reacción de eliminación. d) Es una reacción de transposición.
12. Dentro de la serie homóloga de los n-alcanos ¿A partir de cuál de los si-
guientes hidrocarburos comienzan a ser líquidos a la temperatura ambiente 
(20ºC)?
a) Butano. b) Hexano. c) Pentano. d) Heptano.
13. ¿Cuál de los siguientes hidrocarburos tendrá una mayor temperatura de 
ebullición?
a) Hexano. b) 2-metilpentano.
c) 2,3-dimetilbutano. d) 2,2-dimetilpropano.
14. ¿Cuál de los siguientes hidrocarburos puede experimentar reacciones de 
adición?
a) Ciclopentano. b) Ciclopropano. c) Pentano. d) Propano.
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96 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
15. Dados los siguientes datos acerca de los hidrocarburos: metano, etano, pro-
pano y butano, indique cuál de ellos proporciona en su combustión completa 
una mayor energía por unidad de masa.
a) Metano. b) Butano. c) Propano. d) Etano.
Masa molar
(g ·mol�1)
Hc
0
(kJ ·mol�1)
Densidad
(g/cm3)
Metano CH4 (g) 16 890 0,00066
Etano C2H6 (g) 30 1.560 0,0012
Propano C3H8 (g) 44 2.220 0,0018
Butano C4H10 (g) 58 2.655 0,0026
16. Cuando decimos que una gasolina tiene un índice de octano de 95 nos re-
ferimos a que posee el mismo poder antidetonante que una mezcla de:
a) 95% de n-heptano y 5% de 2,2,4-trimetipentano.
b) 95% de 2,2,4-trimetilpentano y 5% de n-heptano.
c) 95% de octano y 5% de otros hidrocarburos.
d) 95% de octano y 5% de tetraetilplomo.
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 97
Soluciones
4.1. Partiendo del siguiente esquema (Bonner, W. A.; Castro, A. J.) para la cla-
sificación de los hidrocarburos:
Alcanos
Acíclicos Alquenos
Alquinos
Alifáticos
Cicloalcanos
Cíclicos o alicíclicos Cicloalquenos
(Monocíclicos o policíclicos) Cicloalquinos
MonocíclicosAromáticos
Policíclicos
Tenemos: a) alifático, cíclico, cicloalcano; b) alifático, acíclico, alcano; c) alifáti-
co, acíclico, alquino; d) alifático, acíclico, alqueno; e) aromático, monocíclico.
4.2. CnH2n 2 ; CnH2n
2 CnH2n 2 (3n 1) O2 2n CO2 (2n 2) H2O
CnH2n 3n/2 O2 n CO2 n H2O
4.3. Teniendo en cuenta que la ecuación general para la oxidación de un alca-
no es:
2 CnH2n 2 (3n 1) O2 2n CO2 (2n 2) H2O
y que el volumen a P y T constanteses proporcional a la cantidad de sustancia 
(moles), si 2n 3 2; n 3. El hidrocarburo que cumple la condición propues-
ta es el propano.
4.4. La palabra �parafina� proviene del latín: Parum: poca; affinis: afinidad, y 
hace referencia a la escasa reactividad de estas sustancias.
4.5. Debido a la tensión anular a que está sometido, el enlace posee más ener-
gía y, por tanto, su entalpía de formación es menor, en valor absoluto.
4.6. El ángulo interior de un pentágono es de 108º y el de enlace en el carbono 
tetraédrico (hibridación sp3) es de 109º 28� por lo que el ciclopentano puede 
adoptar una estructura plana sin tensión angular.
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98 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
4.7. En el caso del ciclohexano, el ángulo interior del hexágono es 120º por lo 
que sí habría tensión angular si la estructura fuera plana. Por este motivo la mo-
lécula adopta conformaciones plegadas en las que los ángulos de enlace pue-
den ser de 109º.
4.8. a) 2,5-dimetilheptano CH3 CH3
CH3
CH3
1
2
3
4
5
6
7
b) 2,4,8-trimetilnonano.
c) 5-etil-2-metiloctano.
d) 2,5-dimetil-4-propilheptano.
e) 3,4,7-trietil-2-metilnonano.
4.9. a) 5-butil-2-metil-6-propilnonano
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
1
2
3
45
6
7
8
9
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 99
b) 5-butil-2,8-dimetil-4-propilnonano
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
c) 3-etil- 5-(1-etil-2-metilbutil)-2,8-dimetil-nonano
CH3CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
En los radicales 
sustituyentes se asigna 
el número 1 al carbono 
unido a la cadena 
principal.
d) 5-sec-butil-4-etil-3-metil-6-neopentilundecano
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
1 2
3
4
5
67
8
9
10
11
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100 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
e) 5-sec-butil-4-isopropilnonano
CH3 CH3
CH3CH3
CH3
CH3
1
2
3
4 5
6
7
8
9
4.10. a) CH3
CH3
CH3
CH3
b) CH3 CH3
CH3CH3CH3
CH3
c) CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
d)
CH3 CH3
CH3
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 101
e)
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
f)
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
g)
CH3
CH3
CH3
h) CH3
CH3
CH3
4.11. Dado que las moléculas de los alcanos son no polares la unión entre ellas 
se debe a interacciones entre dipolos instantáneos y dipolos inducidos (fuerzas 
de London), muy débiles.
4.12. El enlace por puentes de hidrógeno solamente tiene lugar cuando el áto-
mo de H está enlazado a átomos muy electronegativos: F, O y N.
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102 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
4.13. Las moléculas de octano son también lineales (no ramificadas) y de ma-
yor tamaño, por lo tanto las fuerzas de Van der Waals son más intensas.
4.14. La presencia de ramificaciones disminuye el contacto entre las moléculas 
y, por tanto, la intensidad de las fuerzas intermoleculares.
4.15. a) Presencia de puentes de hidrógeno en el butanol.
b) Mayor proximidad entre las moléculas de n-pentano por su carácter 
lineal.
c) La mayor planaridad del ciclohexano favorece una mayor proximi-
dad entre las moléculas dando lugar a unas fuerzas intermoleculares 
más intensas.
4.16. Los hidrocarburos son insolubles en agua, por lo que la función de la 
capa protectora cérea es disminuir la pérdida de agua.
4.17. Por ser su molécular apolar es muy buen disolvente de compuestos que 
sean apolares o poco polares, como es el caso de las grasas, donde las largas 
cadenas carbonadas de los ácidos grasos proporcionan a la molécula un carác-
ter poco polar.
4.18. Las moléculas de los cicloalcanos, por por ser más simétricas y regulares 
pueden disponerse con mayor proximidad entre ellas, dando lugar a un aumen-
to en la intensidad de las fuerzas intermoleculares y consecuentemente a un 
aumento de las temperaturas de ebullición y fusión. Éstas últimas presentan una 
variación más irregular, ya que están muy condicionadas por la planaridad y 
simetría de las moléculas. Por ejemplo, el ciclohexano tiene una temperatura de 
fusión de 7ºC mientras que la del cicloheptano, que en principio debería ser 
superior, es de 8ºC.
4.19. CH3
Cl
+ Na2 2 CH3 CH3 +
2 NaCl
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 103
4.20. Butano, pentano y hexano.
CH3
Cl
+ CH3 CH3 +
CH3
Cl
CH3
CH3
CH3 CH3
Posibles productos
2 NaCl2 Na
Pueden unirse entre sí las dos cadenas del cloropropano, las dos del cloroetano 
o una de cloropropano con otra de cloroetano.
4.21. Consideremos las tres reacciones de combustión completa de metano, 
etano y propano:
CH4 (g) 2 O2 (g) CO2 (g) 2 H2O ( )
C2H6 (g) 7/2 O2 (g) 2 CO2 (g) 3 H2O ( )
C3H8 (g) 5 O2 (g) 3 CO2 (g) 4 H2O ( )
Si tenemos en cuenta la proporcionalidad entre cantidad de sustancia (moles) y 
el volumen, si P y T son constantes, podemos construir la siguiente tabla:
Hidrocarburo
consumido
O2 consumido
O2
sobrante
CO2
producido
Volumen
total de 
gases
Metano 10 ml 20 ml 80 ml 10 ml 90 ml
Etano 10 ml (7/2) · 10 35 ml 65 ml 20 ml 85 ml
Propano 10 ml 5.10 50 ml 50 ml 30 ml 80 ml
4.22. CH3
CH3
CH3
Cl
CH3
CH3
Cl
CH3
CH3
Cl
=
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104 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
CH3
CH3
CH3
Cl
CH3
CH3
Cl
4.23. Iniciación
 Cl Cl Cl· + Cl·
Propagación
 C· CH4 CH·3 HCl
 CH·3 Cl Cl H3C Cl Cl·
Terminación
 Cl· Cl· Cl Cl
 CH·3 Cl· H3C Cl
 CH·3 CH·3 H3C CH3
4.24.
H H
H
H
H
H
H
H
H H
H
H + Cl Cl + ClH
H H
Cl
H
H
H
H
H
H H
H
H
4.25. Ácidos carboxílicos.
4.26. Propilbenceno
CH3
Pt - Al2O3 a 500 ºC y 300 atm
CH3
+ 3 H22
4.27. La adición. Por ejemplo:
+ Br2 Br Br
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 105
4.28. A su elevada tensión anular, derivada de la diferencia entre el ángulo 
característico de la hibridación sp3 (109º, aproximadamente) y el ángulo propio 
de la geometría del ciclo (60º en el ciclopropano, por ejemplo).
4.29. Se puede calcular así:
Densidad de entalpía (kJ ·dm 3)
0 1kJ molcH ·
1(1/M) g· mol· ( g· 3cm· 3 3) 10 cm· · 3/dm
 [ H 0c kJ ·mol
1 · (g ·cm 3) · 103]/M (g ·mol 1)
Combustible Densidad de entalpía (kJ ·dm�3)
Metano 36,7
Propano 90,4
Butano 119,0
Benceno 36.869,7
Metanol 17.923,1
Etano 62,4
Acetileno 55,0
Antraceno 68.364,7
Etanol 22.515,0
Se observa que los combustibles líquidos poseen una mayor densidad de ental-
pía, lo cual es especialmente importante en consumos tales como la automo-
ción, donde el tanque para el combustible debería ser excesivamente volumino-
so en caso de que el combustible sea un gas. En este sentido cabe destacar la 
elevada densidad de entalpía del antraceno por ser sólido.
4.30. a) C5H12 8 O2 5 CO2 6 H2O
b) 3.535,9 kJ/mol
c) Entalpía específica: 49.109,72 kJ /kg; densidad de entalpía: 
30.742,68 kJ/ .
d) 186,38 .
e) La entalpía específica tiene en cuenta la masa del combustible, por 
tanto, aquellos combustibles de menor masa molar tienen a poseer 
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106 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
una mayor densidad de entalpía. La densidad de entalpía es impor-
tante sobre todo en aquellos sistemas que requieren consumir cierta 
energía en su propio transporte (los automóviles, por ejemplo). El 
mismo problema hay con la densidad de entalpía,pero referido a la 
necesidad de emplear depósitos voluminosos sobre todo cuando se 
utiliza en automoción.
4.31. El I.O. es una medida de la capacidad que la mezcla aire-hidrocarburo 
posee para ser comprimida sin detonar. El fallo que producen los combustibles 
con I.O. inadecuado es el llamado �autoencendido�.
4.32. Son verdaderas b) y d).
4.33. Soporte del catalizador y filtro molecular.
4.34. Isomerización: alcanos de cadena lineal alcanos de cadena 
ramificada
Cracking: alcanos alcanos menores y cicloalcanos
cicloalcanos alquenos y alquenos ramificados
Reformado: alquenos alquenos menores y alquinos
alcanos cicloalcanos aromáticos
4.35. Para que no se separe una fase acuosa como consecuencia de la insolu-
bilidad de la gasolina en agua.
4.36. Se trata de una fermentación anaerobia.
4.37. La siguiente más pesada es el gasóleo y la inmediata más ligera las naf-
tas. La fracción de temperatura de ebullición superior a 350ºC es el fuel bruto 
pesado, a partir del cuál se obtiene un combustible barato para calefacción y 
otros productos como parafina, lubricantes, asfaltos, etc.
4.38. Son insecticidas de contacto que actúan obturando las vías respiratorias 
de artrópodos, formando además sobre la hoja una película protectora que ac-
túa como barrera a la acción de los organismos fitopatógenos. Dadas sus carac-
terísticas químicas no poseen fitotoxicidad si no llevan otros productos en su 
formulación que sí la ocasionen pudiendo ser empleados en agricultura eco-
lógica.
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UNIDAD 4. HIDROCARBUROS (I). ALCANOS Y CICLOALCANOS. INDUSTRIA PETROQUÍMICA 107
4.39. El gas natural es una mezcla de hidrocarburos de baja temperatura de 
ebullición. Predomina el metano (60-80%) junto con el etano, propano y 
butano. También puede haber pequeñas cantidades de hidrocarburos de 5 y 
6 átomos de carbono junto con gases como N2, CO2 y, en algunos yacimien-
tos, H2S.
4.40. Los principales productos de la destilación seca de la hulla son:
a) Gases: CH4, NH3, H2S, etc.
b) Alquitrán de hulla, que a su vez, por destilación, proporciona:
-
treno, etc.
c) Carbón de coque, utilizado en los altos hornos.
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UNIDAD 5
Hidrocarburos (II). Alquenos y alquinos.
Dienos y polienos. Polímeros de adición.
Generalidades. Formulación y nomenclatura
5.1. ¿Por qué los alquenos y alquinos se denominan también hidrocarburos in-
saturados?
5.2. Justifique la estructura plana y lineal del etileno y el acetileno, respectiva-
mente.
5.3. ¿A qué se denomina polieno conjugado?
5.4. ¿Por qué razón el 1,3-pentadieno es más estable que el 1,4-pentadieno?
5.5. Las longitudes de enlace carbono-carbono en el etano, eteno y etino co-
rresponden a los valores citados a continuación, que no están ordenados:
a) 0,120 nm b) 0,154 nm c) 0,135 nm
¿Qué valor corresponde a cada enlace?
5.6. Nombre los siguientes hidrocarburos etilénicos e indique aquellos que pue-
den presentar isomería geométrica:
a)
b) c)
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110 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
d) e) f)
g) h)
5.7. Nombre:
a) CH2 CH3
CH3
b) CH3
CH3
c) CH3
C
C
CH3
d) CH
C
CH3
CH3
CH3
e)
CH3
CH3
CH3
CH3
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 111
f) CH3 CH3
CH2
CH3
CH3CH3
g) CH2 CH3
CH2
h) CH3 C C CH3
i)
CH3
CH3 CH3
j) CH C
CH3
k)
CH3
CH2
5.8. Formule:
a) 1-isopropil-3-propilcicloheptano. b) (2E)-3-metil-2-undecen-8-ino.
c) 3-[(1Z)-1-propenil] ciclopenteno. d) [(2(E)-1-etil-2-butenil] ciclohexano.
e) 3-metilenciclobuteno. f) 3-vinil-1,3-pentadieno.
g) (3E, 5E)-2-etil-1,3,5,7-octatetraeno. h) 4-etil-6-vinildicano.
i) (3Z)-5,6-dimetil-1,3-heptadieno. j) 3-isopropil-1,4-ciclohexadieno.
5.9. Indique la fórmula de los siguientes hidrocarburos y, en caso de error en el 
nombre, rectifíquelo y escriba el correcto.
a) Trimetil-2,4,4 penteno-1. d) Ciclopropil-3 penteno-4.
b) Dietil-2,2 buteno 3. e) ter-butil-4 hepteno-1.
c) Fenil-etileno. f) 1,4,7-octatrieno.
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112 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.10. Nombre los hidrocarburos que poseen las siguientes estructuras:
a) H3C C C CH3 b) C C
c) C C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 d) C CH
CH2
CH3
5.11. Represente la fórmula de los siguientes hidrocarburos:
a) 1-butino. b) 3-metil-3-penten-1-ino.
c) 2-butino. d) 5,5-dimetil-1,3-hexadiino.
e) 2,5-dimetil-3-hexino. f) 4-isopropil-2-nonino.
5.12. En las siguientes estructuras de terpenos sobreescribir las unidades de 
isopreno:
CH2
CH3
CH2
CH3 CH3
OH
CH3 CH3
CH3 CH3
OH
isopropeno geraniol mentol
CH3 CH2
CH3
CH3
CH3CH3
O
CH3CH3
CH3OH
CH3
limoneno alcanfor farnesol
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 113
5.13. Para cada uno de los siguientes polímeros, escriba la fórmula del monó-
mero (o los monómeros) y un pequeño fragmento de la cadena:
a) Polietileno. b) Policloroeteno (PVC).
c) Polipropileno. d) Poliestireno. e) Poliisopreno.
5.14. ¿Qué se entiende por copolímero? Indique un ejemplo.
5.15. ¿Qué se entiende por �grado de polimerización�?
Propiedades físicas
5.16. Experimentalmente, se conoce la existencia de dos compuestos que obe-
decen a la misma fórmula desarollada: 1,2-dicloroetileno y cuya temperaturas 
de ebullición son, respectivamente: 60,3ºC y 47,5ºC. Justifique teóricamente 
dicha diferencia.
5.17. Justifique las diferencias en las temperaturas de ebullición de cis-2-buteno 
y trans-2-buteno.
CH3
CH3 CH3
CH3
3,5ºC 1ºC
5.18. En la siguiente tabla se muestran las temperaturas de fusión y ebullición 
de etano, eteno, etino, propano, propeno y propino:
Tª fusión Tª Ebull.
Etano 172ºC 89ºC
Eteno 169ºC 102ºC
Etino 82ºC 84ºC
Propano 187ºC 42ºC
Propeno 185ºC 48ºC
Propino 102ºC 23ºC
Justifique la variación de dichas temperaturas.
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114 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.19. El etileno es insoluble en agua, poco soluble en etanol y muy soluble en 
éter. Explíquese esta diferencia.
5.20. ¿Qué características estructurales condicionan el carácter termoplástico o 
termoestable de un polímero?
5.21. ¿A qué se denomina cristalinidad de un polímero? ¿Cómo influye en sus 
propiedades físicas?
5.22. ¿Qué cambios se producen en las propiedades de un polímero cuando se 
alcanza la temperatura de transición vítrea?
5.23. ¿Qué diferencias se observan en el comportamiento de un polímero ter-
moplástico y otro termoestable frente al calor?
5.24. ¿Cómo puede explicarse el desprendimiento de calor cuando se estira un 
elastómero? ¿Qué relación guarda este hecho con la contracción que se observa 
al calentarlo? (Téngase en cuenta que, en general, el efecto del calentamiento es 
la dilatación y no la contracción.)
Reactividad
5.25. Ordene de mayor a menor estabilidad los siguientes hidrocarburos:
a) cis-2-buteno. b) trans-2-buteno.
c) 3-etil-4-propil-3-hepteno. d) Etileno.
5.26. ¿Cómo puede justificarse termodinámicamente la diferente estabilidad de 
los alquenos?
5.27. Indique los productos mayoritarios de la adición de HBr a:
a) cis-2-buteno. b) trans-2-buteno. c) Metilpropeno.
5.28. Complete las siguientes reacciones:
a) CH2 CH3 + IH
b) CH3 CH3
CH3
+ Br Br
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 115
c)
d)
CH2
+ H2, Pd
e) CH2 CH3
CH3
+ KMnO4 (diluido y frio)
f) CH3
CH3
+ HClO
5.29. La oxidación de un alqueno mediante KMnO4 en calienteda sólo un pro-
ducto: propanona (acetona). Por otra parte, se ha determinado que 1 g de este 
alqueno puede reaccionar exactamente con 1,90 g de bromo. Hallar la fórmula 
del alqueno (Ar (Br) 80).
5.30. La oxidación catalítica de los alquenos sin ruptura de la molécula tiene 
gran importancia industrial (proceso Wacker). ¿Cuál será el producto de la oxi-
dación catalítica (Pd2 , Cu2 , 130ºC, 3 atm.) del etileno?
5.31. ¿Cuál es la estructura de los alquenos cuya rotura mediante ozono pro-
duce:
a) CH3
O
H CH3 CH3
CH3
O
b) CH3 CH3
O
CH2 O
O
O
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116 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) O O CH3 CH3
O O
5.32. Indique los productos de la oxidación con KMnO4 concentrado en medio 
ácido de:
a) 1-penteno. b) 2-metil-1-penteno.
5.33. Dos compuestos: A y B, tienen la misma fórmula molecular: C3H6. A no 
reacciona con el agua de bromo, mientras que B la decolora. ¿Cuáles son las 
sustancias A y B?
5.34. Dos hidrocarburos poseen la misma fórmula molecular: C7H14. La oxida-
ción enérgica de A con KMnO4 da butanona y ácido propanoico; la oxidación 
de B, en las mismas condiciones, da el ácido 4-metilpentanoico y un desprendi-
miento gaseoso. Nombre los hidrocarburos A y B.
5.35. Indique el compuesto principal que resulta de las siguientes reacciones, 
en las cuales el reactivo limitante es siempre el hidrocarburo:
a) propino Cl2.
b) 2-butino HCl.
c) 2-pentino H2 en presencia de paladio.
d) Propino H2O en presencia de Hg
2 .
5.36. Reemplace las letras (A), (B), (C) y (D) por las fórmulas de los compues-
tos correspondientes:
a) (A) Br2 (B)
b) (B) 2 KOH (150ºC) 2 KBr 2 H2O (C)
c) (C) H2 (Pd) (D)
d) (D) H2O (en presencia de H2SO4) CH3
CH3
CH3
OH
5.37. Indique un procedimiento experimental que permita distinguir:
a) El 1-butino del 2-butino. b) El 1-butino del 1-buteno.
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 117
5.38. Se inflaman 100 cm3 de una mezcla de eteno, etino y O2. Tras enfriar y 
volver la mezcla a las condiciones primitivas queda un volumen de 75 cm3, de los 
que 45 cm3 son de O2. Hállese la composición porcentual de la mezcla inicial.
5.39. Cuando el HBr reacciona con el 2-metil-2-buteno se forma preferente-
mente: 2-bromo-2-metilbutano y no 2-bromo-3-metilbutano. Justifique este he-
cho a partir de la naturaleza de los intermedios de reación.
5.40. ¿Cuál es el papel de los peróxidos como iniciadores en algunos de los 
procesos de síntesis de polímeros por adición?
5.41. Cuando se hace reaccionar Br2 con 1,3-butadieno se obtiene el producto 
característico de la reacción de adición: 3,4-dibromo-1-buteno, pero también se 
forma 1,4-dibromo-2-buteno:
CH2
Br
Br Br
Br
Explíquese este hecho.
5.42. ¿Cuál es el producto de la reacción entre el 1,3-butadieno y los siguientes 
filodienos?
a) Etileno H2C CH2 b) 2-propenal
O
H
H H
H
c) Anhídrido maleico
O
O
O
H
H
d) 1,4-benzoquinona
O
O
H
HH
H
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118 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.43. Complete el siguiente cuadro resumen introduciendo los reactivos y con-
diciones de reacción correspondientes.
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 119
5.44. Complete el siguiente cuadro resumen de las reacciones de los alquinos.
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120 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Tecnología, sociedad y medio ambiente
5.45. Relacionar cada uno de los polímeros de la columna de la izquierda con 
el uso correspondiente que se indica en la columna de la derecha.
1. PVC
2. POLIESTIRENO
3. POLIETENOL
4. POLIETILENO
5. POLIPROPILENO
A. Bolsas solubles en agua caliente
B. Envases, piezas de maquinaria, césped 
artificial
C. Conducciones y recubrimiento de cables 
eléctricos
D. Bolsas
E. Embalajes
5.46. ¿Cuál es la finalidad de los plastificantes en la formulación de los políme-
ros industriales?
5.47. Indique el nombre del polímero que posee las siguientes tres característi-
cas:
a) No es inflamable.
b) Elevada resistencia a los agentes químicos.
c) Puede obtenerse en forma rígida o flexible según la adición o no de plas-
tificantes.
5.48. Desde el punto de vista de sus propiedades térmicas ¿Qué ventaja posee 
el polipropileno frente al polietileno?
5.49. Comente las distintas alternativas que, desde el punto de vista ecológico, 
pueden adoptarse para la gestión de los residuos de plásticos (por ejemplo, el 
polietileno utilizado en invernaderos) y comente sus ventajas e inconvenientes.
5.50. ¿Por qué puede ser rentable reciclar los plásticos? ¿Cuáles son las princi-
pales dificultades que presenta el reciclaje generalizado de los mismos?
5.51. Indique ejemplos de polímeros que hayan sustituido en algunos de sus 
usos a materiales tradicionales como la madera, el cuero, el vidrio, etc.
5.52. ¿Qué efecto importante desde el punto de vista medioambiental trae con-
sigo la incorporación de grupos carbonilo a la cadena de un polímero?
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 121
5.53. Relacione cada uno de los polímeros de la columna de la izquierda con la 
propiedad citada en la columna de la derecha.
1. KEVLAR
2. POLIPIRROL
3. POLIMETILMETACRILATO
4. TEFLÓN
5. NEOPRENO
A. Flexibilidad e impermeabilidad
B. Rigidez y elasticidad similar al acero, 
pero de menor densidad
C. Resistencia química
D. Transparencia
E. Conductividad eléctrica
5.54. ¿Qué papel cumple el etileno en los procesos de maduración y senescen-
cia de la fruta? ¿Qué utilidad tiene controlar su concentración en los procesos 
de postcosecha?
5.55. El acetileno se envasa disuelto en acetona (1 volumen disuelve aproxi-
madamente 350 volúmenes) y ésta, a su vez, se adsorbe en tierra de diatomeas 
¿Cuál es la razón de esta forma de envasado?
5.56. El PVA o acetato de polivinilo se obtiene por polimerización del acetato 
de vinilo:
O
O
CH3
CH2
Represente un fragmento de la cadena de polímero e 
indique sus aplicaciones más importantes
5.57. Explique por qué la química del acetileno, desarrollada por Reppe duran-
te los años 40 del pasado siglo (2ª Guerra Mundial) fue perdiendo progresiva-
mente interés a lo largo de las décadas siguientes y, sin embargo, vuelve a ser 
objeto de interés actualmente.
5.58. Describa brevemente el método de obtención del acetileno a partir del 
carburo de calcio y justifique el elevado coste energético del proceso.
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122 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1ª Parte. Aspectos generales, propiedades
físicas y reactividad
1. La regla de Markovnikov, establecida en 1869 desde un punto de vista mera-
mente experimental, puede explicarse a partir de...
a) La diferente estabilidad de los radicales libres.
b) La diferente estabilidad de los carbocationes.
c) La diferente estabilidad de los carbaniones.
d) La diferente estabilidad de los isómeros cis-trans.
2. ¿Cuál de los siguientes hidrocarburos tendrá una menor temperatura de ebu-
llición?
a) 1-octeno. b) 1-hexeno.
c) cis-2-buteno. d) trans-2-buteno.
3. Los productos de la oxidación enérgica con KMnO4 concentrado en medio 
ácido de un alqueno son: 3-pentanona y ácido propanoico. ¿Cuál es la fórmula 
del alqueno?
a) 3-etil-3-hexeno. b) 5-octeno.
c) 3,5-octadieno. d) Ninguno de los tres.
4. ¿En qué caso los siguientes alquenos están correctamente ordenados de ma-
yor a menor estabilidad?
I CH3 CH2 II CH3
CH3
CH3
CH3
III CH3
CH3
IV CH3
CH3© Editorial Tébar. Prohibida la reproducción sin la autorización expresa de la editorial
UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 123
a) IV I II III. b) I IV II III.
c) II III IV I. d) III IV II I.
5. La hidratación del 2-metil-2-buteno en medio ácido debe producir:
a) 2-metil-3-butanol. b) 2-metil-2-butanol.
c) 3-pentanol. d) 2-pentano.
6. ¿Cuál de estas sustancias será mas reactiva para producir reacciones de adi-
ción y de polimerización?
a) C2H4 b) C6H6 c) C8H18 d) C2H6
7. En los alquenos, una de las consecuencias del mayor carácter �s� de los orbi-
tales sp2 frente a los sp3 es...
a) la mayor acidez del etileno frente al etano, por ejemplo.
b) La existencia de un cierto carácter dipolar en el enlace C C.
c) El carácter lineal de la molécula de eteno (etileno).
d) Son correctas a) y b).
8. ¿Cuál de las siguientes estructuras corresponde a un terpeno?
a) CH3
b) CH3 OH
CH3 CH3
c) CH3
OH
d) CH3 (CH2)n CH3
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124 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9. ¿En cuál de las siguientes reacciones no se cumple la regla de Markovnikov?
a) CH3
CH2
CH3
+ BrH CH3 CH3
BrCH3
2-metil-1-buteno 2-metil-2-bromobutano
b)
CH3 CH3
H
I
HIH+
metilciclohexeno 1-metil-1-yodociclohexano
c)
d) H2C CH CH2 CH3 HBr BrCH2 CH2 CH2 CH3
(en presencia de un peróxido) 1-bromobutano
10. La oxidación suave de 1 mol de 1,3-butadieno con KMnO4 diluido y en frío 
proporcionará:
a) 2 mol de ácido acético. b) 2 mol de etanal.
c) 1 mol de 2,3-butanodiol. d) Butanona.
11. ¿Cuál de las siguientes sustancias será capaz de decolorar una disolución de 
Br2 en CCl4?
a) Poliestireno disuelto en benceno.
b) Estireno (fenileteno) disuelto en benceno.
c) Hexano.
d) Las dos primeras.
12. El ángulo de enlace que forma el C en los hidrocarburos acetilénicos es:
a) 120º. b) 109º. c) 180º.
d) Depende del número de carbonos de la molécula.
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 125
13. La hidratación del 2-metil-1-buteno en medio ácido debe producir prefe-
rentemente:
a) 2-metil-1-butanol. b) 2-metil-3-butanol.
c) 3-metil-3-butanol. d) 2-metil-2-butanol.
14. Si el 1-buteno reacciona con cloruro de hidrógeno se forma:
a) Butano. b) 1-clorobutano.
c) 2-clorobutano. d) 1-clorobuteno.
15. Los productos de la oxidación enérgica con KMnO4 concentrado en medio 
ácido de un alqueno son: acetona y ácido butanoico. ¿Cuál es la fórmula del 
alqueno?
a) 2-metil-2-hexeno. b) 2-hepteno.
c) 3,5-heptadieno. d) Ninguno de los tres.
16. El 1-butanol por deshidratación puede producir:
a) 1,2-butadieno. b) 1-butino. c) 2-butano. d) 1-buteno.
17. ¿Cuál será el filodieno que, mediante la síntesis de Diels-Alder, permite ob-
tener ciclohexeno a partir del 1,3-butadieno?
a) cis-2-buteno. b) trans-2-buteno.
c) Etileno (o eteno). d) Etano.
18. Del compuesto 2-buteno son ciertas todas las siguientes afirmaciones me-
nos una. ¿Cuál?
a) Puede adicionar 1 mol de Br2 por cada mol de 2-buteno.
b) Presenta isomería óptica.
c) Presenta isomería geométrica.
d) Es combustible.
19. La oxidación del 2-metil-1-penteno con KMnO4 concentrado y caliente 
dará:
a) 2-pentanona y metanal. b) Pentanal y metanal.
c) 2-pentanona, CO2 y agua. d) 2-pentanona y ácido metanoico.
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126 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
2ª Parte. Polímeros de adición
1. El polietileno de alta densidad (HDPE) se distingue del polietileno de baja 
densidad (LDPE) en:
a) Su densidad y resistencia mecánica.
b) En la ramificación de sus cadenas.
c) En su cristalinidad.
d) En todos los aspectos anteriormente citados.
2. El conocimiento de la constitución molecular de un polímero y de la natura-
leza de las interacciones entre sus cadenas nos puede ayudar mucho en la pre-
visión de las propiedades de un plástico. De los siguientes polímeros ¿cuál cree 
que debe presentar una mayor resistencia a la tracción?
a) Polietietenol. b) PVC. d) Polipropileno. d) Nilón.
3. La mayor parte de las polimerizaciones por adición se desarrollan:
a) Con desprendimiento de agua entre un grupo ácido y un grupo alcohol.
b) Rotura por iniciadores de dobles enlaces y formación de enlaces simples 
en cadenas mas o menos largas.
c) Por adición de grandes cantidades de oxígeno que faciliten la unión rápi-
da de los enlaces oxidados.
d) Al reaccionar pares de compuestos del tipo: (ácido base; electrófilo 
nucleófilo; oxidante reductor...)
4. Se entiende por copolimerización ...:
a) La mezcla de distintos polímeros.
b) La obtención de polímeros formados mediante reacciones de adición 
entre diferentes monómeros.
c) La adición a los polímeros de sustancias que modifican sus propiedades.
d) La formación de uniones entre las cadenas de un polímero para aumen-
tar su rigidez.
5. ¿Cuál de los siguientes grupos de polímeros corresponde completamente a 
polímeros de adición?
a) Polietileno, poliestireno, polimetilmetacrilato.
b) Nilón, polietileno, caucho sintético (copolímero de butadieno-estireno).
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 127
c) Polipropileno, PVC, baquelita.
d) Resinas de urea-formaldehído, polietilenterftalato (PET), nilón.
6. El estado vítreo-amorfo en un polímero se caracteriza por ...
a) Alcanzarse a elevadas temperaturas.
b) Poseer el material mayor flexibilidad.
c) Su plasticidad.
d) Su rigidez y fragilidad.
7. Cuando los grupos sustituyentes en una cadena se disponen al azar decimos 
que el polímero es:
a) Atáctico. b) Isotáctico. c) Sindiotáctico. d) Isómero.
8. El caucho vulcanizado es un ejemplo de...
a) Polímero lineal. b) Polímero reticulado.
c) Polímero entrecruzado. d) Polímero ramificado.
9. Los catalizadores de Ziegler-Natta permiten obtener polímeros estereorregu-
lares. Decimos que un polímero es isotáctico cuando...
a) Los grupos sustituyentes de la cadena principal se disponen todos al mis-
mo lado.
b) Los grupos sustituyentes se disponen de manera aleatoria.
c) Los grupos sustituyentes se disponen de modo alternado.
d) Los grupos se disponen, indistintamente en cis o trans.
10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones acerca de la cristalinidad de polímeros 
no es correcta?
a) Cuanto más ramificadas son las cadenas de un polímero, menor suele ser 
la cristalinidad.
b) La cristalinidad aumenta la resistencia de un polímero.
c) Los polímeros isotácticos muestran mayor cristalinidad.
d) La cristalinidad solamente puede existir en polímeros formados por es-
tructuras reticulares rígidas como las existentes en las resinas de fenol-
formaldehído o urea-formaldehído.
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128 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
11. Son ejemplos de elastómeros...
a) El caucho y el polietileno, ya que ambos pueden estirarse, aumentando 
en gran medida su longitud.
b) El caucho sintético y, en general, todos los polímeros de adición.
c) El caucho, ya que puede ser deformado, recuperando su forma inicial.
d) Las tres afirmaciones anteriores son correctas.
12. ¿Cuál de los siguientes polímeros no es termoplástico?
a) Poliestireno. b) Resina de fenol-formaldehído.
c) Polipropileno. d) Todos son termoplásticos.
13. ¿Qué diferencia existe entre el PVC utilizado en carpintería exterior y el 
empleado en la fabricación de tuberías para desagües y material eléctrico?
a) En el segundo caso se añaden plastificantes para proporcionar mayor 
flexibilidad.
b) En un caso el PVC se obtiene por adición y en el otro por condensación.
c) El PVC rígido, utilizado en carpintería exterior, se fabrica mezclándolo 
con algún polímero termoestable como la baquelita.
d) El PVC flexible se obtiene a partirdel PVC rígido mediante un tratamien-
to térmico y mecánico apropiado.
14. En general, las propiedades mecánicas de un polímero dependen de:
a) De la constitución química de las cadenas, exclusivamente.
b) Del número de grupos funcionales diferentes presentes en la cadena de 
polímero.
c) De las interacciones entre las cadenas.
d) Del tipo de enlace que se forma cuando se unen los monómeros para 
formar la cadena de polímero.
15. La aplicación de los catalizadores de Ziegler-Natta fue uno de los avances 
más decisivos en el desarrollo de los polímeros. Su importancia se debe a...
a) Que pudieron obtenerse materiales resistentes a elevadas temperaturas.
b) Que pudieron obtenerse materiales como el nilón, cuyos enlaces son si-
milares a los de las cadenas proteínicas de la seda natural.
c) Que pudieron obtenerse materiales con gran estabilidad química.
d) Que pudieron obtenerse polímeros estereorregulares, aumentando su 
cristalinidad y mejorando así sus propiedades mecánicas.
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 129
Soluciones
5.1. Porque los átomos de C no forman el máximo número posible de enlaces 
con otros elementos, existiendo, por tanto, dobles y triples enlaces.
5.2. La estructura plana es consecuencia de la hibridación sp2 del C, donde los 
tres orbitales híbridos se hallan formando ángulos de 120º. La estructura lineal 
del etino o acetileno se debe a la hibridación sp. En este caso, los dos orbitales 
híbridos se hallan dispuestos según un ángulo de 180º.
5.3. A aquel en el que los enlaces dobles se hallan en posiciones alternas.
5.4. El 1,3-pentadieno es un polieno conjugado, en el que es posible proponer 
distintas estructuras de resonancia cuyo reflejo desde el punto de vista químico 
es una mayor estabilidad.
5.5. Etano: 0,154 nm; eteno: 0,135 nm; etino: 0,120 nm
5.6. a) 4-metil-1-penteno. b) 2,3-dimetil-2-buteno.
c) 2-etil-1-buteno. d) 3,3-dimetil-1-buteno.
e) 2-butil-1,3-butadieno. f) 2,5-dimetil-1,3,5-hexatrieno.
g) Etenilciclohexano (vinilciclohexano).
h) 5-metil-5-propil-3-octeno.
Pueden presentar isomería cis-trans: e) y g).
5.7. a) (4E)-6-metil-1,4-heptadieno.
b) 5-isopropil-1,3-ciclopentadieno.
c) (2Z)-2-hexen-4-ino.
d) (6E)-4-etil-3-metil-6-nonen-1-ino.
e) 3-terc-butil-6-etilciclohexeno.
f) 3-(1-isopropilbutil)-6-metil-1-noneno.
g) (4E, 6E)-3-metilen-1,4,6-octatrieno.
h) 2-octino.
i) 3-(4-isopropiloctil)-ciclobuteno.
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130 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
j) (4E)-4-octen-1-ino.
k) 2-propil-3-vinil-1,3-ciclohexadieno.
5.8. a)
CH3
CH3
CH3
b)
CH3
CH3
CC
CH3
c)
CH3
d) CH3
CH3
e)
CH2
f) CH2 CH3
CH2
g) CH2
CH2
CH3
h) CH3 CH3
CH3
CH2
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 131
i)
CH2
CH3
CH3CH3 j) CH3CH3
5.9. a) 2,4,4-trimetil-1-penteno. b) 3-etil-3-metil 1-penteno.
c) Fenileteno. d) 3-ciclopropil-1-penteno.
e) 4-terc-butil-1-hepteno. f) 1,4,7-octatrieno.
5.10. a) 2-butino. b) Difeniletino.
c) 2,2,5,5,-tetrametil-3-hexino. d) 2-metil-1-penten-4-ino.
a) CH2 CH3
CH3 CH3
CH3 b) CH3 CH2
CH3CH3
c)
CH2
d) CH2 CH3
e) CH2 CH3
CH3 CH3
CH3
f) CH2
CH2
5.11. a) b)
c) d)
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132 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
e) f)
5.12. CH2
CH3
CH2
CH3 CH3
OH
CH3 CH3
CH3 CH3
OH
isopreno geraniol mentol
CH3 CH2
CH3
CH3
CH3CH3
O
CH3 CH3
CH3
CH3OH
limoneno alcanfor farnesol
En línea gruesa se muestran las unidades de isopreno. 
5.13. a) ... ... Polietileno
b)
... ...
Cl Cl Cl Cl Cl
Policloroeteno (PVC)
c)
... ...
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
Polipropileno
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 133
d)
... ...
Poliestireno
e)
...
CH3 CH3 CH3
...
Poliisopreno
5.14. Un polímero formado por monómeros diferentes. Ejemplos: SBR: forma-
do por butadieno y estireno, empleado en la fabricación de cubiertas de neu-
máticos o el ABS, formado por acrilonitrilo, butadieno y estireno. Este polímero 
da lugar a materiales de calidad, resistentes, duros y ligeros, que son empleados 
particularmente en la industria del juguete.
5.15. El llamado �grado de polimerización� representa el número medio de 
unidades monoméricas que posee cada cadena y que es igual al cociente entre 
la masa molecular media y la masa molecular de la unidad monomérica. Los 
polímeros más interesantes como materiales son los llamados altos polímeros, 
cuyas masas molares oscilan entre 10.000 y varios millones g/mol.
5.16. Tiene mayor temperatura de ebullición la forma cis ya que sus molécu-
las son más polares y por tanto también son más intensas las fuerzas intermole-
culares.
5.17. La respuesta es similar a la anterior. El enlace simple C C del tipo 
sp2 sp3 es ligeramente polar, ya que el C con hibridación sp
2 es algo más elec-
tronegativo. Por este motivo, los momentos dipolares de estos enlaces se dan 
lugar a un momento dipolar total de la molécula superior en la configuración 
cis, mientras que en la trans tienden a contrarrestarse.
5.18. Las temperaturas de fusión y ebullición más elevadas en los alquinos son 
debidas a que la forma lineal de la molécula permite una mayor proximidad 
entre las moléculas y por tanto una acción más intensa de las fuerzas de Van 
der Waals.
5.19. Los alquenos tienen una polaridad muy débil, por lo que son solubles en 
disolventes también poco polares y son insolubles en agua.
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134 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.20. Los polímeros termoestables se caracterizan por poseer enlaces covalen-
tes que constituyen una red tridimensional, más o menos regular. Esto explica 
que para romper esta estructura sea necesario romper enlaces covalentes, o lo 
que es lo mismo: producir un cambio químico. Por este motivo su calentamien-
to produce la degradación térmica sin que llegue a ablandarse lo suficiente 
como para ser moldeado. Sin embargo, los polímeros termoplásticos están for-
mados por cadenas cuyas interacciones, más o menos intensas, pueden modifi-
carse al calentar sin que ello ocasiones la ruptura de enlaces y por tanto el 
cambio químico.
Fragmento de la estructura de 
una resina fenol-formaldehído 
(baquelita) donde puede obser-
varse que las uniones CH2 en-
tre los anillos bencénicos se dis-
ponen tridimensionalmente.
5.21. A la existencia de zonas en las que las cadenas de polímeros se disponen 
alineadas con cierta regularidad.
5.22. El polímero pierde su elasticidad y se vuelve frágil y quebradizo.
5.23. El polímero termoestable resiste el calentamiento hasta temperaturas rela-
tivamente altas sin ablandarse. Al llegar a cierta temperatura se degrada térmi-
camente, produciendo gases de olor normalmente desagradable, cambiando el 
color, deformándose y volviéndose quebradizo. Los termoplásticos, a tempera-
turas relativamente bajas, comienzan a ablandarse de manera reversible, y pue-
de deformarse una y otra vez por calentamientos y enfriamientos sucesivos, lo 
que permite su trabajo por moldeo, extrusión, etc., sin experimentar transforma-
ción química alguna.
5.24. Cuando se estira un elastómero disminuye la entropía del sistema ya que 
las cadenas adquieren una disposición más ordenada. Dado que S H/T,
dicha disminución implica una variación de entalpía negativa, es decir, una libe-
ración de energía en forma de calor que se percibe como una sensación de 
aumento de temperatura. Lo contrario ocurre cuando se relaja: las cadenas 
adoptan una posición más desordenada: S 0, H 0 y existe una absorción 
de energía en forma decalor desde los alrededores, lo que se traduce en una 
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 135
sensación de disminución térmica. Por el mismo motivo, al calentar un elastó-
mero estamos aumentando su entropía y, consecuentemente, el desorden de las 
cadenas. Éstas, al disponerse de manera más aleatoria y enmarañada, ocasio-
nan una disminución neta de volumen en el material.
5.25. c b a d
5.26. A partir de sus entalpías de hidrogenación, pueden deducirse sus valores 
relativos de las entalpías de formación y, consecuentemente, su diferente esta-
bilidad.
5.27. Las sustancias a) y b) darían 2-bromobutano y la c) 2-bromo-2-metilpro-
pano.
5.28. a) 2-yodopropano. b) 2,3-dibromo-4-metilpentano.
c) 2-metil-2-butanol. d) Etilbenceno.
e) 2-metil-1,2-propanodiol. f) 3-cloro-2-butanol.
5.29. Si solo se forma propanona el producto de partida será: 2,3-dimetil-2-
buteno. La reacción de adición proporciona: 2,3-dibromo-2,3-dimetilbutano.
En 1 g tenemos n 0,119 mol; M (Br2) 160 g/mol; m (Br2) 0,0119 mol; 
160 g/mol 1,9 g.
5.30. Acetaldehído.
5.31. a) 3,4-dimetil-2-penteno. b) 4-metil-1,3-hexadieno.
c) 1,3-dimetil-1,4-ciclohexadieno.
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136 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.32. a) CO2, H2O y ácido butanoico, b) CO2, H2O y 2-pentanona
(metilpropilcetona),
5.33. A: ciclopropano, B: propeno.
5.34. a) 3-metil-3-hexeno. b) 5-metil-1-hexeno.
5.35. a) 1,1,2,2-tetracloropropano. b) 2,2,-diclorobutano.
c) n-pentano. d) Propanona.
5.36. (A) es 3-metil-1-buteno, (B): 3,4-dibromo-2-metilbutano, (C): 3-metil-1-
butino; (D): 3-metil-1-buteno.
5.37. Ambas sustancias pueden distinguirse por:
a) La acidez, ya que el H del 1-butino puede disociarse más fácilmente.
b) En el 1-butino puede haber dos reacciones de adición consecutivas 
mientras que en el 1-buteno sólo una.
5.38. 5% de eteno; 10% de etino y 85% de oxígeno.
5.39. CH3
CH3
CH3
+
CH3
C
+
CH3
CH3
H
H
CH3 C
+
CH3
CH3
H
H
H
+
CH3
CH3
CH3
H
H
Br
CH3
CH3
CH3
H
H
Br
Br
�
En esta reacción los intermedios son carbocationes. Dado que éstos son más 
estables cuanto más sustituido está el C donde reside la carga, se formará prefe-
rentemente el derivado bromado que proviene del ataque del ion Br al carbo-
catión terciario.
5.40. Formar radicales libres.
5.41. La posibilidad de la adición 1,4 queda patente al analizar las posibles 
formas de resonancia del carbocatión intermedio formado en la primera etapa, 
al producirse la reacción con el Br2.
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 137
5.42. a) CH2 CH2
CH2
CH2
H
H
+
b)
O
H
H H
HCH2
CH2
H
H
+
O
H
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138 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c)
O
O
O
H
H
CH2
CH2
H
H
+ O
O
O
d)
O
O
H
HH
H
+
CH2
CH2
H
H
O
O
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 139
5.43.
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140 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.44.
5.45. 1-C; 2-E; 3-A; 4-D; 5-B.
5.46. Mejorar determinadas propiedades mecánicas produciendo materiales 
más flexibles y resistentes.
5.47. PVC.
5.48. Soporta sin deformación temperaturas más elevadas; por este motivo 
puede utilizarse para fabricar objetos que deban ser esterilizados con agua hir-
viendo.
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UNIDAD 5. HIDROCARBUROS (II). ALQUENOS Y ALQUINOS. DIENOS Y POLIENOS... 141
5.49. Principalmente, la alternativa es el reciclaje a partir de la recogida selecti-
va de los residuos de plásticos. Aunque los materiales obtenidos son, evidente-
mente, de inferior calidad que los fabricados por primera vez, tienen importan-
tes aplicaciones, por ejemplo, macetas para invernaderos.
5.50. La obtención de monómeros es costosa y la materia prima productos
derivados del petróleo tienen una disponibilidad limitada. La principal dificul-
tad es lograr métodos eficaces de recogida selectiva que proporcionen materias 
primas de calidad para la fabricación de los productos reciclados.
5.51. Las melaminas, por ejemplo, han sustituido para ciertos usos, a la chapa 
de madera en la industria del mueble, el PVC en carpintería exterior, etc. El 
cuero ha sido sustituido en muchos usos por polímeros como el PVC. El vidrio 
ha ido cediendo muchas de sus aplicaciones a polímeros como el polimetilmeta-
crilato, policarbonatos, poliestirenos, etc.
5.52. La capacidad de fotodegradación.
5.53. 1-B; 2-E; 3-D; 4-C; 5-A.
5.54. El etileno favorece el proceso de maduración y senescencia, de manera 
que modificando su concentración mediante la incorporación de ozono, puede 
controlarse el proceso de maduración y consecuentemente lograr una mayor 
adaptación al ritmo de la demanda de los mercados.
5.55. El acetileno líquido es muy inestable y envasado directamente provocaría 
un elevado riesgo de explosión.
5.56. ----- -----
OCOCH3
OCOCH3
OCOCH3
OCOCH3
OCOCH3
OCOCH3
 Pinturas plásticas al agua
5.57. La disponibilidad a bajo precio de materias primas procedentes del petró-
leo desplazó a la industria basada en el acetileno. La progresiva escasez y el 
elevado precio del crudo pueden volver a hacer rentables algunos de los proce-
sos basados en el acetileno.
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142 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
5.58. 1ª Etapa: 3 C CaO (2.300ºC) CaC2 CO
2ª Etapa: CaC2 2 H2O C2H2 Ca(OH)2
La primera etapa se desarrolla en horno eléctrico cuyo consumo energético es 
considerable, encareciendo el proceso.
Estructura del carburo cálcico: C C
Ca
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UNIDAD 6
Hidrocarburos (III).
Benceno y compuestos aromáticos
Generalidades. Formulación y nomenclatura
6.1. a) Se muestran a continuación algunas posibles estructuras que corres-
ponden a la fórmula molecular del benceno: C6H6, ¿Con qué propie-
dad química del benceno son incompatibles tales estructuras?
1) H3C C C C C CH3
2) C C C
CH2
C
CH2 H
H
3)
H
H
H
H
H
H
4)
H
H
H
H
H
H
5) CH2
H
H
H H
b) ¿Qué consecuencias pueden extraerse del hecho de que solamente 
exista un derivado monobromado del benceno, o lo que es lo mismo, 
que el C6H5Br no tenga isómeros.
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144 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) ¿Cómo puede explicarse la existencia de un solo un derivado ortodi-
sustituido, es decir, que:
X
X
y
X
X
representan la misma sustancia.
d) Justifique cómo las teorías actuales del enlace químico explican satis-
factoriamente los hechos experimentales descritos.
6.2. ¿Cómo puede interpretarse la diferencia entre la entalpía de hidrogenación 
estimada para un hipotético 1,3,5-ciclohexatrieno (79,4 kcal/mol, aproximada-
mente) y el valor experimental de la entalpía de hidrogenación del benceno 
(49,3 kcal/mol)?
+ H2 + H2 + H2
(valor extrapolado a partir
de los otros dos procesos
que sí pueden realizarse 
experimentalmente)
26,5 kcal/mol 28,4 kcal/mol
+ 3 H2
49,3 kcal/mol
79,4 kcal/mol
24,5 kcal/mol
6.3. Indique razonadamente el carácter aromático o no de los siguientes hidro-
carburos:
a)
b)
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 145
c)
d)
6.4. Justifique las diferencias entre laspropiedades químicas del 1,3-ciclopenta-
dieno (Reacciones de adición y oxidación con KMnO4) y las sales del anión ci-
clopentadienilo, mucho menos reactivas.
6.5. Justifique el carácter aromático de la piridina y el pirrol:
N
H
H
HH
H
NH
H
H
H
H
6.6. La piridina tiene carácter básico ¿Por qué? ¿Serán aromáticas las sales de 
piridinio? ¿Por qué?
6.7. a) Nombre:
1)
CH3 CH3
CH3
2)
CH3
OH
3)
OH
OH
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146 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
4)
NH2
OOH
5)
CH3
CH2
6)
CH3
CH3
7)
Cl
Cl
8)
OH
NO2
9)
O
Cl
OH
10)
OH
OH
b) Formule:
1) 1-sec-butil-2,4-dimetilbenceno.
2) 1-terc-butil-3-etil-5-metilbenceno.
3) 1-metil-2-vinilbenceno.
4) 1,2,3-trimetilbenceno.
5) 2-etil-1,4-dimetilbenceno.
6) 4,5-dimetil-1-vinilnaftaleno.
7) 9-alil-7-cloro-1-etilantraceno.
8) 2-alil-5-(1-hidroxietil)-1-fenantrenol.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 147
9) 1-isopropenil-3-metilbenceno.
10) 1-isobutil-2-metilnaftaleno.
Propiedades físicas
6.8. Explique, a partir de la estructura molecular, por qué los compuestos aro-
máticos poseen temperaturas de fusión y ebullición superiores a las de los hi-
drocarburos alifáticos de semejante masa molar.
6.9. Ordene razonadamente, de mayor a menor, las temperaturas de ebulli-
ción de:
a) o-diclorobenceno.
b) p-diclorobenceno.
c) m-diclorobenceno.
6.10. Justifique las diferencias entre las temperaturas de ebullición y fusión ex-
presadas en la siguiente tabla:
Tª ebullición Tª fusión
Benceno 80ºC 5,5ºC
Tolueno 111ºC 95ºC
Etilbenceno 136ºC 94ºC
6.11. El benceno, a diferencia de los alcanos, muestra una ligera solubilidad en 
agua (1%). Justifique este hecho.
Reactividad
6.12. Indique si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera (V) o fal-
sa (F):
a) La hidrogenación catalítica del benceno no puede proporcionar 1,3-ci-
clohexadieno.
b) El ion nitrito NO2 no puede actuar como agente de nitración del ben-
ceno.
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148 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) En un derivado del benceno disustituido en orto pueden existir isómeros 
cis-trans.
d) La hidrogenación total del anillo bencénico puede modificar la reactivi-
dad de los grupos funcionales unidos a los carbonos del mismo.
e) La elevada estabilidad del anillo bencénico hace que los hidrocarburos 
aromáticos sean poco reactivos frente a cualquier tipo de reacción.
f) La elevada estabilidad del anillo bencénico solamente disminuye la reac-
tividad cuando la reacción implica la desaparición del carácter aromático, 
es decir, cuando entran en juego los electrones deslocalizados.
6.13. Cuando el metoxibenceno reacciona con el monocloruro de yodo, sola-
mente se obtienen productos de sustitución yodados, por ejemplo:
O
CH3
+ I Cl
O
CH3
I
+ ClH
a) ¿Cuál de los dos elementos Cl o I es más electronegativo?
b) Identifique el átomo atacante al anillo aromático. ¿Cuál es el signo de su 
carga parcial?
c) ¿Qué tipo de reacción tiene lugar?
d) ¿Mediante qué mecanismo transcurre?
6.14. ¿Qué factores determinan el carácter activante o desactivante de los susti-
tuyentes en el anillo bencénico?
6.15. ¿Cuál será el producto de la nitración electrófila del trifluorometilben-
ceno?
6.16. ¿Qué tipo de intermedio de reacción existe en la sustitución electrófila 
aromática?
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 149
6.17. Ordene de mayor a menor reactividad (en cuanto al mecanismo de susti-
tución electrófila) los siguientes compuestos:
a)
CH3
b)
CF3
c)
CH3
CH3
d)
6.18. ¿Cuál es el principal producto de la nitración electrófila del ácido ben-
zoico?
6.19. ¿Por qué razón los halógenos, siendo desactivantes, orientan en orto y
para?
6.20. Indique el producto principal de las reacciones siguientes (se indica entre 
corchetes el agente catalizador):
a) Benceno CH3 CHCl CH3 [AlCl3]
b) Etilbenceno Cl2 [AlCl3]
c) Etilbenceno Cl2 [h ]
d) C6H5 CH2 CH2 CH2 COCl [AlCl3]
e) Nitrobenceno HNO3 (H2SO4)
f) 1,3-dietilbenceno oxidante
g) Benceno
O
Cl
[AlCl3]
h) C6H5 CH2 CH2 CH2 CH2 CHCl CH3 [AlCl3]
i) Benceno [AlCl3]
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150 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
j) Benceno (CH3)3 C Cl (AlCl3)
k) o-xileno H2 [Ni]
l) Octilbenceno H2SO4
m) p-clorotolueno Na
n) Fenol Cl2 [AlCl3]
o) Nitrobenceno Br2 [AlCl3]
6.21. Indique los reactivos y condiciones que deben emplearse para realizar las 
siguientes transformaciones (pueden ser necesarios dos o tres pasos consecu-
tivos):
a) Benceno en feniletano.
b) Benceno en 1-fenilpentano.
c) Benceno en anilina.
d) Nitrobenceno en p-cloroanilina.
e) Fenol en o-metilfenol (o-cresol).
6.22. ¿Cuál es el producto principal de la mononitración de los siguientes com-
puestos? (Se supone que los grupos oxidables están protegidos.)
a)
Cl
b)
NO2
c)
CH3
d)
SO3H
e)
COOH
f)
OH
g)
CH3
CH3
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 151
h)
COOH
COOH
i)
COOH
COOH
j)
k) l)
COOH
CH3
6.23. Sugiera las reacciones necesarias, indicando condiciones y reactivos ne-
cesarios, para pasar de:
a) Tolueno a bromuro de p-bromobencilo.
b) 2-yodopropano a isopropilbenceno.
c) o-xileno a ácido ftálico (1,2-bencenodicarboxílico).
d) Tolueno a ácido p-nitrobenzoico.
e) Tolueno a benceno.
f) Tolueno a ácido m-nitrobenzoico.
g) p-etilmetilbenceno a benceno.
6.24. Se hizo pasar lentamente Cl2 seco a través de 20 ml de tolueno hirviendo 
a reflujo en un matraz sometido a la acción de la radiación ultravioleta.
a) Proponga la fórmula estructural de los principales productos.
b) ¿Cuál es la función de la radiación ultravioleta?
c) ¿Cuál es el mecanismo de la reacción?
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152 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
6.25. Complete el cuadro siguiente:
Tecnología, sociedad y medio ambiente
6.26. Cite un producto industrial derivado de cada una de las siguientes sus-
tancias de carácter aromático:
a) Benceno. b) Fenol.
c) Anilina. d) Fenileteno (estireno).
e) Tolueno. f) p-xileno.
g) o-xileno.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 153
6.27. ¿Cuáles son las principales aplicaciones industriales del p-xileno y o-xi-
leno?
6.28. ¿A partir de qué alquilbenceno puede obtenerse el estireno? Cite algunos 
materiales u objetos de uso común fabricados con poliestireno.
6.29. Las siglas BTX representan una mezcla de hidrocarburos ¿Cuál? ¿De 
dónde se obtiene?
6.30. ¿Qué técnicas se aplican para la separación de benceno, tolueno y xi-
lenos?
6.31. ¿Por qué, en general, es más conveniente utilizar como disolvente tolue-
no en lugar de benceno?
6.32. ¿Qué material importante desde el punto de vista tecnológico puede con-
siderarse como un hidrocarburo aromático policíclico de un número elevado e 
indefinido de anillos.
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154 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones relativas al benceno es correcta?
a) El benceno tiene tres enlaces simples y tres dobles.
b) Su calor de combustión es el mismo que tendría un hipotético 1,3,5-ci-
clohexatrieno.
c) La longitud de enlace entre los C contiguos del benceno es la misma, 
puesto que los electrones se encuentran deslocalizados.
d) El benceno posee las propiedades químicas características de cualquierpolieno.
2. El grupo OH, como sustituyente en un anillo bencénico, es:
a) Desactivante y orto-paradirigente. b) Activante y orto-paradirigente.
c) Desactivante y metadirigente. d) Activante y metadirigente.
3. El nitrobenceno y el fenol se tratan, en sendas reacciones, con HNO3
( H2SO4). Los productos mayoritarios formados serán:
a) o-dinitrobenceno y p-dinitrobenceno, por una parte; por otra, m-nitro-
fenol.
b) m-dinitrobenceno, por una parte; por otra, o-nitrofenol y p-nitrofenol.
c) o-dinitrobenceno y p-dinitrobenceno, por una parte; por otra, o-nitrofe-
nol y p-nitrofenol.
d) m-dinitrobenceno y m-nitrofenol.
4. La especie que actúa como electrófilo en la reacción de nitración del bence-
no es:
a) HNO3 b) NO2 c) NO2 d) NO
5. Mediante una acilación de Friedel y Crafts puede obtenerse (en una primera 
etapa) fenilpropilcetona. Para ello se hace reaccionar el benceno con otro reac-
tivo (utilizando un ácido de Lewis como catalizador). Este otro reactivo es:
a) Ácido propanoico. b) 1-propanol.
c) Cloruro de propanoílo. d) 1-cloropropano.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 155
6. La alquilación de Friedel-Crafts presenta ciertos inconvenientes, concreta-
mente:
a) Es extremadamente lenta a temperatura ambiente.
b) Se producen polialquilaciones, ya que los radicales alquílicos poseen 
efecto activante.
c) Existen transposiciones ya que existe un ion carbonio intermedio.
d) Son correctas b) y c).
7. ¿Cuál de las siguientes especies es aromática según la regla de Hückel?
a) 1,3,5,7-ciclooctatetraeno. c) Antraceno.
b) Anión ciclopentadienilo. d) Son aromáticas b) y c).
8. El grupo amino, como sustituyente en un anillo bencénico, es:
a) Activante y orto-paradirigente.
b) Desactivante y orto-paradirigente.
c) Activante y metadirigente.
d) Desactivante y metadirigente.
9. Al reaccionar el clorobenceno con ácido nítrico en presencia de ácido sulfúri-
co se obtendrá principalmente:
a) Nitrobenceno. b) Orto y paracloronitrobenceno.
c) m-cloronitrobenceno. d) Diclorobenceno.
10. Al reaccionar nitrobenceno con cloruro de metilo en presencia de tricloruro 
de aluminio se obtiene:
a) Mezcla de orto y paracloronitrobenceno.
b) m-cloronitrobenceno.
c) Mezcla de orto y parametilnitrobenceno.
d) m-metilnitrobenceno.
11. Al reaccionar benceno con ácido sulfúrico fumante se obtiene:
a) Metilbenceno. b) Hexano.
c) Ácido bencenosulfónico. d) No se produce la reacción.
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156 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
12. Al explicar la reactividad del tolueno, hemos de considerar que...
a) El grupo metilo es un activador del anillo aromático.
b) El grupo metilo es un desactivante del anillo aromático.
c) Se dan reacciones de adición al doble enlace.
d) El grupo metilo es un orientador meta.
13. Indique cuál de estos compuestos es aromático.
a) b)
c) d)
14. Si se obtiene a partir de las entalpías medias de formación de enlace la en-
talpía de formación del 1,3,5-ciclohexatrieno se obtiene un valor de 
1.218 kcal ·mol 1. Sin embargo, la entalpía de formación del benceno, obtenida 
experimentalmente, es 1.319 kcal/mol. Esta diferencia de energía se denomina:
a) Energía de estabilización por resonancia.
b) Entalpía de formación del benceno.
c) Calor de hidrogenación del benceno.
d) Entalpía media de formación del doble enlace C C.
15. El proceso de nitración del ácido benzoico proporcionará...
a) Una elevada proporción de ácidos o-nitrobenzoico y p-nitrobenzoico.
b) Un claro predominio de ácido m-nitrobenzoico.
c) Una proporción similar en cada una de las tres orientaciones.
d) No proporciona ningún producto, ya que por ser el grupo carboxilo des-
activante la reacción no tiene lugar.
16. Un producto de la reacción entre el benceno y el 1-cloropropano en pre-
sencia de AlCl3 será:
a) Clorobenceno. b) Propilbenceno.
c) Metacloropropilbenceno. d) Propeno.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 157
17. Actualmente, la mayor parte de las mezclas BTX (benceno-tolueno-xilenos) 
se obtiene mediante:
a) Destilación fraccionada del crudo. b) Pirólisis.
c) Isomerización. d) Reformado catalítico y craqueo 
al vapor.
18. ¿A partir de qué hidrocarburo aromático polinuclear puede obtenerse la 
antraquinona?
O
O
a) Antraceno. b) Naftaleno. c) Fenantreno. d) Pireno.
19. ¿Cuál de los siguientes hidrocarburos tendrá mayor temperatura de ebulli-
ción?
a) Hexano. b) Benceno. c) Tolueno. d) 2,2-dimetilbutano.
20. ¿Cuál de los siguientes hidrocarburos presenta una mayor temperatura de 
fusión?
a) Benceno. b) Tolueno. c) Hexano. d) Naftaleno.
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158 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Soluciones
6.1. a) La ausencia de reacciones de adición es incompatible con todas 
aquellas estructuras con enlaces dobles y triples. La estructura 3 fue la 
propuesta en el S.XIX por Dewar y fue sintetizada a mediados del 
S.XX por Van Tamelen, siendo una molécula altamente inestable que 
se isomeriza rápidamente a benceno. La estructura 4 es una de las 
fórmulas propuestas por Kekulé. Para explicar la ausencia de reaccio-
nes de adición éste supuso que en el benceno existe una interconver-
sión muy rápida entre las dos siguientes estructuras:
b) La existencia de un solo derivado monobromado (y en general, mo-
nosustituido) solamente puede explicarse admitiendo que los 6 carbo-
nos del benceno son químicamente idénticos.
c) La existencia de, por ejemplo, un solo 1,2-dibromobenceno es con-
tradictoria con una estructura derivada del 1,3,5-ciclohexatrieno, ya 
que podríamos tener entonces dos isómeros:
Br
Br
Br
Br
Kekulé sugirió que entre ambos isómeros existe un equilibrio en el 
que se interconvierten rápidamente:
Br
Br
Br
Br
d) Desde los conocimientos actuales acerca del enlace químico, hay un 
hecho experimental que obliga a rechazar esta alternativa: La longitud 
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 159
de enlace carbono-carbono: 0,1397 nm es la misma para todos los 
enlaces. Si existieran enlaces dobles y simples, la estructura no sería la 
de un hexágono regular, ya que la longitud de enlace C C sería me-
nor que la del C C.
Además, el calor de hidrogenación del benceno es menor que el esti-
mado para el 1,3,5-ciclohexatrieno a partir de los valores del ci-
clohexeno y ciclohexadieno. Ello lleva a plantear la estructura del 
benceno como un híbrido de resonancia (no un equilibrio) entre las 
dos estructuras propuestas por Kekulé:
Dicho híbrido de resonancia se representa mediante un círculo inscri-
to en el ciclo hexagonal. Desde el modelo cuántico del átomo la exis-
tencia de este híbrido de resonancia se interpreta admitiendo la deslo-
calización electrónica, de los electrones ; es decir, de los electrones 
de los orbitales pz de los átomos de carbono. De este modo, la densi-
dad electrónica es la misma entre todos los átomos de C y, por tanto, 
idénticos los enlaces.
Sistema de enlaces Sistema de electrones
sigma sp2-sp2 en el benceno deslocalizados
6.2. Dicha diferencia de energía puede interpretarse como la estabilidad debida 
a la resonancia.
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160 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
6.3. Todos son sistemas cíclicos conjugados con una geometría plana o casi 
plana, pero en d) 1,3,5,7-ciclooctatetraeno, no se cumple la regla de Hückel, no 
siendo entonces aromático.
6.4.
CH
-.. �
La menor reactividad de los compuestos formados por el anión ciclopentadieni-
lo se debe al carácter aromático del mismo (cumple la regla de Hückel paran 1).
6.5. Si consideramos la estructura electrónica de ambas especies podemos ob-
servar que ambos casos puede existir en sistema de electrones deslocalizado 
que cumple la regla de Hückel.
6.6. La piridina se protona en medio ácido formando el ion piridinio:
N
+ OH2
N
+
H
+ OH -
El protón se enlaza al anillo aceptando el par de electrones no enlazantes del N, 
lo que no afecta para nada al sexteto aromático de electrones , por lo que las 
sales de piridinio seguirán siendo aromáticas como la piridina.
6.7. a) 1) 1-isopropil-4-metilbenceno.
 2) 1-hidroxi-3-metilbenceno (m-cresol).
 3) 1,2-dihidroxibenceno (pirocatecol).
 4) Ácido 3-aminobenzoico.
 5) 1-alil-3-metilbenceno.
 6) 1-etil-5-metilnaftaleno.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 161
 7) 1,7-dicloroantraceno.
 8) 5-nitro-1-fenantrenol.
 9) Cloruro de 3-hidroxibenzoílo.
 10) 1,2-naftalenodiol.
b) 1)
CH3
CH3
CH3
CH3
2)
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
3)
CH3
CH2
4)
CH3
CH3
CH3
5)
CH3
CH3
CH3
6)
CH3
CH2
CH3
7)
Cl
CH3
CH2
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162 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
8)
CH2
OH
OHCH3
9)
CH2
CH3
CH3
10)
CH3
CH3
CH3
6.8. Como consecuencia de su estructura plana, las moléculas pueden dispo-
nerse entre ellas con mayor proximidad, siendo por tanto más intensas las fuer-
zas intermoleculares.
6.9. El momento dipolar total, derivado de los momentos dipolares de los enla-
ces C Cl, determina la intensidad de las interacciones dipolo-dipolo y, por tan-
to, la Tª de ebullición.
6.10. La variación de las temperaturas de ebullición está relacionada con el in-
cremento de la masa molar, sin embargo, la de fusión está más condicionada 
por la simetría molecular que favorece la disposición más ordenada propia de la 
fase sólida; de ahí la mayor temperatura de fusión del benceno.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 163
6.11. La pequeña solubilidad en agua del benceno es debida a la elevada den-
sidad electrónica derivada del sistema electrónico deslocalizado, capaz de inte-
ractuar con moléculas polares como la de agua.
6.12. a) V (La hidrogenación catalítica del benceno conduce al ciclohexano).
b) V (La nitración se produce por la acción del ion nitronio NO2 que 
dispone de un orbital vacío capaz de interactuar con la nube electró-
nica del benceno, lo cual no es posible en el caso del nitrito)
 .. .. ..
[:O N O:] ion nitronio .. ..
 .. .. ..
[:O N O:] ion nitrito .. .. ..
c) F (No debe confundirse el anillo del ciclohexano con el anillo bencé-
nico; los átomos de carbono del anillo bencénico sólo pueden formar 
un enlace y, por tanto, no es posible la isomería cis-trans).
d) V (Existen dos casos en los que la reactividad de la cadena lateral de-
pende de la del anillo bencénico:
-
ce doble o un par de electrones no compartido en posición conju-
gada con el núcleo bencénico. Un ejemplo es el carácter mucho 
menos básico de la anilina frente a la ciclohexilamina o la mayor 
acidez del fenol respecto del ciclohexanol.
con el núcleo bencénico, existe conjugación en los intermedios de 
la reacción. Por ejemplo, el cloruro de bencilo es más reactivo que 
el cloroetilciclohexano como consecuencia de la mayor estabilidad 
por resonancia del carbocatión bencilo: C6H5 CH2.
e) F (El enunciado sería cierto en cuanto a las reacciones de adición 
pero no respecto de las sustituciones electrófilas, donde la reactividad 
se debe a la nube . deslocalizada del anillo bencénico).
f) V (Consecuentemente con la explicación anterior, la elevada estabili-
dad de la estructura electrónica del anillo bencénico es la causa de su 
baja reactividad cuando las reacciones implican la desaparición de 
dicha estructura).
6.13. a) Cl.
b) I, ya que por la elevada electronegatividad del Cl la molécula de ICl 
puede polarizarse así: I Cl .
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164 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) Sustitución electrofílica aromática.
d) La reacción transcurre a través de un carbocatión intermedio no aro-
mático. El I es atraído por la nube electrónica deslocalizada del anillo 
bencénico, formando el citado carbocatión inestable, que recupera la 
aromaticidad al desprender un H , siendo la reacción global:
H H
H
H H
H
I+ Cl�
C
+
H
H H
HH
H
I
C
+
HH
H
H H
H
I
C
+
HH
H
H H
H
I
C
+
H
H H
HH
H
I
H H
H
H H
I
Cl
-
+ ClH
6.14. La estabilidad de las posibles formas de resonancia del carbocatión inter-
medio y el efecto inductivo de los sustituyentes.
6.15. Por la electronegatividad del F, el efecto inductivo hace que dicho sustitu-
yente posea un carácter metadirigente y desactivante. El producto será el 
m-nitro(trifluorometil)benceno.
6.16. Un carbocatión no aromático.
6.17. Teniendo en cuenta el carácter activante del radical metilo y desactivante 
del fluorometilo, el orden de reactividad decreciente será: c a b d.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 165
6.18. El ácido m-nitrobenzoico.
6.19. Porque son desactivantes por efecto inductivo pero orto-paradirigentes 
por resonancia.
6.20. a) Isopropilbenceno (cumeno).
b) o-cloroetilbenceno y p-cloroetilbenceno.
c) (1-cloroetil)benceno 91% y (2-cloroetil)benceno 9% .
d) Reacción de Friedel-Crafts intramolecular: 
O
e) m-dinitrobenceno.
f) Ácido m-bencenodioico.
g)
O
h) Reacción de Friedel-Crafts intramolecular: 
CH3
i) Difenilmetano.
j) (1,1-dimetiletil) benceno.
k) 1,2-dimetilciclohexano.
l) Ácido o-octilbencenosulfónico y p-octilbencenosulfónico.
m) 4,4�-dimetil-1,1�-bifenilo.
n) o-clorofenol y p-clorofenol.
o) m-bromonitrobenceno.
6.21. a) Benceno (exceso) cloruro de etilo (AlCl3). Si no se utiliza un gran 
exceso de benceno, se añaden grupos etilo al benceno, ya que el etilo 
que se ha unido al benceno lo activa frente a nuevas sustituciones.
b) A través de la acilación de Friedel-Crafts con cloruro de pentanoílo y 
posterior reducción de la fenilalquilcetona:
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166 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) Nitración del benceno con mezcla sulfonítrica (HNO3/H2SO4) seguido 
de reducción del grupo nitro a amina con Fe/HCl.
d) Reducción del nitrobenceno a anilina con Fe/HCl y cloración de la 
anilina en posición para con Cl2/FeCl3.
e) La metilación directa de Friedel-Crafts conduciría a un producto poli-
metilado en las posiciones orto y para, ya que el anillo está muy acti-
vado en esas posiciones y la inclusión de sustituyentes metilo aún ac-
tivaría más el anillo. Se debe realizar una sulfonación en posición 
para que protege esa posición y desactiva el anillo de modo que no se 
originan productos polisustituidos. A continuación se realiza una meti-
lación de Friedel-Crafts (en posición orto con respecto al grupo OH
y meta respecto del SO3H), seguido de la eliminación del SO3H
por calentamiento con agua en medio ácido:
 El producto ácido 2-hidroxibencenosulfónico, correspondiente a la 
sulfonación del fenol en posición orto, subproducto de la primera re-
acción, se puede separar del derivado en posición para. Calentando 
en medio ácido, se recupera el reactivo de partida.
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 167
6.22. a)
Cl
NO2
b)
c) d)
e)
COOH
NO2
f)
g) h)
COOH
COOHO2N
i)
COOH
COOH
NO2
j)
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168 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
k) l)
6.23. a)
b) CH3 CH3
I
+ 2 Na +
I
CH3
CH3
2 NaI+
c)
CH3
CH3
O
OH
O
OH
O2, 400ºC, V2O5 + OH2
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 169
d)
CH3
HNO3
H2SO4
CH3
NO2
+ OH2
KMnO4 (OH
–)
NO2
O OH
+ OH2+
e)
CH3
O OH
+ CO2
K2Cr2O7, H2SO4 calor (390ºC)
f)
g)
CH3
CH3
O OH
OOH
K2Cr2O7, H2SO4 calor (390ºC)
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170 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
6.24. a)
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
b) Cl2 Cl· formación de radicales libres
c) Cl2 Cl·
 C6H5CH3 Cl· C6H5CH·2 HCl iniciación
 C6H5CH·2 Cl2 C6H5CH2Cl Cl· Propagación
Terminación:
 Cl· Cl· Cl2
 C6H5CH·2 Cl· C6H5CH2Cl
 C6H5CH·2 C6H5CH·2 C6H5CH2CH2C6H5
CH2 CH2
+
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UNIDAD 6. HIDROCARBUROS (III). BENCENO Y COMPUESTOS AROMÁTICOS 171
6.25.
6.26. a) Síntesis de otras sustancias como fenol, anilina, estireno, anhídrido 
maleico (punto de partida para los poliésteres), dodecilbenceno (in-
dustria de los detergentes).
b) Resinas fenólicas, plaguicidas, medicamentos.
c) Colorantes, síntesis diversas.
d) Poliestireno (termoplástico ampliamente utilizado en envases y otros 
productos). Procesado de modo que retenga aire forma el conocido 
poliestireno expandido (el popular �corcho blanco�), muy utilizado 
para embalajes y otros usos.
e) TNT, resinas de poliuretano.
f) Ácido tereftálico (poliésteres).
g) Anhidrido ftálico: plastificantes, resinas, barnices...
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172 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
6.27. El p-xileno se emplea primcipalmente para obtener ácido tereftálico y su 
éster dimetílico que es la materia prima para la fabricación de fibras de poliés-
ter; en cuanto al o-xileno se utiliza para la obtención del anhídrido ftálico, punto 
de partida para la síntesis de plastificantes y resinas empleadas en la formula-
ción de pinturas.
6.28. Etilbenceno. Vasos desechables, envases de yogures, etc. Cuando se pro-
cesa de modo que retenga un elevado volumen de aire forma el popular �cor-
cho blanco� (poliestireno expandido).
6.29. Benceno-tolueno-xilenos. Principalmente, a partir del reformado catalíti-
co y el cracking al vapor de las fracciones C6-C8 en las refinerías.
6.30. La separación por destilación fraccionada es muy difícil al poseer tempe-
raturas de ebullición muy próximas. Para separar los compuestos aromáticos de 
las gasolinas obtenidas por reformado se emplea la extracción líquido-líquido en 
contracorriente con un disolvente bastante polar e inmiscible con los hidrocar-
buros alifáticos (etilenglicol, por ejemplo). Después se separan evaporándolos 
con vapor de agua. La mezcla BTX se separa posteriormente a través de sucesi-
vas columnas de destilación fraccionada.
6.31. Por la elevada toxicidad y efectos cancerígenos del benceno.
6.32. El grafito.
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UNIDAD 7
Compuestos halogenados.
Reacciones de sustitución nucleófila
y eliminación
Generalidades. Formulación y nomenclatura
7.1. En la siguiente tabla se enumeran las entalpías de formación del enlace 
carbono-halógeno en los halogenuros de metilo:
Enlace Hf
0 enlace (kcal ·mol�1)
C F 105
C Cl 78
C Br 66
C I 57
a) ¿Por qué se especifica que el valor proporcionado corresponde a los en-
laces C X en los halogenuros de metilo?
b) ¿Qué consecuencias tiene, desde el punto de vista de la reactividad quí-
mica, la elevada entalpía de formación de enlace C F? ¿Conoce algún 
material cuyo uso se fundamente precisamente en las características de 
dicho enlace?
c) ¿Qué tipo de efecto inductivo producirá en una molécula la presencia de 
un halógeno?
d) Consideremos las siguientes reacciones:
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174 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
CH3 Br + CH3 I +I � Br �
Br
F +
I
F +I
� Br �
La velocidad de la primera es unas doce veces la de la segunda. Explique 
este hecho.
7.2. Indique si cada uno de los siguientes derivados halogenados es primario, 
secundario o terciario:
a) CH3 CH3
Cl
b) CH3 CH3
CH3Cl
c) CH3 Br
d)
CH3 CH3
CH3 Cl
CH3
e) CH3
CH3
I
7.3. Nombre:
a) CH3
CH3
CH3CH3
Cl
b)
Br
Br
CH3
c) CH2
Cl
CH3
CH3
d)
CH3CH3
Cl
Cl
e)
Cl
CH3
CH3
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 175
7.4. Formule:
a) 3,7-dicloro-2,4-dimetiloctano.
b) 2,4,5-tricloro-1,1,3,3-tetrametilciclopentano.
c) (3E)-3,4-dibromo-3-hexeno.
d) 1-isopropil-3-propil-5-yodobenceno.
e) 1-bromo-6-cloronaftaleno.
f) 3,4,5-trifluoro-1-hexeno.
Propiedades físicas
7.5. a) Considere los siguientes datos experimentales:
CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
Masa molar (g ·mol�1) 50,49 84,93 119,38 153,82
Tª ebullición (ºC) 24,2 40 61,7 76,5
 (Debye) 1,51 1,50 1,16 0
¿Qué factor determina principalmente la temperatura de ebullición? ¿Qué 
tipo de interacción molecular predomina?
b) La siguiente gráfica muestra la variación de la temperatura de ebullición 
en función del número de átomos de carbono para las series homólogas 
de los alcanos y de sus derivados monohalogenados:
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176 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Interprete las variaciones observadas en dicha gráfica.
c) Compare la gráfica anterior con la siguiente, donde la variación de las 
temperaturas de ebullición se relaciona con la masa molar. ¿Qué conclu-
sión puede obtenerse? Relacione la información derivada de la compara-
ción entre ambas gráficas con la respuesta al apartado a).
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 177
7.6. Prediga la solubilidad en agua y éter etílico de diclorometano y tetracloruro 
de carbono.
Reactividad
7.7. Determine en cada una de las reacciones siguientes cuál es el reactivo nu-
cleófilo:
a) CH3 MgBr CH3 CH2Br CH3 CH2 CH3 MgBr2
b) NH3 H2O NH4 OH
c) 2 C6H5ONa (CH3)2SO4 2 C6H5 O CH3 Na2SO4
d)
e) CH3I C6H5 NH2 C6H5 NH2 CH3 I
f) CH3 CH2 CH2Br H2O CH3 CH2 CH2OH HBr
7.8. ¿Qué puntos de cada una de las moléculas siguientes son susceptibles de 
ser atacados por reactivos nucleófilos? Si hay varios ¿cuál será atacado prefe-
rentemente?
a)
O
H b) C
N
c) d) N
CH3
CH3O
H
e)
CH3
CH3 CH3
CH3
O
f) O
CH3
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178 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
g) CH2
C
N
H
7.9. Indique si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa.
a) Un mismo reactivo, por ejemplo el OH , en las mismas condiciones, pue-
de tener dos comportamientos diferentes simultáneos frente a un mismo 
derivado halogenado.
b) En un medio básico y nucleófilo, todos los derivados halogenados dan 
lugar a una competición entre una reacción de sustitución y una de elimi-
nación, pudiendo favorecerse una u otra con una selección conveniente 
de las condiciones de la reacción.
c) Los derivados fluorados son mucho más reactivos que los yodados como 
consecuencia de la mucho mayor electronegatividad del flúor.
d) La reacción de Friedel y Crafts (hidrocarburo bencénico derivado halo-
genado en presencia de AlCl3) es una sustitución electrófila, no nucleófila.
7.10. Se propone a continuación una lista de características que pueden asig-
narse a cada uno de los tipos de reacción estudiados en este tema: SN1, SN2, E1
y E2. Indicar en cadacaso con qué tipo (o tipos) de reacción pueden relacionar-
se dichas características:
1) Proceso elemental.
2) Proceso complejo.
3) Favorecida por disolventes polares próticos.
4) Favorecida por disolventes polares no próticos.
5) No se modifica la hibridación de los átomos de carbono implicados.
6) Se modifica la hibridación de los átomos de carbono implicados.
7) Puede tener lugar con reactivos aniónicos o moleculares.
8) Su velocidad depende de la concentración del nucleófilo.
9) Estereoespecífica.
10) No estereoespecífica.
11) Regioselectiva.
12) Monomolecular.
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 179
13) Bimolecular.
14) Concertada.
15) Provoca una inversión de la configuración.
16) Produce racemización.
17) Pasa por un estado de transición en el que existen tres enlaces en el 
mismo plano.
18) Pasa por un estado de transición en el que dos enlaces están dispuestos 
linealmente.
19) Pasa por un intermedio de reacción plano (en cuanto a los enlaces que 
intervienen en la reacción).
20) Puede dar lugar a transposiciones.
7.11. Indique los productos predominantes de cada una de las siguientes reac-
ciones, señalando también, en su caso, los productos intermedios solicitados:
a) 1-cloro-3-metilciclohexano KCN ..............
b) C12H25 N(CH3)2 CH3I ..............
c) 2-cloropropano KI ..............
d) 3-bromopropeno CH3ONa ..............
e) H CO2Na 2-bromobutano ..............
f)
C C Na
yoduro de isobutilo ..............
g) 1-buteno HCl .............. NH3 ..............
h) Clorociclopentano KOH (concentrado) ..............
(producto anterior) KMnO4 (conc.) ..............
i) (CH3)3 CH2OH HCl ..............
(producto anterior) NaNO2 ..............
j) 1-penteno HBr y peróxidos ..............
(producto anterior) H2O ..............
k) 3-bromociclohexeno NaOH (dil.) ..............
(producto anterior) H2 [Ni] ..............
l) CH3
Br
CH3
CH3
+ NaO CH2CH3 (etanol, 50ºC) ..............
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180 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
m) 1,4-dibromociclohexano OH (conc.) ..............
n) 3-cloro-2-metilbutano OH (conc.) ..............
o) Clorobenceno cloruro de bencilo (AlCl3) ..............
7.12. En las siguientes reacciones de sustitución nucleofílica de haluros de al-
quilo, indique si se producen mediante un mecanismo SN1 o SN2. Represente la 
fórmula estructural del producto obtenido.
a) 1-cloropropano NH3
b) 2-cloropropano H2O
c) 2-cloropropano H2S disuelto en dimetilsulfóxido (DMS)
d) C6H5 CH2Cl CH3OH
7.13. Prediga si en las siguientes reacciones se obtendrá el producto de SN2 o 
E2. Represente la fórmula estructural del producto de la reacción.
a) 1-bromopropano CH3ONa
b) 2-bromopropano NH3
c) 2-bromopropano (CH3)3 CONa
d) 2-cloro-2-metilpropano NaOH ( )
7.14. Cite el producto principal que se obtendrá al someter los siguientes halu-
ros de alquilo a eliminación mediante tratamiento con terbutóxido sódico en 
terbutanol:
a) 2-cloro-3-metilbutano.
b) 2-cloro-3,3-dimetilpentano.
c) (1-cloroetil)ciclohexano.
d) 1-cloro-1-metilciclohexano.
7.15. La tabla siguiente muestra las proporciones entre eliminación y sustitu-
ción para la reacción entre el KOH en etanol y tres halogenoalcanos diferentes:
Halogenoalcano Sustitución Eliminación
1-bromobutano 90% 10%
2-bromobutano 21% 79%
2-bromo-2-metilpropano 0% 100%
(Datos tomados de ILPAC, nº 2; Inner London Education Authority)
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 181
¿Qué relación existe entre la estructura de los halogenoalcanos y el tipo de rea-
ción que se desarrolla preferentemente?
7.16. ¿Cuál será el producto mayoritario de la reacción entre el etóxido sódico 
disuelto en etanol y los dos siguientes reactivos?
a) 1-cloropropano. b) 2-bromo-2-metilpropano.
7.17. Al hervir un líquido de fórmula C3H7I con una disolución de hidróxido de 
potasio en etanol se desprendió un gas. Cuando el gas se pasó a través de HI 
concentrado se obtuvo otro líquido cuya fórmula era también C3H7I pero cuya 
temperatura de ebullición era distinta a la de la sustancia inicial. Identifique 
cada uno de los compuestos a los que hace referencia el problema.
7.18. Escriba las reacciones entre el 1-bromopropano y cada uno de los si-
guientes nucleófilos:
a) OH b) CN c) CH3COO
d) CH3 CH2O e) H2O f) NH3
7.19. Explique por qué la adición de NaOH (aq) aumenta el rendimiento de 
etanol en la reacción:
C2H5Cl H2O C2H5OH HCl
7.20. Escriba las ecuaciones de las reacciones entre el bromobenceno y cada 
uno de los siguientes nucleófilos:
a) OH b) NH3
7.21. Escriba la reacción ajustada para la eliminación del 2-yodopropano en 
KOH (etanol). Nombre los productos obtenidos y explique por qué se obtiene 
también 2-etoxipropano.
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182 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
7.22. Complete el siguiente diagrama (en alguno de los procesos se considera 
solamente uno de los posibles productos de reacción):
Tecnología, sociedad y medio ambiente
7.23. El DDT (dicloro difenil tricloroetano) es un insecticida organoclorado que 
fue obtenido en 1939 por la empresa suiza Geigy:
ClCl
Cl
Cl
Cl
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 183
Su elevada toxicidad con los insectos pero muy baja con los mamíferos lo hicie-
ron muy eficaz, contribuyendo al control de enferemedades como el tifus o la 
malaria; no obstante, se acumula en los tejidos grasos a lo largo de la cadena 
trófica, tal como se muestra en la siguiente tabla:
Material ppm
Agua del mar 3 · 10 6
Grasa de Plancton 4 · 10 2
Grasa de peces pequeños 0,5
Grasa de pescado adulto 2
Grasa de cormoranes 25
(Tabla procedente de Salter�s Advanced Chemistry
(Chemical Storylines) Heinemann Ed. Pub. 1994)
Explique, a partir de la estructura molecular, el porqué de dicha acumulación.
7.24. ¿A qué se deben las propiedades del teflón? Cite algunas de sus aplica-
ciones.
7.25. Relacione cada producto con el uso indicado en la columna de la de-
recha:
1. Tricloroetileno A. Propulsor en pulverizadores
2. Clorobenceno B. Extintor
3. Bromoclorometano C. Insecticida
4. Hexaclorociclohexano D. Disolvente de grasas
5. Triclorofluorocarbono E. Punto de partida para síntesis
7.26. ¿Cuáles son las reacciones fundamentales que explican el papel de los 
clorofluorocarbonos en el deterioro de la capa de ozono?
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184 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. El mecanismo SN1 se caracteriza por�
a) Transcurrir mediante la formación de un ion carbonio.
b) La posibilidad de transposiciones.
c) La existencia de racemización si la sustitución tiene lugar sobre un carbo-
no asimétrico.
d) Las tres respuestas anteriores son correctas.
2. Una diferencia importante entre el mecanismo E2 y el SN2 es�
a) Que en un caso la cinética es de primer orden y en otro de segundo or-
den.
b) Que el impedimento estérico favorece la reacción de eliminación frente a 
la sustitución, ya que en la reacción de eliminación el ataque del nucleó-
filo se produce sobre el carbono del halogenoalcano.
c) La existencia o no de transposiciones.
d) Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.
3. ¿Cuáles serán los productos de la reacción entre el reactivo de Grignard
CH3CH2MgBr con CH3Br?
a) CH3CH2CH2Br Mg HBr b) CH3CH2CH3 MgBr2
c) CH3CH2MgCH3 Br2 d) Ninguna de las respuestas ante-
riores es correcta.
4. El mecanismo SN2 se caracteriza por�
a) Ser favorecido cuando la reacción tiene lugar en disolventes próticos.
b) La gran influenciaen la cinética de la reacción del poder nucleófilo del 
reactivo atacante, ya que este ataque es la etapa determinante de la velo-
cidad de reacción.
c) No tener nunca repercusiones estereoquímicas.
d) Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.
5. Cuando se adiciona HI a un hidrocarburo se obtiene sobre todo 2,3-dimetil-
2-yodopentano? ¿Cuál es dicho hidrocarburo?
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 185
a) 2,3-dimetil-1-penteno. b) 2,3-dimetil-2-penteno.
c) 1,2-dimetil-1-penteno. d) 1,3-dimetil-1-penteno.
6. Entre los siguientes compuestos, ¿cuál puede presentar fácilmente, una reac-
ción de sustitución por tratamiento con HCl?
a) Butano. b) 1-butanol. c) 2-buteno. d) Butanal.
7. ¿Qué sustancia deberá reaccionar con el siguiente reactivo de Grignard:
CH3CH2CH2CH2MgBr para proporcionar, en medio ácido:
CH3 CH3
CH3 OH
+ Mg(OH)Br
a) Propanona. b) Propanal.
c) Butanona. d) Ácido propanoico.
8. ¿Mediante qué mecanismo reaccionará preferentemente el 2-bromo-2-metil-
propano en medio acuoso?
a) SN1 b) SN2 c) E1 d) E2
9. ¿Qué mecanismo de reacción puede dar lugar a una inversión de la configu-
ración?
a) E1 b) SN2 c) SN1 d) E2
10. ¿Por medio de qué mecanismo de reacción tendrá lugar la reacción entre 
bromuro de metilo y I en acetona?
a) E1 b) SN2 c) Adición electrófila. d) SN1
11. ¿Qué mecanismo tiene lugar cuando se hace reaccionar 2-bromopropano
con terc-bufóxido sódico en terc-butanol?
a) SN2 b) SN1 c) E1 d) E2
12. ¿En qué caso están correctamente ordenadas de mayor a menor carácter 
nucleófilo las especies indicadas?
I. H2O Cl NH3 RO II. RO NH3 N C H2O
III. F Cl Br I IV. CH3O OH CH3OH H2O
a) II. b) IV. c) I y III. d) II y IV.
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186 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
13. A partir de 2-bromobutano con etóxido sódico en etanol se obtendrá prefe-
rentemente�
a) 2-buteno. b) 1-buteno.
c) sec-butil etil éter. d) 1,3-butadieno.
14. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?
a) HS es una base más fuerte que OH .
b) OH es una base más fuerte que HS pero no es tan buen nucleófilo 
como éste.
c) F es mejor nucleófilo que I , pese a ser una base más fuerte.
d) OH es una base más fuerte y por tanto mejor nucleófilo que HS .
15. El uso de los freones ha dado lugar a importantes problemas ecológicos 
como consecuencia de su�
a) Toxicidad.
b) Elevada estabilidad química.
c) Capacidad de reaccionar con el ozono.
d) Elevada inflamabilidad.
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 187
Soluciones
7.1. a) La entalpía de formación de enlace no depende exclusivamente de la 
naturaleza del enlace en sí, sino también de la estructura de la molé-
cula en que se encuentra. Puede venir modificada, por ejemplo, por 
el efecto inductivo de grupos próximos. Por este motivo, al proporcio-
nar datos sobre entalpías de formación de enlace suele especificarse 
en qué compuesto se considera dicho enlace.
b) La escasa reactividad. Precisamente, a este hecho se debe el carácter 
químicamente inerte del teflón, utilizado como antiadherente en sarte-
nes, por ejemplo.
c) Efecto inductivo I , como consecuencia de la polaridad de los enlaces 
C F (1,82 Debye), C Cl (1,94 Debye), C Br (1,79 Debye), C I
(1,64 D).
d) Se debe a la mayor atracción sobre los electrones del enlace C Br,
como consecuencia del efecto inductivo I del F.
7.2. Primarios: c, e; secundarios: a; terciarios: b, d.
7.3. a) 4-cloro-3-etil-2-metilhexano.
b) 1,2-dibromo-4-metilciclopentano.
c) 2-cloro-4-metil-1-penteno.
d) 1-cloro-3-(1-cloro-2-metilpropil)benceno.
e) 1-(1-cloroetil)-3-metilciclohexano.
7.4. a) CH3
CH3
Cl
CH3
CH3
Cl
b)
Cl Cl
Cl
CH3
CH3
CH3
CH3
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188 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) CH3
CH3
Br
Br
d)
CH3
CH3
CH3
I
e)
Br
Cl
f)
CH2
F
FCH3
F
7.5. a) A la vista de los datos, es evidente que la masa molar influye de ma-
nera más acusada en la temperatura de ebullición que el momento 
dipolar. Por este motivo, puede admitirse también que la interacción 
debida a la existencia de dipolos instantáneos, debida a la mayor po-
larizabilidad de las moléculas cuanto mayor es su tamaño, es más im-
portante que el efecto de las interacciones entre dipolos permanentes.
b) Por una parte, la evolución de las temperaturas de ebullición para los 
sucesivos términos de cada serie homóloga es consecuencia del pro-
gresivo aumento de la masa molar. Entre los términos de las diferen-
tes series homólogas con el mismo número de átomos de C se obser-
va también la influencia predominante de la masa molar, ya que los 
derivados yodados poseen las máximas temperaturas de ebullición, 
siendo precisamente el enlace C I el de menor momento dipolar res-
pecto al resto de enlaces C halógeno.
c) Comparando la temperatura de ebullición de los derivados halogena-
dos con los hidrocarburos de masa molar análoga se observa que los 
derivados y fluorados poseen valores parecidos, pero los bromados y 
yodados los tienen más bajos. Comparando los valores de ordenadas 
(temperaturas de ebullición) para un mismo valor de la abcisa (masa 
molar) se observa la influencia de la longitud de la cadena carbonada 
en la intensidad de las interacciones moleculares, por encima de la 
polaridad de los enlaces C X.
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 189
7.6. El diclorometano será algo soluble en agua a causa de su cierta polaridad 
y soluble en éter. El tetracloruro de carbono (apolar) será insoluble en agua y 
soluble en éter.
7.7. a) CH3 b) NH3 c) C6H5O d) CH3CH2
e) C6H5NH2 f) H2O
7.8. a) El átomo de carbono del grupo carbonilo, deficitario en electrones por 
la acción del O, más electronegativo.
b) De modo análogo al caso anterior, sobre el átomo de carbono de la 
función nitrilo.
c) El carbono �central�, sujeto a los efectos inductivos de los tres átomos 
de oxígeno, aunque también son puntos electrófilos secundarios los 
átomos de carbono de los grupos CH2 de los radicales etilo.
d) En esta molécula el punto de ataque para un reactivo nucleófilo será 
el carbono unido a los dos heteroátomos.
e) El primer punto electrófilo es evidente: el carbono del grupo carboni-
lo; sin embargo, debe tenerse en cuenta que por tratarse de un siste-
ma conjugado, se ejerce un efecto mesómero que da lugar a un se-
gundo punto electrófilo:
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190 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
CH3 t-Bu
O
CH3
CH
+
t-Bu
O
-�
f) Los dos carbonos unidos al oxígeno son deficientes en electrones y, 
por tanto, susceptibles de ataques nucleófilos, pero el efecto inductivo 
I del CH3 hace que el ataque nucleófilo se produzca preferentemen-
te en el otro carbono.
g) El átomo de C de la función nitrilo.
7.9. a) Verdadero. El OH puede provocar una sustitución, atacando al car-
bono portador del halógeno (comportamiento nucleófilo), o bien una 
eliminación atacando un H en (comportamiento básico).
b) Falso. Esta afirmación, dada con carácter general, es inexacta. La sus-
titución, en principio, siempre es posible, pero no puede decirse lo 
mismo de la eliminación, ya que la formación de un doble enlace 
puede estar impedida por razones estructurales.
c) Falso. En realidad, es a la inversa: los derivados fluorados son menos 
reactivos que los yodados. Aquí, más que la propia polaridad del en-
lace, consecuencia de la diferencia de electronegatividad entre los 
átomos que lo forman, el criterio que debe tenerse en cuenta es supolarizabilidad frente a la proximidad de un reactivo. Esta polarizabili-
dad (deformabilidad de la nube electrónica) aumenta con el radio 
atómico, lo que explica la mayor reactividad del derivado yodado. 
Puede considerarse también que a medida que descendemos en el 
grupo de los halógenos, el anión correspondiente es mejor grupo sa-
liente.
d) Verdadera: la reacción consiste en la sustitución de un H por el reac-
tivo electrófilo CH3, procedente de la ruptura del CH3Cl y la forma-
ción del AlCl4.
7.10. SN1: 2, 3, 5, 7,10, 12, 16, 19, 20
SN2: 1, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 18
E1: 2, 3, 6, 7, 10, 11, 12, 19, 20
E2: 1, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 17
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 191
7.11. a)
NCH3
KCl
b) C12H25N(CH3)3 I .
c) 2-yodopropano KCl.
d) CH2 CH CH2 O CH3 NaBr.
e) Metanoato de sec-butilo
O O
CH3
CH3H
NaBr
f) 4-metil-1-fenilpenten-1-ino C C
CH3
CH3
NaI
g) 2-clorobutano; 2-aminobutano HCl.
h) Ciclopenteno, ácido pentanodioico.
i) 2-metil-2-cloropropano H2O; 2-metil-2-nitropropano NaCl.
j) 1-bromopentano (reacción anti-Markovnikov, transcurre mediante ra-
dicales libres), 1-pentanol.
k) 2-ciclohexenol; ciclohexanol.
l) CH3
CH3
CH3
CH3CH2OH NaBr.
m) 1,3-ciclohexadieno.
n) 2-metil-2-buteno y no 3-metil-1-buteno (regla de Saytzeff)
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
CH3no
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192 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
o)
Cl
1-bencil-4-clorobenceno
7.12. a) CH3 NH2 + ClH
SN2
 
b) CH3 CH3
OH
+ ClH
SN1
c)
CH3 CH3
SH
+ ClH
SN2
 
d)
O
CH3
+ ClHSN1
7.13. a) CH3
O
CH3 + NaBr
SN2 b) CH3 CH3
NH2
+ BrH
SN2
c) CH2 CH3 + BrH
E2 d) CH2 CH3
CH3
+ ClHE2
7.14. a) 2-metil-2-buteno. b) 3,3-dimetil-1-penteno.
c) Etilidenciclohexano. d) 1-metil-1-ciclohexeno.
7.15. La presencia de un nucleófilo fuerte (OH ) favorecerá la existencia de un 
mecanismo de 2º orden. En estas condiciones, los halogenuros primarios dan 
preferentemente reacciones de sustitución, mientras los secundarios y terciarios 
de eliminación.
7.16. a) Etoxipropano CH3 O
CH3
b) 2-metilpropeno 
CH3 CH2
CH3
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 193
7.17. 1-yodopropano KOH (etanol) 1-propeno (g) (Eliminación)
 1-propeno (g) HI 2-yodopropano. (Adición aplicación de la 
regla de Markovnikov ).
7.18. a) CH3
Br + OH - CH3 OH + Br
-� �
b) CH3 Br + CN-
CH3
C
N
Br
-+ ��
c) CH3
Br +
O
O
-
CH3
Ag
+
CH3
O
O
CH3
+ AgBr�
d) CH3 Br + CH3
O
-
CH3 O
CH3
Br
-+
�
�
e) CH3 Br + CH3 OH BrH+OH2
f)
7.19. Por el mayor carácter nucleófilo del OH frente al H2O.
7.20. a)
Br
+ OH -
350ºC, 200 atm.
(ac)
O
-
+ BrH�
�
b)
Br
+ NH3
200 ºC, 50 atm.
NH2
+ BrH
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194 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
7.21. C3H7I C3H6 HI
CH3 CH3
I
+ OH -
CH3CH2OH
CH3 CH2 + IH
eliminación
CH3 O
CH3sustitución 
+ I- + H2O
�
�
Se forman, respectivamente, propeno y etoxipropano. La presencia de etanol 
(nucleófilo) como disolvente da lugar también a la posibilidad de sustitución. 
La proporción en que esta ocurre vendrá dada por las condiciones de la reac-
ción (hidróxido de potasio alcohólico, concentrado y caliente) y por la naturale-
za del halogenoalcano (los halogenoalcanos primarios dan preferentemente 
sustitución).
7.22.
7.23. La escasa polaridad de esta molécula explica su elevada afinidad por las 
grasas, en las que se acumula, propagándose así a través de la cadena trófica.
7.24. A la fuerza del enlace C F. Sus principales propiedades son la elevada 
resistencia a cualquier tipo de agresión química y a las elevadas temperaturas, 
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UNIDAD 7. COMPUESTOS HALOGENADOS. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEÓFILA... 195
su elevada constante dieléctrica y su mínima adherencia con los materiales hi-
drófilos. Consecuentemente, es especialmente útil como aislante eléctrico y en 
aquellos aparatos e instalaciones que han de estar en contacto con sustancias 
muy reactivas: ácidos y bases calientes, etc., Se emplea en recubrimientos inte-
riores de depósitos y reactores, tubos, válvulas, etc., así como en informática e 
industria aerospacial. Uno de sus usos más populares es el recubrimiento de las 
sartenes antiadherentes.
7.25. 1-D, 2-E, 3-B, 4-C, 5-A.
7.26. En principio, el nivel de ozono en la estratosfera es producto del equili-
brio entre sus procesos de formación y destrucción:
Formación del ozono:
O2 h ( 240 nm) O O (1)
O O2 O3 (2)
Destrucción del ozono:
O3 h ( 320 nm) O O2 (3)
O O3 O2 O2 (4)
Como consecuencia de su carácter relativamente inerte, los clorofluorocarbonos 
(CFC�s) se difunden hacia la estratosfera, donde la radiación ultravioleta com-
prendida entre 175 nm y 220 nm produce su descomposición:
Freón 11: CFCl3 CFCl2 Cl (5)
Freón 12: CF2Cl2 CF2Cl Cl (6)
Los átomos de cloro, muy reactivos, dan lugar a la siguiente cadena de reac-
ciones:
Cl O3 ClO O2 (7)
ClO O Cl O2 (8)
Donde el oxígeno atómico es producido como consecuencia de la descomposi-
ción del oxígeno molecular y del ozono (3) y (4).
El resultado global de todo el proceso (reacciones 7 y 8) es la desaparición de 
una molécula de ozono:
O3 O 2 O2 (9)
El átomo de Cl juega el papel de catalizador, pudiendo destruir hasta 105 molé-
culas de ozono. El ClO es un intermedio de reacción, ya que es producido en la 
primera etapa y consumido en la segunda.
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UNIDAD 8
Alcoholes, fenoles, éteres y epóxidos
Generalidades. Formulación y nomenclatura
8.1. La estructura de un alcohol puede considerarse derivada de la del agua, si 
consideramos la sustitución de un átomo de H de ésta por un grupo alquilo 
(R OH). Del mismo modo, los éteres pueden considerarse también estructural-
mente derivados de la molécula de agua, en la que ambos átomos de H han 
sido sustituidos por grupos alquilo o arilo (R O R ).
a) ¿Qué orbitales híbridos intervienen en los enlaces que constituyen los 
grupos funcionales correspondientes?
b) ¿Cuáles serán los valores aproximados de los ángulos de enlace?
c) ¿Cuáles son las consecuencias de este carácter angular?
8.2. ¿Qué diferencias fundamentales cabe esperar entre la reactividad química 
de los alcoholes y de los fenoles?
8.3. Desde el punto de vista de la reactividad química ¿Cuál es la característica 
más importante que cabe esperar en el comportamiento de los epóxidos?
8.4. Indique en cada uno de los casos siguientes si el alcohol correspondiente 
es primario, secundario o terciario.
a) CH3 CH3
CH3
OH
b) CH3 OH
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198 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) CH3
CH3
OH
d)
OH
e) CH3 CH3
CH3OH
f)
CH3
CH3
CH3
OH
8.5. Formular:
a) 3-hexen-1-ol. b) 3-metil-1-pentanol.
c) 3-metil-3-penten-1,2-diol. d) 1,2,3-bencenotriol.
e) Etil fenil éter. f) Metoxietano.
g) 3-etil-1-fenol. h) 2,4-dioxapentano.
i) Metoxibenceno. j) 2,3,4-trimetil-2-pentanol.
k) Etilenglicol. l) Glicerina.
m) Alcohol bencílico. n) o-cresol (o-metilfenol).
o) 3-etil-1,5-hexadien-2-ol. p) 2-(1,2-dimetilbutil)-4-etil-1-
hexen-1,3-diol.
q) 5-etil-2-metil-3-heptin-2-ol. r) 4-etil-5-metil-2-vinilfenol.
s) Fenil neopentil éter. t) Dibenciléter.
u) 2-fenil-3-propiloxirano. v) Etoxietileno.
w) Fenóxido férrico. x) 1-etoxi-3-metoxibenceno.
y) Oxaciclopentano (tetrahidrofurano THF ).
z) 2,4,6-trioxaoctano.
8.6. Nombrar:
a) CH3 CH3
O
CH3
b)
O
c) CH3 OH
CH3 d) CH3
CH3
OH
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UNIDAD 8. ALCOHOLES,FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 199
e)
OH
CH3
CH3
f)
O
CH3
O
CH3
OH
g) CH3 O CH3
CH3 h)
O
CH3
i)
O
CH3
O
CH3
j) CH3
CH3
OH
OH
k)
OH
OH
CH3 CH3
CH3
l)
CH3CH3
CH3
OH
OH
m)
CH3 CH3
OH
n)
OH
CH3
o)
OH
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200 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Propiedades físicas
8.7. ¿Cómo podría explicarse el siguiente hecho: el etanol es soluble en agua 
en cualquier proporción, mientras que el propano y el clorometano, de masa 
molecular parecida, son insolubles?
8.8. ¿Por qué es más viscoso el 1,2,3-propanotriol (glicerina) que el 1-pro-
panol?
8.9. Explique la diferencia entre las temperaturas de ebullición del etoxietano 
(34ºC) y 1-butanol (124ºC).
8.10. Justifique la solubilidad en agua de los éteres de cadena más pequeña 
(hasta 4 átomos de carbono).
8.11. Justifique la diferencia entre las temperaturas de fusión y ebullición y so-
lubilidad en agua del fenol respecto de las correspondientes al n-hexanol y ci-
clohexanol:
Tª de fusión Tª ebullición
Solubilidad
en agua a 
20ºC
fenol 43ºC 182ºC 9%
n-hexanol 52ºC 156ºC 0,6%
ciclohexanol 25ºC 161ºC 3,6%
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 201
Reactividad
8.12. En la tabla siguiente se recogen aspectos comparativos entre el fenol y el 
n-hexanol. Complete con �si� o �no�, para cada una de las propiedades indi-
cadas.
Propiedad n-Hexanol Fenol
1) Acidez de la disolución
2) Reacción con sodio
3) Oxidación a aldehído y ácido
4) Deshidratación
5) Sustitución del OH por halógenos mediante los 
mecanismos SN1 o SN2
6) Esterificación con ácidos carboxílicos
7) Esterificación con cloruros de ácido
8) Reacción con HNO3 diluido acuoso
8.13. En los siguientes pares de compuestos, especifique cuál de los grupos 
OH posee el H más ácido:
a) Metanol y 1-propanol. b) 1-propanol y 2-propanol.
c) Ciclohexanol y fenol.
8.14. ¿Cuál es el producto principal de las siguientes reacciones?
a) 1-butanol HCl
b) CH3CH2CH2O clorometano
c) Óxido de etileno HBr
8.15. Escriba las ecuaciones para las reacciones de una disolución acuosa de 
hidróxido de sodio con cada uno de los siguientes compuestos:
a)
OH
b)
OH
OH
c)
CH3
O
OH
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202 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
d)
O
OH
O
OH
e)
OH O
OH
OH
8.16. Represente las estructuras de los compuestos producidos al reaccionar las 
siguientes sustancias con una disolución ácida de dicromato de potasio. ¿Cómo 
puede percibirse experimentalmente la existencia o no de oxidación?
a) OHCH3
b) CH3
OH
CH3 c)
CH3
CH3
CH3OH
d) CH3
CH3
OH e)
OH
OH
f)
O
OH
OH
8.17. ¿Cuál es el producto de la deshidratación del terc-butanol cuando se trata 
con ácido sulfúrico concentrado y caliente? ¿De qué tipo de reacción se trata? 
¿Cuál es su mecanismo?
8.18. Indique los productos de las siguientes reacciones:
a) Ciclohexanol K2Cr2O7
b) Alcohol isopropílico (2-propanol) Na
c) Metanol CH3 CH CH COOH
d) 2-metil-2-butanol HI
e) 2-metilciclohexanol [H2SO4, calor]
f) 2-propanol [Cu, 300ºC]
g) Metanol PBr3
h) Butanona LiH .............. H2O
i) Propanona C6H5MgBr ( H2O, H )
j) Ciclopentanal H2 [Ni Raney] 
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 203
k) Isobuteno H2O [H2SO4]
l) 1-metoxipropano HI
m) 1,2-epoxipropano H2O [H ]
n) 2,3-epoxibutano C6H5MgBr H2O
o) Óxido de etileno HCl
p) Óxido de etileno NH3
q) 1,2-epoxiciclopentano CH3O .............. H2O
r) Fenol Na
s) Fenol formaldehído OH (ac)
8.19. Los alcoholes reaccionan muy lentamente con los haluros de alquilo me-
diante un mecanismo de sustitución nucleófila proporcionando éteres. Por 
ejemplo:
OH
CH3 + CH3 I CH3 O CH3+ IH
Esta reacción tiene el inconveniente de que el equilibrio está desplazado hacia 
la izquierda. Puede desplazarse hacia la derecha añadiendo óxido de plata. Jus-
tifique este procedimiento.
8.20. Escriba una ecuación para la obtención del etoxibutano mediante la sín-
tesis de Williamson.
8.21. ¿Cómo puede obtenerse etilenglicol a partir del óxido de etileno?
8.22. ¿Cuál es el producto de la oxidación catalítica del etanol con Cu a 
300ºC?
8.23. ¿Cuáles serán los productos de la reacción del dietiléter con HI a 100ºC
en disolución acuosa?
8.24. Escriba la estructura del producto que se espera de la reacción entre el 
4-metil-1-pentanol y HI acuoso concentrado. Explique su mecanismo.
8.25. Para obtener el ciclohexeno a partir del ciclohexano podemos llevar a 
cabo la siguiente secuencia de reacciones:
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204 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Br OH
Reacción 1 Reacción 2 Reacción 3
Especifique para cada reacción el reactivo utilizado, las condiciones de reacción 
y el mecanismo.
8.26. Un alcohol de fórmula C5H11OH produce una cetona por oxidación y 
cuando se deshidrata y se oxida el alqueno resultante, se obtiene una mezcla de 
una cetona y un ácido ¿Cuál es el alcohol?
8.27. Cuando se vaporiza una sustancia de fórmula CH3CH2CHOHCH2CH2CH3
y se pasan sus vapores por porcelana calentada con mechero, se elimina un 
mol de agua por cada uno de la citada sustancia.
a) Dé el nombre de la sustancia de partida.
b) Escriba la fórmula de los dos isómeros que se forman.
c) Dé la fórmula de los compuestos que se forman al reaccionar cada uno 
de los isómeros con bromo.
8.28. Cite alguna reacción que permita distinguir entre:
a) Un alcohol primario de uno secundario o terciario.
b) Un alcano de un alcohol y un alqueno o alquino de un alcohol.
c) Un alcohol de un fenol.
8.29. Indique los reactivos y las condiciones de reacción en cada uno de los 
casos siguientes:
a) CH3
OH
CH3
O
H
b) CH3
OH CH3
O
O
CH3
c) CH3
OH
CH3
O
CH3
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 205
d) CH3
OH
CH3 CH2
e) CH3
OH
CH3
O
OH
8.30. Proponga un test químico sencillo para distinguir entre el 2-butanol y el 
metoxipropano.
8.31. Completar el siguiente diagrama:
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206 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Tecnología, sociedad y medio ambiente
8.32. ¿Cuál es el principal proceso de síntesis industrial del metanol? ¿Qué mé-
todo se utiliza para purificarlo?
8.33. ¿Qué ventajas posee la producción industrial del etanol por hidratación 
del etileno frente al obtenido por fermentación?
8.34. ¿Cuáles son las principales materias primas para la obtención de etanol 
por fermentación? ¿Qué aplicación se da al etanol en países de superproduc-
ción agrícola?
8.35. En la producción de etanol por fermentación se obtiene una disolución 
alcohólica de un 14-15% de concentración. Para separarlo se somete a rectifica-
ción, obteniéndose una mezcla azeotrópica cuya composición es 95,6% de eta-
nol (el popular alcohol de 96º) y hierve a una temperatura de 78,3ºC.
a) ¿Qué se entiende por mezcla azeotrópica?
b) ¿De qué modos puede obtenerse el alcohol absoluto a partir del alcohol 
de 96º?
8.36. ¿Qué se entiende por �alcohol desnaturalizado�? ¿Qué objetivo tiene 
esta práctica? ¿Por qué no es aconsejable desnaturalizar el etanol añadiendo 
metanol?
8.37. Los alcoholes terpénicos son sustancias derivadas de la estructura básica 
del isopreno. Muchos de ellos son los componentes más característicos de los 
aceites esenciales de muchas plantas, entre ellos los alcoholes geraniol y far-
nesol:
CH3
CH3 CH3
OH
geraniol
CH3
CH3 CH3 CH3
OH
farnesol
El geraniol se encuentra en el aceite de geranio y, en mayor o menor propor-
ción, en otros aceites esenciales como el de rosas. Es también el precursor bio-lógico del -pineno, componente principal de la trementina. El farnesol tam-
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 207
bién se encuentra en los extractos de plantas como las rosas o el ciclamen. La 
combinación de dos unidades de farnesol conduce al escualeno, precursor
biológico de los esteroides.
CH3
CH3
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
escualeno
Señale sobre las fórmulas de estos compuestos la estructura del isopreno y clasi-
fíquelos según el número de unidades de isopreno: monoterpenos, sesquiterpe-
nos, diterpenos, etc.
8.38. Relacionar cada compuesto con la aplicación indicada:
1) fenol a) fabricación de detergentes
2) hidroquinona b) anticongelante
3) metanol c) edulcorante
4) oxaciclopentano (tetrahidrofurano 
THF )
d) desinfectante
5) etoxietano e) anestésico
6) sorbitol (1,2,3,4,5,6-hexanohexaol) f) disolvente
7) etilenglicol g) revelador fotográfico
8) alcohol láurico (n-dodecanol) h) limpieza y combustible
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208 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. La deshidratación intermolecular de los alcoholes, con ácido sulfúrico con-
centrado a 140ºC, da lugar a:
a) Alcoholes de cadena más larga. b) Alquenos.
c) Éteres. d) Aldehídos o cetonas.
2. ¿Cuál los siguientes alcoholes puede ser oxidado a ácido carboxílico mante-
niendo el mismo número de átomos de carbono?
a) 1-butanol. b) 2-butanol.
c) 2-metil-2-propanol. d) 2-propanol.
3. La oxidación de alcoholes secundarios con KMnO4 en medio alcalino pro-
porciona:
a) Aldehídos. b) Ácidos carboxílicos.
c) Cetonas. d) CO2 y agua.
4. Un producto de la deshidratación del 1-butanol puede ser:
a) 1-2 butadieno. b) 1-butino.
c) 1-buteno. d) 1-butano.
5. El dimetiléter y el etanol tienen la misma masa molar, sin embargo el primero 
hierve a 25ºC y el segundo a 78ºC. Esta diferencia es debida a que...
a) Los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de dimetilé-
ter son mucho menos intensos que en el caso del etanol.
b) La molécula de dimetiléter es apolar y la del etanol polar.
c) Las moléculas de etanol pueden formar entre sí puentes de hidrógeno y 
las de dimetiléter no.
d) Las moléculas de etanol son mucho más voluminosas que las de dimeti-
léter.
6. El fenol cuando reacciona con ácido sulfúrico concentrado nos da:
a) Ácido m-hidroxibencenosulfónico.
b) Acido bencenosulfónico.
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 209
c) Ácido m-hidroxibenzoico.
d) Una mezcla de ácidos o- y p-hidroxibencenosulfónico.
7. Dadas las sustancias A: 1-pentanol y B: 3-metil-1-butanol ¿Cuál de las si-
guientes afirmaciones es correcta?
a) A es más soluble en agua y B hierve a una temperatura más alta.
b) A es menos soluble en agua y hierve a una temperatura más alta.
c) A es menos soluble en agua y B hierve a una temperatura más alta.
d) A es más soluble en agua y hierve a una temperatura más alta.
8. En la siguiente reacción, llamada síntesis de Williamson:
CH3CH2O Na ICH3 CH3CH2OCH3 Na I
el reactivo nucleófilo es:
a) CH3CH2O b) Na
c) CH3 (ion carbonio) d) ICH3
9. Un ejemplo de alcohol terpénico es...
a) Fenol. b) 1,2,3-propanotriol (glicerina).
c) Geraniol. d) Colesterol.
10. La reacción entre el epoxietileno y el metanol dará:
a) 2-metoxietanol 
O
CH3OH
b) 1-hidroxipropanona
CH3
OH
O
c) 1,3-propanodiol OHOH
d) Ninguno de los anteriores.
11. El producto de la reacción entre el etóxido sódico (CH3CH2 O Na) y el 
2-iodopropano será:
a) 2-metilbutano NaOI. b) Etil propil éter NaI.
c) Etil isopropil éter NaI. d) 1-iodopentano NaOH.
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210 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
12. Cuando el etanol se trata con exceso de ácido sulfúrico a 180 ºC se ob-
tiene:
a) Dietiléter. b) Eteno. c) Etano. d) Ácido acético.
13. La oxidación del ciclopentanol con óxido crómico disuelto en ácido sulfúri-
co y acetona (reactivo de Jones) da:
a) Ácido pentanoico. b) Ciclopentanona.
c) Pentanal. d) Ácido ciclopentanocarboxílico.
14. Para obtener dipropiléter tendremos que...
a) Calentar 1-propanol con H2SO4.
b) Calentar 2-propanol con H2SO4.
c) Hacer reaccionar etanol con 1-clorobutano.
d) Oxidar el 2-hexeno con KMnO4.
15. Indicar en qué caso los siguientes alcoholes están correctamente ordenados 
de mayor a menor pKa
I. CH3
OH
II. OH
CH3
CH3
CH3 III.
OH
IV.
a) IV III I II. b) II I III IV.
c) III IV I II. d) I II III IV.
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 211
Soluciones
8.1. a) sp3.
b) 109,5º (característico del tetraedro).
c) La polaridad de la molécula.
8.2. Principalmente, el carácter más ácido de los fenoles ya que la base conju-
gada (anión fenóxido) queda estabilizada por resonancia. Desde el punto de 
vista de su identificación, los fenoles se caracterizan por formar complejos de 
color rojo o violeta con el Fe3+.
8.3. Su elevada reactividad como consecuencia de la tensión del anillo de tres 
miembros, dando lugar a su apertura y a la formación de compuestos bifuncio-
nales.
8.4. a) Secundario. b) Primario. c) Primario.
d) Secundario. e) Terciario. f) Terciario.
8.5. a) CH3OH b) CH3
OH
CH3
c) CH3
OH
CH3
OH
d)
OH
OH
OH
e)
O CH3
f) CH3
O
CH3
g)
OH
CH3
h) CH3
O O
CH3
también: dimetoximetano
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212 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
i)
O
CH3 j) CH3 CH3
CH3
OH
CH3
CH3
k) OH
OH
l) OH
OH
OH
m)
OH
n)
OH
CH3
o) CH2
CH2
CH3
OH
p)
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3OH OH
q) CH3
C C
CH3
CH3CH3
OH
r)
OH
CH2
CH3
CH3
s)
O
CH3
CH3
CH3
t)
O
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 213
u)
O
CH3 v) CH2
O
CH3
w)
Fe O
O
O
x)
O
CH3
O
CH3
y)
O
z) CH3
O O O CH3
8.6. a) 4-metoxi-2-penteno. b) Oxaciclohexano (pirano).
c) 2-etil-2-buten-1-ol. d) 4-hexen-2-ol.
e) 3,4-dimetilfenol. f) 3-etoxi-2-metoxi-1-propanol.
g) 2-etoxipropano. h) Ciclobutiletiléter (etoxiciclobutano).
i) 1,3-dimetoxibenceno. j) 2,3-butanodiol.
k) 4-etil-3,5-dimetil-1,2-ciclohexanodiol.
l) 4-isopropil-6-metil-3-hexen-1,2-diol.
m) 3,5-dimetilfenol. n) 3-etil-2-naftol.
o) 2-antrol.
8.7. La naturaleza polar del enlace O H permite al etanol formar puentes de 
hidrógeno con el agua y así formar mezclas homogéneas con ella en cualquier 
proporción. El clorometano, a pesar de la polaridad del enlace C Cl, no forma 
puentes de hidrógeno con el agua, tan solo puede interactuar mediante la atrac-
ción entre dipolos. En el caso del propano, ni es posible la formación de puen-
tes de hidrógeno ni la interacción entre dipolos.
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214 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
8.8. Por la existencia en cada molécula de tres grupos susceptibles de enlazarse 
mediante puentes de hidrógeno, aumentando considerablemente la intensidad 
de las fuerzas intermoleculares.
8.9. El 1-butanol puede formar puentes de hidrógeno entre sus moléculas 
mientras que en el etoxietano la interacción más importante es la dipolo-dipolo, 
menos intensa.
8.10. El átomo de oxígeno de los éteres, al tener dos pares electrónicos no en-
lazados, puede formar puentes de hidrógeno con el agua favoreciendo la solu-
bilidad en la misma. Por otra parte, la presencia de cadenas carbonadas dismi-
nuye la solubilidad. Este efecto hace que a partir de 4 átomos de carbono los 
éteres sean prácticamente insolubles.
8.11. En el caso del fenol concurren dos circunstancias que hacen aumentar las 
temperaturas de fusión y ebullición:a) La planaridad del anillo aromático.
b) La mayor polaridad del grupo OH como consecuencia de la deslocali-
zación por resonancia de la carga negativa en el núcleo aromático del ión 
fenóxido. De este modo el átomo de H se halla mejor dispuesto para la 
formación de puentes de hidrógeno. Esta mayor polaridad explica tam-
bién la mayor solubilidad en agua del fenol.
Las diferencias en las temperaturas de cambio de estado fundamentalmente
la de fusión entre el n-hexanol y el ciclohexanol vienen dadas por la mayor 
facilidad de empaquetamiento de las moléculas de éste último como conse-
cuencia de su carácter cíclico. La solubilidad en agua también es mayor en el 
ciclohexanol por la mayor influencia que en relación al conjunto de la molécula 
posee el grupo OH frente a la cadena carbonada hidrófoba más compac-
ta en la estructura cíclica que en la lineal.
ciclohexanol fenol n-hexanol
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 215
8.12. Propiedad n-Hexanol Fenol
1) Acidez de la disolución
2) Reacción con sodio
3) Oxidación a aldehído y ácido
4) Deshidratación
5) Sustitución del OH por halógenos mediante 
los mecanismos SN1 o SN2
6) Esterificación con ácidos carboxílicos
7) Esterificación con cloruros de ácido
9) Reacción con HNO3 diluído acuoso
no
sí
sí
sí
sí
sí
sí
no
sí
sí
no
no
no
no
sí
sí
8.13. Los valores del pKa son:
Los factores que cabe considerar son, por una parte, el efecto inductivo I de los 
radicales alquilo y, en el caso del fenol, la estabilización por resonancia del ión 
fenolato (base conjugada).
8.14. a) CH3 OH + ClH CH3 Cl + OH2
b) CH3
O
-+ CH3 Cl CH3
O
CH3 + Cl-�
�
c)
O
+ BrH
OH
Br
8.15. a)
OH
+ Na OH
O
-
Na
++ + OH2
�
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216 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
b)
OH
OH
+ Na OH
O
-
O
-
Na
++ + OH22 2 2
�
�
c)
CH3
O
OH
+ Na OH
CH3
O
O
-
+ Na+ + OH2
�
d)
O
OH
O
OH
O
O
-
O
O
-
+ 2 NaOH + 2 H2O + 2 Na
+
�
�
e)
O
OH
OH
OH O
O
-
O
-
O
-
+ 3 NaOH + 3 H2O + 3 Na
+
�
�
8.16. a) CH3 O
OH
b) CH3 CH3
O
c) No se produce la reacción.
d) CH3
CH3
O
OH
e)
O
O
f)
O
OH
O OH
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 217
8.17. 2-metilpropeno, reacción de eliminación E1 ya que se trata de un alco-
hol terciario, transcurriendo preferentemente a través de un ion carbonio inter-
medio.
8.18. a) Ciclohexanona
b) Isopropilato de sodio (2-propóxido sódico).
c) 2-butenoato de metilo CH3 O
O
CH3
d) 2-yodo-2-metilbutano. e) 1-metilciclohexeno.
f) Acetona y H2. g) Bromuro de metilo.
h) Anión isobutilato, isobutanol.
i) CH3
CH3
OH
1-fenil-2-metil -2-propanol
j) Ciclopentanol. k) Terbutanol.
l) 1-yodopropano y metanol. m) 1,2-propanodiol.
n)
CH3
CH3
OH
 3-fenil-2-butanol.
o) 2-cloroetanol. p) 2-aminoetanol.
q) O
CH3
OH
O
CH3
O
-�
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218 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
r) Fenóxido sódico ½ H2.
s) Resina de urea-formaldehído (polímero de estructura reticular, ter-
moestable).
8.19. La presencia de óxido de plata da lugar a la precipitación del AgI, muy 
insoluble:
OH
CH3 CH3 O
CH3
+ 2 AgI + H2O+ H3C I + Ag2O
8.20. Hay dos posibilidades:
2 CH3CH2OH 2 Na CH3CH2O Na H2
y posteriormente:
2 CH3O Na CH3 CH2 CH2 CH2X CH3CH2OCH2CH2CH2CH3
La otra posibilidad es una reacción análoga, pero partiendo del butanol, de su 
conversión en ion butóxido por reacción con Na y su posterior reacción con un 
halogenuro de etilo.
8.21. Por apertura del anillo reaccionando con agua.
8.22. Etanal (acetaldehído).
8.23. Yodoetano y agua.
8.24. Tras la protonación del alcohol se elimina una molécula de agua formán-
dose un carbocatión que es atacado por el nucleófilo I . Dado que la reacción 
transcurre mediante un mecanismo SN1 podemos suponer que existen transpo-
siciones y que el carbocatión más estable (el terciario) es el que se forma prefe-
rentemente dando lugar al 2-yodo-2-metilpentano. También se formará 4-metil-
1-yodopentano
CH3 OH
CH3
+ HI
medio acuoso (disolvente polar prótico)
CH3 CH2
+
CH3
CH3
C
+
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
I
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 219
8.25. Reacción 1: Sustitución mediante radicales por reacción con Br2 (g) bajo 
la acción de la radiación ultravioleta.
Reacción 2: Sustitución nucleófila por OH .
Reacción 3: deshidratación del ciclohexanol por reacción con H2SO4.
8.26.
CH3 CH3
CH3
KMnO4, H
+
CH3
CH3
O
CH3
O
+
CH3
O
OH8.27. a) 3-hexanol.
b) Se trata de una reacción de deshidratación. Se forman 2-hexeno y 
3-hexeno.
c) Estas sustancias con bromo proporcionan, respectivamente: 2,3-di-
bromohexano y 3,4-dibromohexano.
8.28. a) Oxidación con permanganato: el alcohol primario puede dar un áci-
do, el secundario una cetona y el terciario no reacciona.
b) Oxidación con permanganato (el alcano no se oxida); adición de bro-
mo (el alcohol no adiciona Br2.
c) El fenol posee marcado carácter ácido. Por ejemplo, el fenol reaccio-
na con NaOH (ac) para formar el fenóxido sódico mientras que los 
alcoholes ordinarios no forman alcóxidos en estas condiciones.
8.29. a) Oxidación con destilación simultánea para eliminar el aldehído pro-
ducido sin que continúe oxidándose a ácido. (También puede reali-
zarse la oxidación con CCP clorocromato de piridinio ).
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220 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
b) Esterificación con ácido acético (catálisis ácida).
c) Deshidratación intermolecular con H2SO4 (concentrado) a 140ºC.
d) Deshidratación intramolecular con H2SO4 (concentrado) a 180ºC.
e) Oxidación con K2Cr2O7 en medio ácido.
8.30. Por ejemplo, la oxidación con dicromato en medio ácido permite distin-
guir ambos compuestos, ya que solamente el alcohol se oxida reduciéndose el 
Cr2O7
2 a Cr3 , verde.
Otra posible reacción sería la combinación del alcohol con Na metálico para dar 
el correspondiente alcóxido, mientras que el metoxipropano (un éter) no reac-
cionaría.
8.31.
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UNIDAD 8. ALCOHOLES, FENOLES, ÉTERES Y EPÓXIDOS 221
8.32. El metanol se obtiene industrialmente a partir del gas de agua o de sínte-
sis según un proceso que tiene lugar a presión y temperatura elevadas y en 
presencia de catalizadores:
CO 2 H2 CH3OH
El metanol obtenido se purifica por destilación fraccionada.
8.33. Economía (el etileno se obtiene en grandes cantidades en la industria 
petroquímica) y mayor pureza del etanol obtenido.
8.34. Mostos de uva, hidrolizados de almidón de origen diverso, líquidos resi-
duales de industria alimentarias o productos de la hidrólisis de materiales celuló-
sicos como los residuos forestales. En los países con sobreproducción agrícola, 
tal como ocurre en Brasil con la caña de azúcar, estos excedente pueden deri-
varse hacia la obtención de etanol por fermentación. En el ejemplo citado, el 
etanol se emplea mezclado con la gasolina como carburante.
8.35. a) Una mezcla azeotrópica es la que presente un punto de ebullición 
constante.
b) Los principales modos de obtener alcohol absoluto es mediante el 
empleo de agentes deshidratantes como CaO o CuSO4 anhidro, así 
como la destilación con benceno. (Se forma un azeótropo de 92,5% 
de benceno y 7,5% de agua, que hierve a 64,8ºC y permite así la se-
paración del agua). Al proseguir la destilación, a 68,2ºC destila la 
mezcla etanol (20%)-benceno (80%) hasta que se elimina el benceno. 
A partir de ahí destila ya el etanol absoluto.
8.36. Dado que el etanol destinado a la elaboración de bebidassuele estar gra-
vado con impuestos en numerosos países, para evitar que se utilice etanol desti-
nado a la industria en la fabricación de bebidas, se �desnaturaliza� añadiéndole 
alguna sustancia como la piridina que le dé mal sabor. La desnaturalización con 
metanol es mucho menos perceptible y por ello más peligrosa, dada la elevada 
toxicidad de este alcohol.
8.37. Monoterpeno: dos unidades de isopreno
CH3
CH3 CH3
OH
geraniol
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222 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Sesquiterpeno: tres unidades de isopreno
CH3
CH3 CH3 CH3
OH
farnesol
Triterpeno: seis unidades de isopreno
CH3
CH3
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
escualeno
8.38. 1-d, 2-g, 3-h, 4-f, 5-e, 6-c, 7-b, 8-a.
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UNIDAD 9
Aldehídos y cetonas
Generalidades. Formulación y nomenclatura
9.1. La siguiente fórmula representa el metanal, compuesto más sencillo que 
contiene el grupo carbonilo (C O)
C O
H
H
a) Indique los orbitales atómicos que participan en cada uno de los enlaces.
b) Justifique la polaridad del grupo carbonilo.
c) Enumere y justifique los diferentes tipos de reacciones a que da lugar el 
grupo carbonilo.
9.2. Explique el origen del termino �aldehído�.
9.3. Calcule el índice de oxidación del C en los aldehídos y cetonas ¿Qué sus-
tancias podrán obtenerse por oxidación y reducción de los aldehídos y cetonas?
9.4. ¿A qué enlace C C ó C O corresponden los siguientes valores de la lon-
gitud y entalpía de formación de enlace? Razone la respuesta.
longitud de enlace H0 formación de enlace
0,123 nm 745 kJ ·mol 1
0,134 nm 611 kJ ·mol 1
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224 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.5. Además de los aldehídos y cetonas ¿En qué otros compuestos orgánicos 
aparece el grupo carbonilo?
9.6. Nombre:
a) CH3
CH3
O
b) CH3 CH3
CH3
O
O
c) CH3 CH3
O O
OH CH3
d) CH3
O
e)
O
f) CH3 O
O
g) CH3
OOH
CH3
O
h) CH2 O
CH3
i) CH3
O
CH3CH3
j)
O
O
CH3
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 225
k)
O
OH
CH3
CH3
O
CH3
l) CH3
O
OH
CH3
O
CH3
m) O
O
OH
CH3
n)
O
O
CH3
o)
O
OH
O
OH O
p)
O OH
O
OHOH
9.7. Formule:
a) 3-metil-2-pentanona.
b) 4-isobutil-6-metil-1-octen-3-ona.
c) 4-terc-butil-2-etilbenzaldehído.
d) (5E)-3-vinil-5-hepten-2,4-diona.
e) (5E)-4-propil-5-hepten-1-in-3-ona.
f) Butano-1,2,3-tricarbaldehído (o 3-formil-2-metilpentanodial).
g) 3-(2-metilciclobutil)-6-fenil-4-oxo-2-vinilheptanodial.
h) Tricloroacetaldehído.
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226 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Propiedades físicas
9.8. A presión y temperatura ambiente el metanol es un líquido incoloro mien-
tras que el metanal es un gas. Explique esta diferencia, teniendo en cuenta que 
sus masas moleculares son similares.
9.9. Prediga la solubilidad en agua de: etanal, propanona, pentanal y 3-penta-
nona.
9.10. Ordene las siguientes sustancias: benzaldehído (Mr 106); alcohol bencí-
lico (fenilmetanol) (Mr 108) y p-xileno (Mr 106) de mayor a menor tempe-
ratura de ebullición y solubilidad en agua.
9.11. Interprete la siguiente gráfica:
Reactividad y métodos de obtención
9.12. Escriba una reacción para la obtención de:
a) Propanona, a partir de 2,3-dimetil-2-buteno.
b) Propanal a partir de propanol.
c) Propanona a partir de 2,2-dicloropropano.
d) Fenilpropilcetona a partir de benceno y cloruro de propanoílo.
e) 3-hexanona a partir de 1-propanol.
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 227
9.13. ¿Qué tipo de producto se obtendrá mediante la adición nucleófila intra-
molecular cuando un aldehído presenta en su molécula un grupo hidroxilo en 
una posición adecuada? Represente dicha reacción en el caso de 5-hidroxi-
pentanal.
9.14. Escriba una ecuación para la reacción del benzaldehído con un exceso 
de metanol y un catalizador ácido. ¿Qué función cumple este último?
9.15. ¿Qué producto cabe esperar de la reacción entre bromuro de etilmagne-
sio y 3-pentanona, seguida de hidrólisis?
9.16. Proponga una reacción para la obtención del feniletanol a partir de un 
reactivo de Grignard y un compuesto carbonílico.
9.17. ¿Qué productos se obtendrán al hacer reaccionar etanal y propanona 
con amoníaco y metilamina, respectivamente?
9.18. El compuesto A, C5H10O forma una fenilhidrazona y reacciona con 
I2/NaOH para dar un precipitado amarillo de CH3I. El tratamiento de A con 
NaBH4 da B, cuya fórmula es C5H12O y se convierte en C, por acción del 
H2SO4 concentrado. C reacciona con O3 para dar una mezcla de etanal y pro-
panona. Deduzca las estructuras de A, B y C.
9.19. Indique los productos que se formarían al reaccionar la ciclohexanona 
con la etilamina (CH3CH2NH2).
9.20. Represente las estructuras resonantes para el ion enolato en la ciclopenta-
nona y en el acetaldehído.
9.21. Escriba la reacción correspondiente a la condensación aldólica del ben-
zaldehído y el acetaldehído para dar aldehído cinámico.
9.22. Teniendo en cuenta el carácter reductor del grupo carbonilo y cómo se 
forman los disacáridos y polisacáridos a partir de los monosacáridos ¿Qué dife-
rencias cabe esperar en cuanto al carácter reductor de estas sustancias cuando 
reaccionan con oxidantes débiles o moderados como el Cu2 ?
9.23. ¿Cuál es el producto de partida para obtener metilenciclohexano median-
te la reacción de Wittig? Indique el reactivo utilizado y cómo se obtiene.
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228 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.24. Escriba las reacciones implicadas en los procesos siguientes:
a) Aldehído ácido carboxílico del mismo número de átomos de 
carbono.
b) Cetona alcohol secundario con el mismo número de átomos de 
carbono.
c) Cetona alqueno.
d) Aldehído hidrocarburo saturado del mismo número de átomos de 
carbono.
9.25. Indique con qué reactivos se podría convertir la 3-pentanona en 3-etil-3-
pentanol y en 2,3-pentanodiona.
9.26. ¿Qué función cumple el tartrato potásico en la preparación del reactivo B 
de Felhing?
9.27. Especifique el producto principal de cada una de las siguientes reac-
ciones:
a) 1-butanol HCl
b) 1-propanol 2-bromo-2-metilpropano
c) Óxido de etileno HBr
d) Etanal OH a baja temperatura y posterior calentamiento
e) Propanona H2O (catálisis ácida o básica)
f) Propanal HCN
g) Acetaldehído benzaldehído + OH
h) Etanal [Ag(NH3)2] OH
i) Metilfenilcetona I2 OH
j) Acetona hidroxilamina
k) 2,2-dimetilpropanal OH concentrado, en caliente
l) Benzaldehído CH3MgI
m) Ciclopentanona hidroxilamina
n) Propanal 2,4-dinitrofenilhidracina
o) Butanal KMnO4
9.28. De los siguientes pares de compuestos carbonílicos, indicar cuál de ellos 
está más desplazado hacia la forma enólica:
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 229
a) CH3 CO CH3 CH3 CO CH2 CO CH3
b)
O O
9.29. Debido a un descuido, se presentó un problema en un laboratorio res-
pecto a la identidad de un compuesto. Se sabía que podría tratarse de la 2-pen-
tanona o la 3-pentanona cuyo punto de fusión era para ambas 102ºC. Propon-
ga un método para distinguirlas.
9.30. De los siguientes compuestos:
(A) CH3CHO (C) C2H5COC2H5 (E) C6H5COCH3
(B) CH3COCH3 (D) C6H5CHO
a) Nombre dos cetonas isómeras de C.
b) Nombre dos aldehídos isómeros con E.
c) Proponga un ensayo químico para distinguir entre A y B.
d) Escriba la reacción entre D y el hidróxido sódico concentrado y caliente 
(100ºC). Defina con una palabra la reacción y explique en qué consiste.
© Editorial Tébar. Prohibida la reproducción sin la autorización expresa de la editorial230 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.31. Complete el siguiente esquema:
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 231
Tecnología, sociedad y medio ambiente
9.32. ¿Por qué son importantes desde el punto de vista bioquímico las estructu-
ras de los hemiacetales y acetales cíclicos?
9.33. Cite los principales usos del formaldehído y de la acetona, respectiva-
mente.
9.34. El formaldehído se emplea en la obtención de distintos tipos de resinas. 
Enumere tres ejemplos.
9.35. Los glucósidos son un tipo de sustancias muy abundantes e importantes 
en el mundo vegetal, que están constituidas por moléculas de distintas naturale-
zas unidas a una molécula de un monosacárido como la glucosa mediante el 
llamado enlace glucosídico.
En las almendras amargas se halla un glucósido, la amigdalina, que es la cianhi-
drina del benzaldehído unida a una molécula de glucosa. Represente la fórmula 
de dicha cianhidrina.
9.36. Las siguientes moléculas corresponden a dos aldehídos que son compo-
nentes fundamentales de dos aromas muy conocidos ¿A cuál corresponde 
cada uno?
O H
O
CH3
O
H
¿Cuál es el nombre sistemático de cada uno de estos compuestos?
9.37. ¿Qué importancia tiene la ciclohexanona como materia prima?
9.38. El fenol puede obtenerse por oxidación del cumeno. ¿Cuál será el otro 
producto de la reacción?
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232 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.39. Se representan a continuación las estructuras de dos sustancias caracteri-
zadas por su aroma ¿De qué sustancias se trata? ¿A partir de qué productos na-
turales pueden aislarse?
O
H
OH
O
CH3
CH3CH3
CH3
O
9.40. Se muestra a continuación la estructura de la piretrina, un producto natu-
ral con propiedades insecticidas que ha servido como punto de partida para la 
síntesis de diferentes productos fitosanitarios:
CH2
CH3
O
H
O
O
H
CH3 CH3
CH3
CH3
H
¿De dónde se obtiene? ¿Qué ventajas ha representado la introducción de este 
tipo de insecticidas?
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 233
Autoevaluación
1. El ensayo de Tollens se basa en el carácter reductor de los aldehídos ¿Cuál 
es el oxidante que se utiliza?
a) Cu2 en medio alcalino, formando un complejo con el ion tartrato.
b) Ag formando el complejo Ag(NH3)2.
c) Ag.
d) Amoníaco.
2. La condensación aldólica se da...
a) Entre un aldehído y un alcohol.
b) Entre un aldehído aromático y un alqueno.
c) Entre dos aldehidos.
d) Entre dos alcoholes.
3. Un compuesto da lugar a un precipitado amarillo al reaccionar con la 2,4-di-
nitrofenilhidrazina. ¿Cuál puede ser, entre los cuatro citados, dicho compuesto?
a) Benzaldehído. b) Ácido acético.
c) Etanol. d) o-metilfenilamina.
4. Las sustancias que contienen el grupo C N OH se denominan:
a) Iminas. b) Hidrazonas. c) Hidracinas. d) Oximas.
5. ¿Cuál será el producto final de la condensación aldólica entre dos moléculas 
de etanal?
a) 3-hidroxibutanal. b) trans-2-butenal.
c) 2,3-dihidroxibutano. d) Butanodial.
6. La estructura cíclica de la glucosa corresponde a...
a) Un semiacetal cíclico. b) Una lactona.
c) Un polialcohol cíclico. d) Un poliéter.
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234 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
7. La oxidación de alcoholes secundarios con KMnO4 en medio alcalino pro-
porciona:
a) Aldehídos. b) Ácidos carboxílicos.
c) Cetonas. d) CO2 y agua.
8. Un modo de obtener cetonas aromáticas es...
a) La sustitución electrófila en el anillo bencénico mediante un halogenuro 
de ácido (alcanoilación de Friedel-Crafts).
b) La reacción de esterificación entre un halogenuro de ácido y un fenol.
c) La oxidación del benzaldehído.
d) La reacción de esterificación entre el ácido benzoico y cualquier alcohol.
9. ¿Qué hibridación posee el carbono del grupo carbonilo?
a) sp3 b) sp2 c) sp d) ninguna
10. La reducción de aldehídos y cetonas con LiAlH4 proporciona:
a) Alcanos. b) Alquenos.
c) Alcoholes. d) Ácidos carboxílicos.
11. La formación de acetales tiene lugar a través de dos etapas. Estas son:
a) Adición y sustitución. b) Adición y eliminación.
c) Sustitución y eliminación. d) Ninguna de las anteriores.
12. Los ésteres cíclicos producidos como consecuencia de la esterificación intra-
molecular de ciertos hidroxiácidos ( y -hidroxiácidos) se denominan:
a) Lactamas. b) Oximas. c) Lactonas. d) Aldoles.
13. La adición de ácido cianhídrico a los aldehídos y cetonas proporciona:
a) Nitrilos. b) Cianhidrinas. c) Iminas. d) Aminas.
14. Desde el punto de vista químico, los carbohidratos o azúcares son:
a) Ésteres de la glicerina.
b) Polialcoholes.
c) Polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.
d) Ácidos polihidroxicarboxílicos.
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 235
15. El reactivo de Felhing se utiliza para identificar...
a) Las cetonas.
b) Los aldehídos.
c) Los compuestos carbonílicos en general.
d) Los alcoholes primarios.
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236 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Soluciones
9.1. a) El C presenta hibridación sp2. Estos orbitales híbridos se enlazan con 
los orbitales 1 s del H y con un orbital híbrido sp2 del oxígeno me-
diante enlaces . Los orbitales p sin hibridar del C y del oxígeno for-
man un enlace .
b) Se debe a la diferencia de electronegatividad entre C y O.
c) 1. La presencia del doble enlace da lugar a reacciones de adición.
 2. La existencia de pares electrónicos no enlazados en el oxígeno le 
confiere cierto carácter básico, que da lugar, por ejemplo, a la pro-
tonación del grupo carbonilo como primera etapa de algunas reac-
ciones.
 3. El C del grupo carbonilo, enlazado al O muy electronegativo
es electrófilo y puede ser atacado por reactivos nucleófilos.
 4. El efecto inductivo del grupo carbonilo da lugar a una cierta acidez 
de los átomos de H en posición , que explica, por ejemplo, la 
tautomería cetoenólica.
9.2. �alcohol deshidrogenado�. La pérdida de hidrógeno implica un proceso 
de oxidación.
9.3. Los aldehídos y cetonas corresponden al siguiente grado de oxidación de 
los compuestos orgánicos tras los alcoholes (se pasa de índice de oxidación 2
en los alcoholes a 0 en aldehídos y cetonas). Por este motivo, los alcoholes pue-
den obtenerse por reducción de aldehídos y cetonas. Asimismo, los aldehídos 
pueden oxidarse a carboxílicos, donde el C tiene un índice de oxidación de 3.
9.4. longitud de enlace H0 formación de enlace
C O 0,123 nm 745 kJ ·mol 1
C C 0,134 nm 611 kJ ·mol 1
La mayor electronegatividad del O frente al C hace que los electrones de enlace 
estén más atraídos por el O, dando lugar a un enlace polar, más corto y más 
fuerte (mayor valor absoluto de la entalpía de formación de enlace).
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 237
9.5. Aparece en los compuestos que contienen el grupo acilo
como los ácidos carboxílicos, ésteres, amidas, anhídridos de
ácido, etc.
O
R .
9.6. a) (3E, 5E)-3,5-heptadien-2-on.
b) 3-metil-2,5-hexanodiona.
c) 3-hidroxi-5-metil-2,4-hexanodiona.
d) 1-feniletanona (o acetofenona).
e) Benzofenona o difenilmetanona.
f) 3-oxobutanal.
g) Ácido 2-metil-4-oxopentanoico.
h) 2-metil-3-butenal.
i) 2,4-dimetil-3-pentenal.
j) (2Z, 4Z)-3-etil-2,4-hexadiendial.
k) 2-hidroxi-3,4-dimetil-5-metoxibenzaldehído.
l) 4-hidroxi-3-metil-2-metoxipentanal.
m) 3-hidroxi-2-metilpentanodial.
n) (3E)-2-metil-3-hexenodial.
o) Ácido 2-formilbutanodioico.
p) Ácido 4-hidroxi-1,3-bencenodioico.
9.7. a) CH3 CH3
CH3
O b)
CH2
CH3
O
CH3
CH3 CH3
c)
O
CH3
CH3 CH3
CH3
d) CH3 CH3
O O
CH2
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238 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
e) CH CH3
CH3
O
f)
O
O
O
CH3
g)
CH2
O
CH3
O O h)
OCl
Cl
Cl
9.8. El metanol forma puentes de hidrógeno; en el metanal las fuerzas intermo-
leculares son interacciones dipolo-dipolo más débiles.
9.9. Etanal y propanona son solubles en cualquier proporción, pentanal y 
3-pentanona son poco solubles. En todos los casos el origen de la solubilidad en 
agua es la formación de puentes de hidrógeno entre el oxígeno del grupo car-
bonilo y los átomos de hidrógeno del agua. La longitud de la cadena carbona-
da, con su carácter hidrófobo, hace disminuir progresivamente la solubilidad en 
agua.
9.10. La ordenación es la misma para la temperatura de ebullición y solubili-
dad en agua:
Alcohol bencílico benzaldehído p-xileno
9.11. La variación observada para cada serie homóloga corresponde al au-
mento en el número de átomos de carbono y, consecuentemente, de la masa 
molar. Por otra parte, si consideramos la intensidad de las fuerzas intermolecu-
lares en cada tipo de sustancia podemos explicar la variación de temperaturas 
de ebullición. Las más elevadas las presentan los alcoholes, cuyas moléculas 
forman entre sí puentes de hidrógeno; a continuación, aldehídos y cetonas, 
donde la polaridad del grupo carbonilo da lugar a interacciones dipolo-dipolo, y 
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 239
por último, las interacciones más débiles fuerzas de London que existen 
entre las moléculas apolares de los alcanos, justifican la disminución de la tem-
peratura de ebullición.
9.12. a) CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
O
KMnO4 ó O3 2
b) CH3
OH
CH3
O
oxidación con CCP
(clorocromato de piridinio)
c) CH3 CH3
Cl
Cl
+ H2O (Na2CO3) hidrolisis de 
gem-dihalogenados
CH3 CH3
OH
OH
HCl CH3 CH3
O
d) Acilación de Friedel-Crafts
+
O
Cl
CH3 AlCl3
CH3
O
+ ClH
e) CH3
OH
CH3 O
+ CH3 Mg Br
Reactivo de Grignard:
bromuro de propilmagnesio
oxidación
con CCP
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240 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
CH3
CH3
O
Mg
Br
H3O
+
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
O
oxidación con
Cr (VI) o Mn (VII)
en medio alcalino
9.13. Se forma un hemiacetal cíclico:
OOH
H
+ O
OH
9.14. 1ª Etapa: adición (formación del hemiacetal)
OH
+ H+
O
+H H
C
+
OHH
C
+
OHH
CH3OH
H
OH
O
CH3
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 241
2ª Etapa: sustitución (formación del acetal)
9.15. CH3 CH3
O
+ CH3
Mg Br
CH3 CH3
CH3
O
Mg
Br
CH3 CH3
CH3
OH
+ Mg(OH)Br
3-etil-pentanol
9.16. Para sintetizar el 1-feniletanol podemos hacer reaccionar el acetaldehído 
con el bromuro de fenilmagnesio:
CH3
O
H
+
Mg
Br
CH3
OH
CH3
O Mg
Br
H2O + Mg(OH)Br+
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242 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.17. CH3
O
H
+ NH3
+ NH2 CH3
CH3
NH
H
CH3
N
H
CH3
+
+
OH2
OH2
etanimina
N-[(1E)-etiliden]metanamina
CH3
CH3
O
+ NH3
+ NH2 CH3
CH3
CH3
NH
CH3
CH3
N
CH3
+
+
OH2
OH2
2-propanimina
N-(1-metiletiliden)metanamina
9.18. Comenzamos identificando C. Acetona y etanal serían los productos de 
la oxidación del 2-metil-2-buteno con KMnO4 concentrado en medio ácido.
C CH3
O
H
CH3
CH3
O
CH3
CH3
CH3H
C procede de la deshidratación de un alcohol:
B
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 243
B procede de la reducción de una cetona, ya que da positiva la reacción del 
yodoformo (se trata de una metilcetona) y forma una hidrazona que puede cris-
talizarse, purificarse y reconocerse por su temperatura de fusión.
A
CH3
CH3
CH3OH
CH3
CH3
CH3O
9.19.
O
+ CH3
NH2
N
CH3
N-ciclohexilidenetanamina
+ OH2
9.20.
O OH O
-
+ OH2
HO�
O�
O
-
CH
-
OO�
HC�
Forma de resonancia que explica el 
ataque nucleófilo que experimenta 
el carbono del grupo carbonilo de 
un aldehído o cetona en la reacción 
de condensación aldólica.
En el caso del acetaldehído:
CH3
O
H
CH2
OH
H
CH2
O
-
H
+ OH2
O�
HO�
CH2
O
-
H
CH2
-
O
H
O�
H2C
�
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244 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.21. Forma cetónica Forma enólica
CH3
O
H
CH2
H
OH
CH2
H
OH
+ OH - CH2
H
O
-
+ OH2HO�
O�
En medio alcalino la forma enólica se halla en equilibrio con el anión enolato
O H
CH2
-
H
O
CH2
H
O
-
Formas de resonancia del ión enolato
Ataque al C electrófilo
del benzaldehído
�
�
O
-
O
H
H
H
H
O
H
H
H
+ OH -
�
�
Se obtiene el aldehído cinámico, componente principal de la esencia natural de 
canela.
9.22. Cuando la unión se forma entre el carbono anomérico (el que inicialmen-
te posee el grupo carbonilo) y un grupo OH de otro carbono queda un grupo 
aldehído libre y se manifiesta el carácter reductor. Si la unión entre las dos mo-
léculas de monosacárido se forma a través de los C anoméricos no queda nin-
gún grupo aldehído libre y, por tanto, no se manifiesta el carácter reductor.
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 245
DISACÁRIDO REDUCTOR
grupo aldehído libre
DISACÁRIDO NO REDUCTOR
grupos aldehído implicados en el enlace
Por ejemplo, la maltosa es reductora:
O
O
O H H
H
H
H
H
H
H
H
OH
HOH2C
OH
OH
OH
OH
OH
H
CH2OH
No implicado en el
enlace glicosídico
-D-glucosa -D-glucosa
Sin embargo, no lo es la sacarosa, formada por la unión de: -D-glucosa y -D-
fructosa:
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246 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.23. Ciclohexanona. El reactivo utilizado es un iluro de fósforo que se obtiene 
a partir de un haluro de alquilo y la trifenilfosfina:
P + R
X
P
+
R
sal de fosfonio
X�
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 247
P
+
R
CH3 Li
CH
-P
+
R
P
R
+ LiX
+
CH3
CH3
CH3 O
-
base muy fuerte
+
ó
ó
CH3 OH
ILURO
�
P
R
+
O CH2
+ OP
Reacción del iluro con la ciclohexanona
9.24. a) Por oxidación con permanganato, óxido de cromo (VI) o dicromato 
de potasio.
b) Por hidrogenación catalítica o reducción con hidruros metálicos cm-
plejos.
c) Por reducción a alcohol y posterior deshidratación de éste.
d) El proceso constaría de tres etapas: 1. Reducción a alcohol; 2. Des-
hidratación de alcohol a alqueno; 3. Reducción a hidrocarburo satu-
rado.
9.25. En el primer caso, tratando con un haluro de etilmagnesio e hidrolizando 
el producto obtenido. En el segundo caso tratando primero con un halógeno 
para formar el compuesto sustituido; este compuesto se transforma por hidróli-
sis alcalina en el alcohol correspondiente (2-hidroxi-3-pentanona) que por oxi-
dación da lugar a la dicetona.
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248 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
9.26. Dado que la reacción de oxidación del grupo carbonilo por el Cu2 se 
produce en medio alcalino, es necesario formar un complejo muy estable con 
este ión, ya que en medio alcalino el Cu2 precipitaría como Cu(OH)2, muy in-
soluble. Por eso el reactivo A (disolución de Cu2 ) se utiliza mezclado con una 
disolución alcalina de tartrato potásico (disolución B).
9.27. a) 1-clorobutano.
b) terc-butil propil éter.
c) 2-bromoetanol.
d) 2-butenal o aldehído crotónico (condensación aldólica).
e) 2,2-propanodiol.
f) 1-ciano-1-propanol.
g) Aldehído cinámico o 3-fenil-2-propenal.
h) Ácido acético NH3 Ag (s).
i) Ácido benzoico CH3I.
j) (CH3)2C N OH (acetonoxima).k) 2,2-dimetilpropanol y ácido 2,2-dimetilpropanoico.
l) C6H5 CHOH CH3.
m)
N
OH
ciclopentanona oxima.
n) 1-(2,4-dinitrofenil)-2-
propilidenhidrazina.
o) Ácido butanoico.
9.28. a) El compuesto dicarbonílico, ya que el ión enolato se encuentra estabi-
lizado por resonancia:
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 249
CH3 CH
- CH3
O O
CH3 CH3
O
-
O
�
�
CH3 CH3
O O
-�
b) La 2,4-ciclohexadien-1-ona, ya que el enol correspondiente es el fe-
nol.
O OH O
-
+ OH2HO
�
�
 
O
-
ión fenolato
�
9.29. Se forma el derivado dinitrofenilhidrazona de la muestra y se contrasta 
con los valores teóricos de los puntos de fusión de los derivados dinitrofenilhi-
drazona de ambas cetonas, observando con cual de ellas coincide la muestra 
problema.
9.30. a) 2-pentanona y 3-metil-2-butanona.
b) Benciletanal y 2-metilbenzaldehído (ó 3- ó 4- metilbenzaldehído).
c) Reacción con el reactivo de Fehling. (A) forma un precipitado rojizo y 
(B) no.
d) Reaccion de Cannizaro (desproporción):
C6H5CHO NaOH C6H5CO2Na C6H5CH2OH
 Benzoato sódico Fenilmetanol
 Es una reacción de dismutación, ya que a partir de un aldehído 
(I.O. 0) se forma un alcohol (alcohol bencílico o fenilmetanol) 
(I.O. 2) y el anión benzoato (I.O. 2). Téngase en cuenta que los 
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250 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
aldehídos que no poseen H en como el metanol o el benzaldehído 
no experimentan la condensación aldólica, ya que no existe la forma 
enólica que da lugar a este proceso.
9.31.
9.32. La estructura de semiacetal cíclico es propia de los azúcares. Sus acetales, 
formados con una gran variedad de compuestos con el grupo de hidroxilo, son 
los glicósidos, sustancias ampliamente difundidas en la naturaleza.
9.33. El formaldehído es conocido como desinfectante y por su aplicación en la 
conservación de tejidos biológicos. Desde el punto de vista industrial es muy 
utilizado en la fabricación de resinas sintéticas (la baquelita, por ejemplo, es una 
resina de fenol-formaldehído). La acetona se utiliza principalmente como disol-
vente.
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UNIDAD 9. ALDEHÍDOS Y CETONAS 251
9.34. Melamina-formaldehído, Urea-formaldehído (que se utiliza también como 
fertilizante de aporte lento de N) y diferentes resinas fenol-formaldehído como 
la baquelita o el novolac.
La melamina posee la siguiente estructura: N
N
N
NH2
NH2NH2
9.35. OH C
N
9.36. 4-metoxibenzaldehído, (anisaldehído), (2E)-3-fenilpropenal (aldehído ci-
námico) (aroma de canela).
9.37. Se utiliza para la fabricación de caprolactama, monómero para la fabrica-
ción del nilón-6
NH
OO
NH2 OH
N
OH
H
+
caprolactama
9.38.
CH3 CH3
O2
OH
+
CH3 CH3
O
9.39. Vainillina y alcanfor. Los productos naturales de los que pueden extraer-
se estas sustancias son, respectivamente:
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252 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
a) Vainas de Vanilla planifolia y otras variedades.
b) Aunque se halla presente en los aceites esenciales de numerosas plantas 
aromáticas, su principal fuente de obtención es la madera del árbol de 
Cinnamomum Camphora, originario de Asia (principalmente, de la isla 
de Borneo).
9.40. Se obtiene del extracto de pelitre (Chrisanthemum cinerariefolium). Este 
insecticida de contacto se caracteriza por su baja toxicidad y posibilidad de de-
gradación por acción de la luz y los agentes atmosféricos. Recientemente, han 
ido introduciéndose en el mercado como plaguicidas derivados sintéticos de la 
piretrina (piretroides) con mayor capacidad insecticida, menor toxicidad y ma-
yor persistencia.
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UNIDAD 10
Ácidos carboxílicos y derivados
Generalidades. Formulación y nomenclatura
10.1. Represente los grupos funcionales de los derivados de los ácidos carboxí-
licos: ésteres, anhídridos de ácido, amidas, halogenuros de ácido y nitrilos.
Todos estos tipos de compuestos experimentan una determinada reacción quí-
mica, hecho por el cual se consideran derivados de los ácidos carboxílicos ¿Cuál 
es dicha reacción?
10.2. Los ácidos carboxílicos, a partir de cuatro átomos de carbono, son poco 
o nada solubles en agua pero solubles en disolventes como el éter. Por el con-
trario, sus sales sódicas o potásicas son más solubles en agua que en éter. Con-
siderando este hecho, proponga un método para purificar un ácido carboxílico 
en el que estén presentes impurezas orgánicas.
10.3. Formule:
a) Ácido butanoico.
b) Ácido 2,3-dimetilpentanoico.
c) Ácido propenoico (acrílico).
d) Ácido 4-metil-5-oxohexanoico.
e) Ácido 5-butil-5-hexenoico.
f) 4,5-dihidroxi-2-hexinodioato de dimetilo.
g) 3-etoxi-4-hexinoato de sec-butilo.
h) Ácido 3,3-dimetil-2,5-dioxoheptanoico.
i) 3-carbamoilbutanoato de metilo.
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254 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
j) 2-metilpropenamida (2-metilacrilamida).
k) 2-metoxicarbonilbutanodioato de dimetilo.
l) N,N-dimetil-2-cloropropanamida.
m) Anhídrido benzoico.
n) Cloruro de propanoílo.
o) N-fenilacetamida (acetanilida).
p) Benzoato de bencilo.
q) Ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético.
10.4. Nombre:
a) b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 255
i)
j)
O
NH2
CH3
CH3
OH
k)
O
O
CH3
NH2
l)
O
OH
10.5. Complete la siguiente tabla:
Nomenclatura IUPAC
ácido...
Nombre común
ácido... Fórmula
metanoico
propiónico
H2C CH COOH
butanoico
CH3(CH2)3COOH
2,2-dimetilpropanoico
CH3(CH2)4COOH
dodecanoico
mirístico
CH3(CH2)14COOH
(Z)-9-octadecenoico
linoleico
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256 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10.6. Algunos ácidos dicarboxílicos importantes presentan nombres comunes 
ampliamente utilizados. Complete la tabla siguiente reconociendo y utilizando 
dicho nombres:
Estructura Nombre común Nombre IUPAC
O
OHO
OH
Ácido malónico
Ácido butanodioico
O
OH
O
OH
Ácido maleico
Ácido
1,2-bencenodicarboxílico
Propiedades físicas
10.7. Interprete la siguiente gráfica; concretamente, la aparente irregularidad 
observada en las acetamidas.
O
NH2
CH3
O
NH
CH3
R
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 257
En general ¿Qué diferencias esenciales cabe esperar entre las propiedades físi-
cas de los ácidos carboxílicos y las de haluros de ácido, anhídridos y ésteres? 
¿Cuál será el comportamiento de las amidas y de las amidas monosustituidas? 
¿Y el de las amidas N,N-disustituidas?
10.8. Los valores de las temperaturas de fusión de la dimetilformamida, N-me-
tilacetamida y propanamida se indican en la tabla siguiente:
Estructura Tfusión
dimetilformamida
O
N
H
CH3
CH3
61ºC
N-metilacetamida
O
N
CH3
H
CH3
28ºC
propanamida
O
N
H
HCH3
79ºC
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258 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
La masa molar de las tres sustancias es la misma (73,1 g ·mol 1). ¿Cómo puede 
interpretarse la importante diferencia existente entre sus temperaturas de fu-
sión?
10.9. Los ácidos esteárico y linoleico poseen ambos 18 átomos de carbono, sin 
embargo sus temperaturas de fusión difieren ostensiblemente (70ºC y 5ºC,
respectivamente) ¿A qué se debe esta diferencia?
10.10. Interprete los datos de la siguiente tabla acerca de la solubilidad de al-
gunos ácidos carboxílicos en agua, etanol yéter (etoxietano)
SOLUBILIDAD
agua etanol éter
ácido pentanoico algo soluble soluble soluble
ácido hexanoico poco soluble muy soluble soluble
ácido hexadecanoico insoluble poco soluble muy soluble
ácido benzoico poco soluble muy soluble muy soluble
10.11. Como consecuencia de la formación de enlaces por puentes de hidró-
geno, las amidas tienen temperaturas de ebullición elevadas frente a otros com-
puestos de masa molecular parecida. Represente gráficamente la formación de 
puentes de hidrógeno entre las moléculas de una amida primaria.
10.12. Los siguientes compuestos:
CH3
O
O
CH3
O
NCH3
CH3
H
CH3
C
N
acetato de etilo dimetilformamida acetonitrilo
son disolventes ampliamente utilizados en las reacciones orgánicas. ¿Cuál es 
el fundamento de su aplicación frente al uso de agua o alcoholes como disol-
ventes?
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 259
Obtención y reactividad
10.13. Proponga un método para obtener:
a) Ácido 3-fenilpropanoico a partir de 3-fenilpropanol.
b) Ácido propanoico a partir de 1-propanol.
c) Ácido benzoico a partir de etilbenceno.
10.14. Los ácidos carboxílicos pueden obtenerse por carboxilación de los reac-
tivos de Grignard con CO2 según el siguiente esquema general:
MgR X + C OO
O
O
-
R
Mg
+
X
H
+
O
OH
R
..
..
..
..
..
.. ..
....
.. ..
�
a) Discuta el carácter electrófilo o nucleófilo del átomo de carbono en el 
enlace C Mg (reactivo de Grignard) y en el CO2, respectivamente.
b) Proponga una secuencia de reacciones para obtener ácido ciclohexano-
carboxílico a partir de bromociclohexano.
10.15. Explique las siguientes variaciones de pKa
CH3 O
OH
pKa 4,82
CH3 O
OH
Cl
pKa 3,82
CH3 O
OHCl
pKa 4,12
ClH2C O
OH 
pKa 4,53
CH3COOH pKa 4,75
CH3
O
OH
CH3
pKa 4,85
CH3
CH3
CH3
O
OH
pKa 5,05
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260 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10.16. ¿Cómo puede explicarse la diferencia de carácter ácido entre el H de 
los alcoholes y el de los ácidos carboxílicos?
10.17. En los siguientes pares de ácidos carboxílicos, señale cuál de los dos es 
más ácido:
a) Ácido acético y ácido propanoico.
b) Ácido butanoico y ácido 2-metilpropanoico.
c) Ácido propanoico y ácido 2-cloropropanoico.
d) Ácico 2-cloropropanoico y ácido 3-cloropropanoico.
e) Ácico cloroacético y ácido tricloroacético.
f) Ácido ciclohexilmetanoico y ácido benzoico.
g) Ácido benzoico y ácido m-nitrobenzoico.
h) Ácido benzoico y ácido m-hidroxibenzoico.
i) Ácido m-hidroxibenzoico y ácido o-hidroxibenzoico.
10.18. ¿Puede considerarse la reacción de esterificación entre un ácido car-
boxílico y un alcohol como una reacción ácido-base? ¿Por qué?
10.19. Explique por qué, para aumentar el rendimiento en las reacciones de 
esterificación, se utiliza, bien un agente deshidratante o bien se destila el éster 
obtenido si su temperatura de ebullición es suficientemente baja (por ejemplo, 
en el caso de formiato de etilo, cuya temperatura de ebullición es 32ºC).
10.20. Explicar la acidez anormalmente alta del ácido salicílico (o-hidroxiben-
zoico) (pKa 2,98) frente al ácido benzoico (pKa 4,20).
10.21. Nombre las siguientes sustancias y proponga un proceso para su síntesis 
a partir de ácidos carboxílicos o de sus derivados.
a)
OH
b)
O
10.22. ¿Cómo podría obtenerse acetato de etilo a partir de etanol sin utilizar 
ningún reactivo orgánico?
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 261
10.23. ¿Cuál sería el producto de la reacción de polimerización entre el ácido 
propanodioico y el etilenglicol (etanodiol)? ¿Conoce algún uso práctico de este 
tipo de polímeros?
10.24. Nombrar y escribir las fórmulas de las lactonas derivadas de los ácidos:
a) 5-hidroxibutanoico. b) 4-hidroxibutanoico.
10.25. ¿De qué aminoácidos proceden las siguientes lactamas?
NH
O
NH
O
10.26. Indique el producto principal de las siguientes reacciones:
a) Ácido acético etanol [H ]
b) Cloruro de acetilo metanol
c) Cloruro de acetilo H2O
d) Anhídrido acético etilamina
e) Benzoato de metilo etanol (en exceso)
f) ClCO CH2 CH2 ClCO OH CH2 CH2 CH2 OH
10.27. En las siguientes reacciones identifique las sustancias representadas con 
las letras: A, B, C... (puede haber otros productos secundarios de la reacción)
a) Ácido butanoico etanol A
b) CH2 CH CH2 COOCH3 AlLiH4 B
c) Ácido fenilacético PCl3 C; C H2 [Pa] D
d) OH ( ) E
e) Anhídrido acético CH3OH F G
f) Ácido 3-pentenoico PCl5 H; H C6H6 [AlCl3] I
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262 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
g) H2O J K
 
(H u OH )
h) Cloruro de acetilo H2O L
i) CH3 O CO CH CH CO O CH3 H2O [OH ] M
j) CH3CH2 CONH2 H2O N
10.28. Complete la tabla siguiente, indicando en cada caso el producto de la 
reacción:
Nucleófilo
H2O
(hidrólisis)
R OH
(alcoholisis)
NH3
(amonólisis)
halogenuro de ácido
anhídrido de ácido
éster
amida
10.29. ¿Cómo se puede favorecer el rendimiento de la reacción de hidrólisis de 
ésteres catalizada por ácidos?
10.30. Para llevar a cabo la síntesis del nilón en el laboratorio es preferible ha-
cer reaccionar el dicloruro de decanodioílo con el 1,6-diaminohexano, en lugar 
de utilizar ácido decanodioico ¿Cuál es la razón?
10.31. ¿Cuál es el producto final de la reacción de los ácidos carboxílicos con 
NH3 en frío, tras calentar el producto intermedio obtenido? ¿Qué tipo de sustan-
cia es dicho producto intermedio? ¿Cuál sería el producto obtenido si en lugar 
de amoníaco se utilizaran aminas?
10.32. La eliminación de CO2 en un ácido carboxílico, llamada también des-
carboxilación, desempeña un papel fundamental en la bioquímica celular ¿Qué 
tipo de grupos situados en posición favorecen este proceso? Indique un 
ejemplo.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 263
10.33. El agente reductor más utilizado en el laboratorio es el hidruro de litio y 
aluminio ¿Cuál es el producto de la reducción de haluros, anhídridos de ácido y 
ésteres empleando dicho reactivo?
10.34. Complete el siguiente diagrama:
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264 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Tecnología, sociedad y medio ambiente
10.35. ¿Cuál será el producto de la saponificación en medio alcalino de:
10.36. La fórmula del ácido acetilsalicílico (AAS) es:
O
OH
O
OCH3
El átomo de O indicado, ¿pertenecía antes al ácido salicílico o al anhídrido acé-
tico? ¿Por qué?
10.37. A partir de los aceites usados para freír puede fabricarse un combustible 
denominado biodiésel haciendo reaccionar estas grasas con metanol en medio 
alcalino. Escriba la ecuación de la reacción que tiene lugar suponiendo que el 
aceite es exclusivamente el triéster del ácido oleico con la glicerina.
10.38. El PET (polietilentereftalato) es un poliéster ampliamente utilizado, por 
ejemplo, en envases de agua mineral y otras bebidas. Se obtiene industrialmen-
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 265
te a partir de la transesterificación entre el tereftalato de dimetilo y el etilenglicol. 
Represente la estructura de un fragmento de la cadena de este polímero.
10.39. La cantaridina es un agente tóxico y vesicante segregado por un tipo de 
insectos (cantáridas):
O
O
O
CH3
CH3
O
¿Qué grupos funcionales se pueden identificar en esta molécula?
10.40. El siguiente compuesto se denomina lidocaína ¿Cuáles son sus aplica-
ciones? ¿Qué grupos funcionales pueden distinguirse en la molécula?
CH3
CH3
NH
O
N
CH3
CH3
10.41. La siguiente fórmula corresponde al acetato de linalilo:CH3
CH3
CH3
CH2O
CH3
O
Se trata de un éster muy característico de las plantas aromáticas, contribuyendo 
notablemente a su aroma. Busque al menos 5 ejemplos más de ésteres que con-
tribuyan al aroma de otras plantas, frutas, etc.
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266 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10.42. Frecuentemente, se dice que son de �cera� algunos objetos que en rea-
lidad son de parafina. Desde el punto de vista químico ¿Cuál es la diferencia 
entre una cera y la parafina?
10.43. El palmitato de miricilo es el principal componente de la cera de abejas. 
Su fórmula empírica es: C46H92O2.
a) ¿Qué tipo de sustancia es?
b) ¿Cuál es su fórmula desarrollada?
c) Teniendo en cuenta la fórmula propuesta en b), ¿Cuál será la estructura 
del cerotato de miricilo, principal componente de la cera carnauba, si su 
fórmula empírica es: C56H112O2?
d) Cite alguna aplicación práctica de ambas ceras.
10.44.
a) El nilón 6, llamado también perlón® se utiliza para la fabricación de 
cuerdas resistentes. La matería prima para su fabricación es la 
-caprolactama. Ésta se hidroliza calentándola con una pequeña cantidad 
de agua proporcionando el ácido -aminocaproico. Éste aminoácido 
puede polimerizarse, del mismo modo que en la formación de las proteí-
nas, para obtener la cadena del nilón 6. Represente la estructura de las 
sustancias de partida y la de un fragmento de la cadena polimérica.
b) El nilón 6,6 posee la siguiente estructura:
NH
NH
NH
...
O
O
...
n
que se obtiene a partir de la polimerización de dos sustancias que poseen 
6 átomos de carbono cada una ¿Cuáles pueden ser estas sustancias?
c) La diamina propuesta en b) puede polimerizarse de modo rápido y senci-
llo en el laboratorio con cloruro de decanodioílo para obtener nilón 10,6. 
¿Por qué se prefiere, para una experiencia de laboratorio, el cloruro de 
ácido frente al ácido decanodioico?
10.45. Los policarbonatos son polímeros duros y transparentes que se utilizan 
como alternativa al vidrio por su resistencia al choque.
a) Cite varios ejemplos de algunas de las principales aplicaciones de los po-
licarbonatos.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 267
b) La siguiente fórmula corresponde a un policarbonato comercial obtenido 
a partir del fosgeno (dicloruro del ácido carbónico) y el bisfenol A, cuya 
estructura es:
CH3
CH3
OH OH
Represente un fragmento de la cadena del polímero.
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268 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. La reacción entre el anhidrido acético y la etilamina proporciona:
a) Etanamida (acetamida). b) N-etilacetamida.
c) Ácido aminoacético. d) Butanamida.
2. ¿Cuál de las siguientes estructuras es una amida?
a) N
CH3
CH3
CH3
b)
CH3
O
NH2
c) CH3
NO2
d)
N
3. Los poliésteres son polímeros que se obtienen por reacción entre...
a) Diaminas y ácidos dicarboxílicos.
b) Hidrocarburos etilénicos e iniciadores.
c) Dioles y ácidos dicarboxílicos.
d) Alcoholes y dicloruros de acilo.
4. Al hidrolizar un éster de fórmula empírica C5H10O2 se obtiene ácido acético y 
2-propanol. El éster es:
a) Acetato de isopropilo. b) Acetato de propilo.
c) Propanoato de etilo. d) Propanoato de propilo.
5. El ácido 4-hidroxi-3-pentenoico presentará todas las propiedades enunciadas 
a continuación menos una ¿Cuál?
a) Proporciona ésteres al reaccionar con alcoholes.
b) Decolora el agua de bromo.
c) Presenta isomería cis-trans.
d) Existen formas ópticamente activas.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 269
6. ¿Qué reactivos podemos emplear para obtener halogenuros de acilo a partir 
de ácidos carboxílicos?
a) F2, Cl2, Br2, I2 a elevada presión y temperatura.
b) PCl3, PCl5 o SOCl2.
c) Derivados halogenados.
d) F , Cl , Br e I , en medio ácido.
7. ¿Qué par de sustancias no son adecuadas para la preparación directa de un 
éster?
a) Ácido acético y 1-propanol. b) Ácido benzoico y 1-propanol.
c) Ácido benzoico y fenilamina. d) Cloruro de acetilo y 1-propanol.
8. ¿Cuál de los siguientes compuestos puede experimentar más fácilmente la 
esterificación interna?
a) 2-hidroxietanoico. b) 2-hidroxipropanopico.
c) 3-hidroxipropanoico. d) 6-hidroxihexanoico.
9. Las propiedades organolépticas de muchas frutas y verduras están determi-
nadas principalmente por aromas que son, desde el punto de vista químico, és-
teres. Por ejemplo, la manzana debe su aroma en parte a la presencia del 2-me-
tilbutanoato de etilo. ¿A partir de que compuestos podría sintetizar este aroma 
en el laboratorio?
a) CH3 O
CH3
OH
+ CH3
OH
b) CH3
CH3
OH
+ CH3
O
OH
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270 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) CH3
CH3
O
H + CH3
OH
d) CH3 O
CH3
OH
+ CH3
O
OH
10. Algunos ácidos orgánicos se utilizan para fabricar poliamidas, polímeros de 
gran interés industrial. Para ello la reacción puede tener lugar entre:
a) Dos ácidos monocarboxílicos.
b) Un ácido monocarboxílico y una amina primaria.
c) Un ácido carboxilíco e hidrocarburo con dos grupos amida.
d) Un ácido dicarboxílico y una diamina.
11. Los ácidos grasos insaturados como el oleico poseen menores temperaturas 
de fusión que los saturados del mismo número de carbonos. Ello se debe a ...
a) La reactividad de los dobles enlaces.
b) La posibilidad de formar polímeros.
c) Que sus cadenas no son lineales como consecuencia de normalmente 
son isómeros cis.
d) La influencia de las interacciones dipolo-dipolo.
12. ¿Cuál de las siguientes sustancias puede hidrolizarse con mayor rapidez a la 
temperatura ambiente?
a) Propanoato de propilo. b) Propanoato de metilo.
c) N,N-dimetilpropanamida. d) Cloruro de propanoílo.
13. El aceite de linaza posee un 92% de ácidos grasos insaturados ¿Cuál o cuá-
les de las siguientes afirmaciones son correctas?
a) Experimentará reacciones de oxidación (enranciamiento).
b) Presentará un índice de yodo mucho menor que el de otras grasas, don-
de predominen los ácidos grasos saturados.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 271
c) Pueden polimerizarse en contacto con el aire, siendo este proceso acele-
rado por la presencia de catalizadores.
d) Son correctas a) y c).
14. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones acerca de la solubilidad en agua de los 
halogenuros de ácido es correcta?
a) Estas sustancias son siempre solubles en agua, independientemente de su 
mayor o menor masa molar ya que el efecto de los puentes de hidrógeno 
siempre predomina sobre el carácter hidrófobo de las cadenas carbonadas.
b) Son solubles en agua por la formación de puentes de hidrógeno con el O 
del grupo acilo, pero solamente los de menor masa molar, hidrolizándose 
además rápidamente. 
c) La solubilidad en agua se explica, en este caso, por la acción de las fuerzas 
de Van der Waals, ya que los halogenuros de ácido no forman puentes de 
hidrógeno.
d) Los halogenuros de ácido son totalmente insolubles en agua, independien-
temente de su masa molar.
15. ¿Cuál de las siguientes reacciones, en las que se ha utilizado etanol con 
oxígeno marcado con 18O, representa correctamente la esterificación con ácido 
acético?
a) CH3
O
OH
+ CH3
O
O
CH3
+CH3CH2O18 H H2O18
b) CH3
O
OH
+ CH3
O
O
CH3
+
18
CH3CH2O
18
H H2O
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272 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c) CH3
O
OH
+ CH2
O
O
CH3
H
+
18
CH3CH2O
18
H H2O
d) Ninguna de las opciones anteriores es correcta.
16. ¿Cuál de los siguientes ácidos tendrá un pKA más bajo?
a) Acético. b) Cloroacético. c) Tricloroacético.d) Dicloroacético.
17. El ácido acetilsalicílico puede obtenerse a partir del ácido salicílico (o-hidro-
xibenzoico) y el anhídrido acético, con ácido sulfúrico como catalizador.
O
OH
OH
+
CH3
O
O
O
CH3
H
+
Los productos de esta reacción son:
a)
O
O
CH3
OH
+ CH3
O
OH
b)
O
OH
O
OCH3
+ CH3
O
OH
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 273
c)
O
O
O
O
CH3
OH
OH
d)
O
OH
O
OOH
+ OH
CH3
18. ¿En qué caso están correctamente ordenados de mayor a menor reactivi-
dad los siguientes derivados de los ácidos carboxílicos?
a) Amidas ésteres anhídridos de ácido halogenuros de ácido.
b) Halogenuros de ácido ésteres amidas anhídridos de ácido.
c) Anhídridos de ácido ésteres amidas halogenuros de ácido.
d) Halogenuros de ácido anhídridos de ácido ésteres amidas.
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274 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Soluciones
10.1. R
O
X
R1
O
O R2
R
O
NH2
halogenuro 
de ácido
éster amida 
primaria
R1
O
NH
R2
R1
O
N
R3
R2
R C N
amida 
N-sustituida
amida 
N,N-disustituida
nitrilo 
R1
O
O
O
R2
R1
O
NH
O
R2
R1
O
N
O
R2 O
R3
anhídrido amida 
secundaria
amida 
terciaria
Se consideran derivados de los ácidos carboxílicos ya que proporcionan éstos 
por hidrólisis. De hecho, los nitrilos pueden considerarse por este motivo deriva-
dos de los ácidos carboxílicos aunque no posean el grupo acilo.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 275
10.2. Puede aplicarse la diferencia de solubilidad entre el ácido y su sal sódica 
o potásica en un disolvente orgánico como el éter y en agua.
1. Agitación con éter/
agua. Separación de 
la fase acuosa con 
impurezas inorgáni-
cas.
2. Agitación de la fase 
orgánica con NaOH 
(aq). Se desecha la 
fase etérea que con-
tiene las impurezas 
orgánicas.
3. La fase acuosa pro-
cedente de la etapa 
anterior se trata con 
éter/HCl (aq). La 
fase orgánica contie-
ne el ácido purifica-
do.
10.3. a) b)
c) d)
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276 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
e)
f)
g)
h)
i) j)
k) l)
CH3
O
N
Cl
CH3
CH3
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 277
m)
O
O
O
n)
CH3
O
Cl
o)
O
NH
CH3
p)
O
O
q)
Cl
Cl
Cl
O
O
OH
10.4. a) Ácido o-hidroxibenzoico.
b) Ácido butenodioico.
c) Ácido 1-bromo-2-clorociclopentanocarboxílico.
d) 2-hidroxibenzoato de sec-butilo (o salicilato de sec-butilo).
e) Benzoato amónico.
f) Ácido 4-hepten-6-inoico.
g) 5-bromo-N,N-dimetilhexanamida.
h) Anhídrido etanoico metanoico.
i) Benzamida.
j) 2-etil-6-hidroxiheptanamida.
k) 3-aminobenzoato de metilo.
l) Ácido ciclohexanocarboxílico.
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278 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10.5. Nomenclatura IUPAC
ácido...
Nombre común
ácido...
Fórmula
metanoico fórmico HCOOH
propanoico propiónico CH3CH2COOH
2-propenoico acrílico H2C CH COOH
butanoico butírico CH3 CH2 CH2COOH
pentanoico valeriánico CH3(CH2)3COOH
2,2-dimetilpropanoico piválico (CH3)3 COOH
hexanoico caproico CH3(CH2)4COOH
dodecanoico láurico CH3(CH2)10COOH
tetradecanoico mirístico CH3(CH2)12COOH
hexadecanoico palmítico CH3(CH2)14COOH
(Z)-9-octadecenoico oleico CH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOH
(Z,Z)-9,12-octadecenoico linoleico CH3(CH2)4CH CHCH2CH CH(CH2)7COOH
10.6. Estructura Nombrecomún Nombre IUPAC
O
OHO
OH
Ácido
oxálico Ácido etanodioico
O
OHO
OH
Ácido
malónico Ácido propanodioico
O
OHO
OH
Ácido
succínico Ácido butanodioico
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 279
O
OH
O
OH
Ácido
adípico Ácido hexanodioico
O
OH
O
OH
Ácido
maleico Ácido (Z)-2-butenodioico
O OH
O
OH
Ácido
ftálico
Ácido
1,2-bencenodicarboxílico
10.7. En general, los ácidos carboxílicos presentan temperaturas de ebullición 
más elevadas que los ésteres, anhídridos y halogenuros de ácido por la posibili-
dad de formar dímeros mediante puentes de hidrógeno (ver unidad 1). En 
cuanto a las amidas, deben distinguirse varios casos diferentes. Las primarias y 
secundarias forman entre sí puentes de hidrógeno y presentan las mayores tem-
peraturas de ebullición. Las amidas terciarias así como las primarias N,N disus-
tituidas, aunque carecen de puentes de hidrógeno, dan lugar a fuertes asocia-
ciones dipolo-dipolo de modo que su temperatura de ebullición es similar a la 
de los ácidos carboxílicos de masa molecular parecida. La existencia de fuertes 
interacciones dipolo-dipolo en las amidas puede comprenderse mejor si se con-
sidera la forma de resonancia en la que existe una carga parcial positiva en el N 
y negativa en el O puede explicarse mejor esta circunstancia:
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280 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
R1 N
R3
O
R2
R1 N
+ R3
O
-
R2
R1
N
+
R3
O
-R2
R1
N
+
R3
O
-
R2
�
�
�
En cuanto a las acetamidas N o N,N sustituidas se observa, por una parte, una 
temperatura de ebullición superior a los ácidos carboxílicos y el resto de funcio-
nes consideradas; sin embargo, el aumento de masa molar no va acompañado 
de un aumento en la temperatura de ebullición ya que la presencia de sustitu-
yentes en el átomo de N disminuye la posibilidad de formar enlaces por puentes 
de hidrógeno, siendo, por tanto, menos intensas las fuerzas intermoleculares y 
disminuyendo, consecuentemente, las temperaturas de ebullición.
10.8. En este caso, la posibilidad de formar puentes de hidrógeno determina 
las diferencias entre las temperaturas de fusión. De hecho, el valor tan bajo 
( 61ºC) de la dimetilformamida puede explicarse por la ausencia de enlaces 
N H capaces de generar puentes de hidrógeno intermoleculares.
10.9. Comparando las estructuras de ambos ácidos grasos, la presencia de dos 
dobles enlaces en cis en el ácido linoleico da lugar a una mayor dificultad en el 
empaquetamiento (y por tanto a una menor proximidad) de sus moléculas; sin 
embargo, en el ácido esteárico, éstas pueden disponerse de modo más alineado 
y más próximas, aumentando así la intensidad de las fuerzas intermoleculares y, 
consecuentemente, la temperatura de fusión.
CH3 O
OH
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 281
CH3
O
OH
10.10. Las diferencias de solubilidad en agua y en éter pueden interpretarse a 
partir de la mayor o menor influencia de la parte polar (hidrófila) y la apolar 
(lipófila) dentro de la molécula de soluto; así, mientras los ácidos pentanoico y 
hexanoico presenta cierta solubilidad en agua (5% y 1%, respectivamente), del 
mismo modo que el ácido benzoico, el hexadecanoico es insoluble. Para inter-
pretar la solubilidad en etanol, debe tenerse en cuenta que este disolvente, aun-
que también es polar y prótico como el agua por poseer el grupo OH, también 
posee una parte apolar (el grupo etilo) que le proporciona cierta afinidad por las 
sustancias apolares.
10.11. R
O
N
H
H
R
O
-
N
+
H
H
R
O
-
N
+
H
H
R
O
-
N
+
H
H
�
�
�
10.12. La importancia de estos disolventes radica en que siendo muy polares y 
pudiendo disolver sustancias iónicas, no son próticos, con lo cuál no pueden 
ceder protones o actuar como nucleófilos, evitando así la reactividad que ten-
drían disolventes con grupos O H o N H. En la unidad 7 ya se indicó que 
precisamente este tipo de disolventes aumentan la nucleofilia de los aniones ya 
que están más débilmente solvatados que cuando el disolvente es prótico. Estasolvatación más débil permite al nucleófilo aproximarse más fácilmente al áto-
mo de carbono electrófilo.
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282 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10.13. En a) y b), tratándose de alcoholes primarios, mediante oxidación con 
dicromato o permanganato en medio ácido. En c), la oxidación de la cadena 
alquílica lateral con dicromato o permanganato en caliente proporciona ácido 
benzoico (independientemente de la longitud de dicha cadena).
10.14. a) El átomo de C unido al Mg (reactivo de Grignard) es nucleófilo, 
como consecuencia del carácter metálico del Mg; por el contrario, el 
C del CO2, unido a dos átomos de O muy electronegativos sería 
electrófilo.
b)
Br
Mg, éter
Mg
Br
Mg
Br
+ C OO
O O
Mg
Br
O O
Mg
Br
+ OH2
O OH
+ Mg(OH)Br
10.15. Las variaciones de pKa en los ejemplos propuestos pueden explicarse 
considerando el efecto inductivo I de los radicales alquílicos y el I de sustitu-
yentes como los halógenos. En el primer caso, el efecto inductivo contribuye a 
fortalecer el enlace O H, haciendo disminuir la acidez mientras que en el se-
gundo lo debilita, aumentándola. También puede explicarse a partir de la ma-
yor o menor estabilización de la base conjugada. Los sustituyentes con efecto 
inductivo I contribuyen a estabilizar la carga negativa del anión (base conjuga-
da) aumentando así la acidez.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 283
Por otra parte, la proximidad al grupo funcional, tanto en un caso como en 
otro, influye en la intensidad del efecto inductivo.
10.16. La mayor acidez de los ácidos carboxílicos frente a los alcoholes se ex-
plica por el efecto inductivo del grupo carbonilo y por la estabilización por reso-
nancia de la base conjugada cuando se disocia el H del ácido.
10.17. a) Ácido acético. b) Ácido butanoico.
c) Ácido 2-cloropropanoico. d) Ácido 2-cloropropanoico.
e) Ácido tricloroacético. f) Ácido benzoico.
g) Ácido m-nitrobenzoico. h) Ácido benzoico.
i) Ácido o-hidroxibenzoico.
Las diferencias pueden explicarse teniendo en cuenta que los grupos con efecto 
inductivo I aumentan la acidez y aquellos que lo tienen I , la disminuyen. En h) 
e i) cabe tener en cuenta el efecto donador de electrones que ejerce el grupo 
OH al participar, por resonancia, los electrones no enlazados del O en el siste-
ma deslocalizado del anillo bencénico.
10.18. No, el oxígeno del alcohol es el que se halla en el éster formado, ya que 
la reacción transcurre mediante el ataque nucleófilo del alcóxido al carbono del 
grupo carboxilo del ácido.
10.19. Para desplazar el equilibrio hacia la derecha, extrayendo del sistema 
uno de los productos formados.
10.20. Se debe a la formación de un puente de hidrógeno intramolecular que 
estabiliza la base conjugada (anión o-hidroxibenzoato).
O
HO O
-�
10.21. 2-feniletanol y 2-feniletanal, (fenilacetaldehído)
a) El 2-feniletanol puede obtenerse reduciendo el ácido fenilacético con 
LiAlH4.
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284 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
b) Para obtener el 2-feniletanal puede llevarse a cabo la reducción previa a 
feniletanol con LiAlH4 y posteriormente su oxidación controlada con clo-
rocromato de piridinio (CCP).
10.22. Oxidando parcialmente el etanol a ácido acético y haciendo reaccionar 
éste con el etanol sobrante calentando en presencia de H .
10.23. Sería un poliéster cuya cadena sería así:
O
OHOH
O
+ OH
OH
O
OHOH
O
OH
OH
O
OHOH
O
OH
OH
O
OHOH
O
eliminación de agua
O
O...
O
O
O
O
O
O
O
...
O
+ OH2
Los poliésteres tienen gran cantidad de aplicaciones prácticas. Algunas de las 
más conocidas son la fabricación de fibras sintéticas y la de envases como el 
PET (polietilenterftalato)
10.24.
O
O
O
O
 -valerolactona -butirolactona
10.25. Ácidos 6-aminohexanoico y 3-aminopropanoico, respectivamente.
10.26. a) Acetato de etilo. b) Acetato de metilo.
c) Ácido acético (hidrólisis). d) N-etilacetamida.
e) Benzoato de etilo (transesterificación).
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 285
f) Poliéster:
O CH2 CH2 CH2 O CO CH2 CH2 CO O CH2 CH2
CH2 O CO CH2CH2 CO O CH2 CH2 CH2 O ...
10.27. A: butanoato de etilo B: 3-buten-1-ol ( metanol)
C: C6H5 CH2 COCl D: 2-feniletanal
E: ciclopentano F: acetato de metilo
 G: ácido acético H: cloruro de 3-pentenoílo
I: 1-fenil-3-penten-1-ona: 
O
CH3
J: ácido benzoico K: etanol
L: ácido acético M: anión butenodioato
N: propanoato de amonio.
10.28.
R
E
A
C
T
IV
ID
A
D
NUCLEÓFILO
HOH
(hidrólisis)
R OH
(alcohólisis)
Derivado del ácido
NH3
(amonólisis)
Halogenuro
de ácido
Anhídrido
de ácido
Éster
Amida
 
 Transesterificación
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286 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
10.29. Utilizando un exceso de agua o eliminando el alcohol a medida que se 
forma.
10.30. Por la mayor reactividad de los halogenuros de ácido frente a los ácidos 
carboxílicos.
10.31. Se forman amidas, siendo el producto intermedio las correspondientes 
sales amónicas. Si en lugar de amoníaco se emplearan aminas el producto final 
serían amidas sustituidas, siendo entonces el producto intermedio sales de amo-
nio cuaternario.
10.32. La presencia de grupos con efecto inductivo I (halógenos, nitro, oxo, 
etc.) favorece la pérdida del grupo carboxilo.
CH3
O
OH
Cl
calor
Cl
CH3 + CO2
Un ejemplo ilustrativo desde el punto de vista bioquímico es la descarboxilación 
de los -cetoácidos, como la que tiene lugar a partir del ácido pirúvico en la 
fase final de la fermentación alcohólica:
CH3
O
OH
O
carboxilasa
CH3
H
O
+ CO2
CH3
OH
O
reductasa
Ácido pirúvico (2-oxopropanoico)
10.33. Alcoholes primarios.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 287
10.34.
10.35. Hexadecanoato de sodio (jabón) (sal sódica del ácido palmítico) y glice-
rina.
10.36. El átomo de oxígeno indicado pertenecía al ácido salicílico. Esta reac-
ción es una esterificación donde el ácido salicílico (o-hidroxibenzoico) actúa 
como alcohol mientras que el anhídrido acético es el agente acetilante. Dado 
que el átomo de oxígeno del ácido salicílico es el agente nucleófilo que ataca al 
C del anhídrido, es el que queda unido a dicho carbono.
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288 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
OH
O OH
+
CH3
O
O
O
CH3
O OH
O O
CH3
CH3
O
OH
+
10.37.
O
O
CH3
O
O
CH3
O
O
CH3
+ 3 CH 3OHOH
3
O
O
CH3
CH3
+
OH
OH
OH
10.38.
O
O
O...
O
O
O
O
O
...
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 289
10.39. El grupo funcional presente es el anhídrido de ácido. El otro átomo de 
oxígeno forma parte de un heterociclo oxigenado (tetrahidrofurano):
OO
O
O
CH3
CH3
O
tetrahidrofurano
función anhídrido
de ácido
10.40. La lidocaína es un anestésico local. En su molécula hay dos átomos de 
N. Uno corresponde a la función amida N-sustituida y el otro corresponde a 
una amina terciaria:
CH3
CH3
NH
O
N
CH3
CH3
amina terciaria
amida N-sustituida
10.41. Veánse los siguientes 5 ejemplos:
Acetato de geranilo: presente en numerosos aceites esenciales procedentes so-
bre todo de flores.
CH3 O
CH3 CH3
CH3
O
Acetato de isoamilo (aroma de plátano) CH3 O CH3
CH3 O
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290 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓNA LA QUÍMICA ORGÁNICA
Butanoato de butilo (aroma de piña) CH3 O
O CH3
Valerianato de isoamilo
CH3O
CH3O
CH3
(manzanas)
10.42. Las ceras son ésteres procedentes de ácidos grasos y alcoholes de cade-
na larga, mientras que las parafinas son mezclas complejas de alcanos de más 
de 20 átomos de carbono.
10.43. a) Un éster.
b) Palmitato de miricilo CH3
O
O
CH3
14 28
c) Cerotato de miricilo CH3
O
O
CH3
24 28
d) La cera de abejas se emplea en la formulación de productos abri-
llantadores y betunes, cremas de zapato, etc. También es el material 
de las velas litúrgicas. La cera carnauba tiene aplicaciones similares 
pero es más apreciada por su mayor dureza y brillo.
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UNIDAD 10. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS 291
10.44. a)
... NH
NH
...
O
O
NH
O
O
O
-
NH3
+H2O, calor
n
�
calor, �H2O
b) El nilón 6,6 puede obtenerse del ácido hexanodioico (o el cloruro de 
ácido correspondiente: dicloruro de hexanodioílo) y el 1,6-diamino-
hexano (hexametilendiamina).
c) Los cloruros de ácido son más reactivos que los ácidos carboxílicos. 
De este modo, en el laboratorio, la reacción se produce rápidamente 
formándose de modo inmediato un filamento del polímero.
10.45. a) Los policarbonatos son ampliamente utilizados como material alter-
nativo al vidrio en todas aquellas aplicaciones en las que la resisten-
cia debe ir acompañada de una transparencia adecuada. Se aplica 
como elemento arquitectónico en claraboyas, cubiertas exteriores, 
etc., así como en la construcción de invernaderos.
b)
CH3
CH3
O OC
O
... C
O
O
CH3
CH3
O ...
n
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UNIDAD 11
Aminas y otros compuestos nitrogenados
Generalidades. Formulación y nomenclatura
11.1. ¿De qué compuesto inorgánico pueden considerarse derivadas las ami-
nas? ¿Qué hibridación presenta el N en estos compuestos?
11.2. ¿De qué sales inorgánicas pueden considerarse derivadas las sales de 
amonio cuaternario? ¿Qué hibridación presenta el N en ellas?
11.3. Las siguientes aminas se caracterizan por ser biológicamente activas; de 
hecho. algunos ejemplos corresponden a los denominados alcaloides, entre los 
que se encuentran algunas de las drogas más peligrosas. Clasifíquelas en ami-
nas primarias, secundarias o terciarias.
OH
OH
NH
CH3
OH O
CH3
O
CH3
O
CH3
NH2
adrenalina mescalina
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294 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
O
N
CH3
H
OH
OH
N
CH3
O
O
H
O
O
CH3
NH N
NH2
morfina cocaína histamina
Distinga entre estos ejemplos los alcaloides y cite el producto natural de dónde 
se obtienen.
11.4. Formule:
a) N,N-difenilamina.
b) N,N-dietiletanamina.
c) N-metil-N-(1-propenil)amina.
d) N-(2-amino-5-bromofenil)-N-etil-N-metilamina.
e) 4-amino-3-metil-2-butanol.
f) Ácido 4-amino-3-metilaminobenzoico.
g) Ácido 4-(1-aminoetil)-2,3-dihidroxi-6-metilheptanodioico.
h) 2,4-diazahexano.
i) 1,2-diazaciclopentano.
11.5. Nombre:
a)
NH2
b) CH3 NH CH2
CH3
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 295
c)
CH2 NH
CH3
CH3
CH3
d)
N
CH3
CH3
e)
NH CH2
CH3
11.6. Formule:
a) Nitrato de trimetilamonio. b) Cloruro de anilinio.
c) Propanonitrilo. d) 2-etil-3-metilpentanonitrilo.
e) Ciclobutanocarbonitrilo. f) Ácido 4,6-dicianodecanodioico.
g) Ácido 4-ciano-3-hidroxibenzoico.
11.7. Nombre:
a) b) CH3 CH3
CH3
N
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296 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
c)
d)
e) f)
11.8. Formule:
a) m-dinitrobenceno. b) 2,4,6-trinitrotolueno.
c) 4-nitro-3-oxohexanal.
11.9. Nombre:
a)
b)
c)
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 297
Propiedades físicas
11.10. Justifique las diferencias entre las siguientes temperaturas de ebullición:
a) Metilamina 6,3ºC
b) Dimetilamina 7,4ºC
c) Etilamina 16,6ºC
d) Trimetilamina 2,9ºC
e) n-propilamina 47,8ºC
11.11. Justifique la diferencia entre las siguientes temperaturas de ebullición:
n-hexilamina 130ºC
11.12. Justifique las diferencias de solubilidad en agua correspondientes a los 
siguientes pares de sustancias:
a) n-propilamina Soluble en cualquier proporción
n-heptilamina Poco soluble
b) n-octilamina Poco soluble
n-octanol Insoluble
c) Ciclohexilamina Soluble
Anilina Poco soluble
d) N,N-dibutilamina Muy poco soluble
n-nonilamina Insoluble
11.13. ¿Por qué los nitrilos presentan temperaturas de ebullición más elevadas 
que los ésteres y halogenuros de ácido de masas molares similares?
Obtención y reactividad
11.14. La aminación reductiva es un método muy útil para la obtención de 
aminas a partir de aldehídos y cetonas. A partir de las oximas y de las iminas 
N-sustituidas (bases de Schiff) pueden obtenerse, respectivamente, aminas pri-
marias y secundarias mediante reducción de dichos compuestos por hidrogena-
ción catalítica, reacción con hidruro de aluminio y litio o con zinc y HCl. Pro-
ponga mediante este método los procesos de síntesis de:
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298 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
a) 2-aminopentano. b) Bencilamina.
c) Fenilisopropilamina.
11.15. Proponga una secuencia de reacciones para obtener 3-metilbutanamina
a partir de cloruro de 3-metilbutanoílo.
11.16. Proponga un proceso de síntesis para la p-cloroanilina a partir de cloro-
benceno.
11.17. Escriba una ecuación para la síntesis de la bencilamina a partir de un 
halogenuro de bencilo.
11.18. Mediante la reducción de nitrocompuestos pueden obtenerse fácilmente 
aminas por hidrogenación catalítica o mediante un metal activo como el zinc en 
medio ácido.
a) Justifique que este proceso es de reducción.
b) Proponga un método para obtener:
m-bromoanilina.
p-bromoanilina.
m-aminobenzoico.
11.19. Complete el esquema siguiente donde se muestran algunas de las reac-
ciones y métodos de preparación de los nitrilos:
A KCN B ; B LiAlH4 (calor) propanamina
B H2O (H ) (aq) C
C H2O (H ) (aq), calor D NH4
11.20. Ordene de mayor a menor basicidad:
a) I) NH3 II) CH3 NH2 III) CH3CH2NH2
a) I) NH2 CH3 II) NH(CH3)2 III) N(CH3)3
11.21. Justifique de modo comparativo los siguientes valores de pKb:
Amoníaco 4,76
Metilamina 3,38
Dimetilamina 3,27
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 299
Trimetilamina 4,21
Etilamina 3,36
Propilamina 3,33
Ciclohexilamina 3,36
Fenilamina (anilina) 9,42
o-cloroanilina 11,35
p-cloroanilina 10,02
p-metilanilina 8,93
11.22. Explique la diferencia entre la fuerza básica del amoníaco, la 1-butilami-
na y la fenilamina de acuerdo con los datos de la tabla siguiente considerando 
la estabilidad relativa de los ácidos correspondientes:
Nombre Fórmula Kb (mol ·dm
�3)
Amoníaco NH3 1,8 ·10
5
1-butilamina C4H9NH2 5,9 ·10
4
Fenilamina (anilina) C6H5NH2 4,2 ·10
10
11.23. Complete las reacciones siguientes indicando su producto más impor-
tante y teniendo en cuenta que algunas pueden no ser posibles.
a) Cloruro de bencilo N-metilanilina
b) 3-cloro-2-metilpropeno amoníaco
c) Ciclohexilamina yoduro de metilo
d) Clorobenceno anilina
e) C6H5 CN AlLiH4
f) Ciclohexanol amoníaco [ZnCl2, 300ºC]
g) 2,4-dinitrotolueno [Fe/HCl]
h) AlLiH4
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300 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
i) acetamida H2 [Ni]
j) 1-clorobutano NH3
k) 1,4-diclorobutano KCN
[H2, Ni]
l) Anilina cloruro de propanoílo
m) Propilamina yoduro de metilo en exceson) Dietilamina NaNO2/HCl
o) Metilamina NaOH
11.24. Complete la ecuación:
CH3 NH CH3
O
+ LiAlH4
11.25. Complete la ecuación:
[Ni, H2 en exceso]
11.26. Complete las siguientes reacciones ácido-base, nombrando los pro-
ductos:
a) CH3CH2NH2 HI b) (CH3)3N HBr
11.27. Existe un conocido repelente de insectos que se obtiene mediante la 
acilación de la dietilamina con un cloruro de ácido: el cloruro de m-toluilo:
CH3
O
Cl
¿Cuál es el nombre sistemático del producto obtenido?
11.28. Determine el producto que se obtendrá al llevar a cabo la eliminación 
de Hoffmann con cada uno de los siguientes reactivos:
a) Ciclohexilamina. b) 2-butanamina.
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 301
11.29. ¿Cuál es el producto de la hidrólisis ácida del acetonitrilo?
11.30. ¿Cuál es el producto de la reacción entre el propanonitrilo y el bromuro 
de etilmagnesio?
11.31. ¿Qué tipo de sustancia procede de la reacción entre los isocianatos 
(R N C O) y los alcoholes? ¿De qué ácido pueden considerarse ésteres?
11.32. Complete el siguiente diagrama:
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302 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Tecnología, sociedad y medio ambiente
11.33. La efedrina es una amina muy utilizada en el tratamiento de catarros y 
alergias. Su estructura es:
NH
CH3CH3
OH
Sin embargo, en la formulación de medicamentos se utiliza la sal (clorhidrato de 
efedrina) ¿Cuál es la razón?
11.34. ¿Cuál es la estructura básica de los colorantes azoicos?
11.35. La siguiente molécula corresponde a un insecticida que es un uretano 
cuya estructura es:
ONH
O
CH3
Se obtiene mediante la reacción entre el isocianato de metilo y un alcohol. Indi-
que el nombre y la estructura del mismo.
11.36. Escriba la estructura del poliuretano formado a partir del 1,6-diisociana-
tohexano y el 1,4-butanodiol.
11.37.
a) ¿Cuál es la estructura fundamental de los poliuretanos? Indique algún 
ejemplo de sus aplicaciones prácticas.
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 303
b) El diisocianato de 2,4-tolileno cuya estructura es:
N
C
O
N
C
O
CH3
puede polimerizarse con el etilenglicol para formar un poliuretano. Re-
presente un fragmento de su estructura.
c) Sabiendo que la reacción de polimerización es exotérmica ¿Qué finalidad 
puede tener la adición de líquidos de bajo punto de ebullición durante el 
proceso?
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304 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
Autoevaluación
1. ¿Cuál de los siguientes compuestos es una amina primaria?
a) Butilamina. b) N-etilanilina.
c) Dimetilamina. d) cloruro de tetrametilamonio.
2. ¿Cuál de los siguientes compuestos es una amina secundaria?
a) H2N NH2 b) NH2
NH2
c)
N N
CH3CH3 d)
NH CH3
3. ¿En qué caso están correctamente ordenados de mayor a menor los pKb de 
las siguientes sustancias?
I. NH3 II. CH3(NH2) III. (CH3)2NH
a) III>II>I. b) II>I>III. c) I>II>III. d) I>III>II.
4. ¿Cuál de las siguientes sustancias es un compuesto de amonio cuaternario?
a) Acetato de amonio. b) Trimetilamonio.
c) 2-aminometil-3-cloropentano. d) Cloruro de tetrametilamonio.
5. La estructura general de los nitrilos es...
a) R C N b) R NH OH c) R NH NH2 d) R NO2
6. ¿Cuál o cuáles de las siguientes reacciones pueden dar lugar a la formación 
de una amina?
I.
NO2
+ H2 (catalizadores), 400ºC
II. NH3 + CH3 Br
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 305
III. CH3
NO2 +
KMnO4 (H
+
)
IV. CH3 O
OH
+ NH3
a) II y III b) I y II c) II y IV d) I y IV
7. ¿Cuál de las siguientes estructuras corresponde a un colorante azoico?
a) N NS
O
O
OH
OH
b)
O
O
S
O
O
OH
NH2
NH
c)
N
H
O
N
H
O
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306 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
d)
N
+
CH3
CH3
N
N
CH3
CH3
CH3
CH3
8. Por hidrólisis ácida del pentanonitrilo se obtiene:
a) n-pentanoamina. b) 1-pentanol.
c) Pentanal. d) Ácido pentanoico.
9. Los azocompuestos tienen como estructura general...
a) C N NR2
b) R N N R, siendo R arilo o alquilo
c) R CH2N N
d) R N N N
10. ¿Cuál de las siguientes estructuras corresponde a un isocianato?
a) R NO2 b) R C N c) R N C O d) R N N R
11. Las sales de amonio cuaternario en medio básico se transforman en hi-
dróxido de amonio cuaternario precipitando el cloro como AgCl con óxido de 
plata húmedo. Mediante la denominada eliminación de Hofmann, la sal de 
amonio cuaternario se descompone en caliente proporcionando...
a) Una amina, agua y el alqueno más sustituido (principalmente).
b) Una amida y un ácido carboxílico.
c) Una amina, agua y el alqueno menos sustituido (principalmente).
d) Una oxima y el alqueno menos sutituido (principalmente).
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 307
12. La anilina reacciona fácilmente con un exceso de Br2 proporcionando:
a) 3,5-dibromoanilina.
b) 3-bromoanilina y muy lentamente, ya que el grupo amino es desactivan-
te y m-dirigente.
c) 2,4,6-tribromoanilina.
d) Bromobenceno, ya que tiene lugar una reacción de sustitución nucleó-
fila.
13. Si comparamos la octilamina con el cloruro de octilamonio...
a) La octilamina será soluble en agua e insoluble en benceno, mientras que 
el cloruro de octilamonio será insoluble en agua y soluble en benceno.
b) El cloruro de metilamonio es una sal cristalina mientras que la octilami-
na no.
c) La octilamina será insoluble en agua y soluble en benceno, mientras que 
el cloruro de octilamonio será soluble en agua e insoluble en benceno.
d) Son correctas b) y c).
14. ¿Qué propiedad característica presentan las sales de amonio cuaternario 
cuyo uno de sus radicales tiene de 12 a 16 carbonos?
a) Una elevada temperatura de fusión.
b) Son muy buenos disolventes.
c) Son agentes tensoactivos.
d) Poseen una constante dieléctrica muy elevada.
15. La presencia de un par de electrones no compartido en el N de las aminas 
explica...
a) Su carácter de base de Lewis.
b) Su carácter de ácido de Lewis.
c) Que actúen como ligandos en la formación de compuestos de coordi-
nación.
d) Son correctas a) y c).
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308 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
16. La acetanilida posee la siguiente estructura:
NH
O
CH3
Esta sustancia se sintetiza habitualmente a partir de ...
a) Acetamida y benceno.
b) Anilina y cloruro de acetilo.
c) Anilina y acetaldehído.
d) Cloruro de acetilo y piridina 
N
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 309
Soluciones
11.1. Amoníaco (NH3). Hibridación sp
3.
11.2. De las sales amónicas. En el ión amonio (NH4) el N presenta también la 
hibridación sp3.
11.3. a) Adrenalina: secundaria.
b) Mescalina: primaria. Alcaloide, se obtiene a partir del cactus peyote 
(Lophophora willimasii).
c) Morfina: terciaria. Alcaloide, se obtiene de la adormidera (Papaver
somniferum).
d) Cocaína: terciaria Alcaloide, se obtiene de la hoja de coca 
(Erythroxylum coca).
e) En la histamina cada uno de los átomos de N corresponde a un tipo 
de amina ya que, respectivamente, están enlazados a dos, uno o nin-
gún átomo de H.
11.4. a)
NH
b) N
CH3
CH3
CH3
c)
NH
CH3
CH3
d)
N
NH2
CH3
CH3
Br
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310 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
e) CH3 CH3
OH
NH2
f)
O OH
NH2
NH CH3
CH4
g) O
OHO
OH
CH3OH
OH
NH2CH3
h)CH3
NH NH CH3
i)
N
H
NH
11.5. a) 2-naftilamina ó (2-aminonaftaleno).
b) N-isopropil-N-vinilamina.
c) N-(1-metil-3-fenil-3-butenil)-N-isobutilamina.
d) N-(2-antril)-N-bencil-N-isopropilamina.
e) N-bencil-N-(2-metil-3-butenil)amina.
11.6. a) NH
+
CH3
CH3
CH3
NO3
�
b)
NH3
+
Cl�
c) H3C CH2 C N
d) C NCH3
CH3
CH3
e)
C
N
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 311
f)
O
OH
O
OH
C
N
C
N
g)
O OH
C
N
OH
11.7. a) benzonitrilo; b) 5-etil-2,6-dimetilheptanitrilo; c) Yoduro de tetraisobuti-
lamonio; d) cloruro de bencilamonio; e) 2-etil-4-metilciclohexanocarbonitrilo; f) 
2-ciano-4-hidroxi-6-metoxibenzoato de isopropilo.
11.8.
NO2
NO2
CH3
NO2
NO2
O2N CH3 O
NO2
O
11.9. a) 1,3-dinitrobutano.
b) 3,5-dimetil-4-nitro-1-hexeno.
c) 4-propenil-1-metil-2-nitro-6-vinilnaftaleno.
11.10. Las temperaturas de ebullición de las aminas están determinadas por 
dos factores: la forma y tamaño de la molécula, y la posibilidad de formar puen-
tes de hidrógeno. Ello explica el descenso observado en la trimetilamina (amina 
terciaria) respecto de las aminas primarias y secundarias de masa molar similar, 
al no poder formar puentes de hidrógeno.
11.11. La diferencia entre n-hexilamina y ciclohexilamina puede explicarse por 
la mayor planaridad de esta última. En cuanto a la anilina, la elevación de la 
temperatura de ebullición se debe al aumento de polaridad del enlace N H
como consecuencia de la electronegatividad del anillo bencénico.
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312 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
11.12. La solubilidad de las aminas es superior a la de los alcoholes de similar 
masa molar, por la mayor disponibilidad de los electrones no enlazados del N 
menos electronegativo que el oxígeno para ser cedidos en la formación de 
puentes de hidrógeno.
Por otra parte, la longitud de la cadena carbonada lipófila hace disminuir 
la solubilidad en agua. Este hecho se manifiesta también al comparar las aminas 
secundarias y terciarias con las primarias de similar masa molar. Estas últimas 
son menos solubles por la menor influencia del grupo funcional (tal como ocu-
rría también en los alcoholes).
11.13. Por las fuertes interacciones dipolo-dipolo que experimentan entre sí los 
grupos ciano (muy polares) entre moléculas vecinas.
11.14. a)
CH3 CH3
O
+ NH2 OH
H
+
CH3 CH3
N
OH
H2
Ni
CH3 CH3
NH2
b)
O
NH2 OH
H
+
+
N
OH
NH2
LiAlH4, H2O
c)
CH3 CH3
O
NH2
H
+
CH3 CH3
N NH CH3
CH3
LiAlH4, H2O
11.15.
CH3
CH3 O
Cl
+ NH3
CH3
CH3 O
NH2 CH3
CH3
NH2
LiAlH4, H2O
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 313
11.16.
Cl Cl
NO2
Cl
NH2
HNO3, H2SO4 H2, Ni
11.17. CH2X +
NH2
+ NH4+2 NH3 X�
11.18. a) El índice de oxidación del N en el grupo nitro es 3 y en el grupo 
amino es 3.
b)
11.19. A: cloroetano; B: propanonitrilo; C: Propanamida; D: Ácido propa-
noico.
11.20. a) III>II>I b) II>I>III
El efecto inductivo I de los grupos alquilo justifica que, en general, la basicidad 
de las aminas primarias sea mayor cuanto más larga sea la cadena carbonada. 
Del mismo modo se explica la mayor basicidad de las aminas secundarias res-
pecto de las primarias. Sin embargo, las terciarias son menos básicas principal-
mente a la difícil solvatación del ión trialquilamonio formado.
Valores de pKb:
Metilamina: 3,38 Dimetilamina: 3,27
Etilamina: 3,36 Trimetilamina: 4,21
Propilamina: 3,33
11.21. La diferencia entre el amoníaco y las aminas viene dada por el efecto 
inductivo I de los radicales alquílicos. Al ceder densidad electrónica, hacen que 
el par de electrones no enlazado del N sea más fácil de ceder, aumentando con-
secuentemente la basicidad. De este modo se explica también la diferencia en-
tre las aminas primarias y secundarias, y la observada, para cada uno de estos 
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314 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
casos, según el tamaño de los radicales. Las aminas terciarias constituyen un 
excepción, disminuyendo la basicidad (ver respuesta 11.20).
Las diferencias entre fenilamina (anilina), o-cloroanilina, p-cloroanilina y p-me-
tilanilina pueden justificarse teniendo en cuenta el efecto inductivo I del Cl y el 
efecto I del grupo metilo, así como la disminución de intensidad de este efecto 
a medida que el grupo que lo provoca va alejándose del grupo funcional.
11.22. La butilamina es una base más fuerte que el amoníaco por dos razones:
a) El grupo C4H9 que caracteriza a los grupos alquilo, es dador de electro-
nes, debido al efecto combinado de los enlaces C H, ligeramente pola-
res. Esta densidad de carga adicional hace que el par solitario del nitró-
geno esté más disponible para aceptar un protón, por lo que la molécula 
es más básica.
b) La carga positiva sobre C4H9NH3 está más ampliamente dispersa que en 
el amonio, lo que estabiliza más el ácido conjugado. Esto dificulta la pér-
dida de un protón y hace que el C4H9NH3 sea menos ácido y, por tanto, 
C4H9NH2 más básica.
La fenilamina es una base más débil que el amoníaco por dos razones:
a) El grupo fenilo retira electrones debido a que el par solitario del átomo 
de nitrógeno está parcialmente incorporado al sistema de electrones 
deslocalizados del anillo bencénico. Como consecuencia, el par está me-
nos disponible para aceptar un protón y la molécula es menos básica.
b) Tal deslocalización hace que la anilina sea relativamente más estable que 
el ácido conjugado C6H5NH3 en el que no se produce tal deslocalización 
y, por tanto, la fuerza de la anilina como base es menor que la del amo-
níaco.
11.23. a) N-bencil-N-fenil-N-metilamina.
b) 3-amino-2-metilpropeno.
c) Yoduro de ciclohexilmetilamonio.
d) No puede tener lugar la reacción: el cloro unido al ciclo bencénico es 
muy poco reactivo y no puede experimentar sustitución nucleofílica 
por parte de una amina.
e) Bencilamina.
f) Ciclohexilamina y agua.
g) 2,4-diaminotolueno.
h) Ciclopentilamina.
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 315
i) Etilamina.
j) Butilamina o (1-aminobutano).
k) Butanodinitrilo (succinonitrilo-derivado del ácido succínico o buta-
nodioico); 1,6-diaminohexano.
l) N-fenilpropanamida.
m) Yoduro de trimetilpropilamonio.
n) (CH3CH2)2N N O (N-etil-N-nitrosoetanamina).
o) Ninguna reacción.
11.24. El grupo C O se reduce hasta CH2. El producto es la amina secunda-
ria: N,N-dietilamina.
11.25. El producto es la hexametilendiamina o 1,6-diaminohexano. Tiene lu-
gar la reducción de los dos grupos ciano a amino.
11.26. a) Yoduro de etilamonio. b) Bromuro de trimetilamonio.
11.27. N,N-dietil-m-toluamida o (N,N-dietil-3-metilbenzamida).
11.28. a) Ciclohexeno. b) 1-buteno.
11.29. En primer lugar acetamida y en condiciones más drásticas (calor) puede 
llegarse al ácido carboxílico ácido acético en este caso .
11.30. En una primera etapa se obtendría la dietilcetimina y con una hidrólisis 
posterior la etilpropilcetona (3-hexanona)
CH3
C N + CH3
Mg Br CH3
C N Mg
Br
CH3
OH2 CH3
C N H
CH3
+ Mg(OH)Br
CH3 CH3
O
CH3
C N H
CH3
+ NH4+
H3O
+
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316 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
11.31. Uretanos. Pueden considerarse ésteres del ácido carbámico.
O C NH + CH3 OH O
NH2
O
CH3
Uretano, éster del ácido 
carbámico:
O
NH2
OH
11.32.
11.33. Por su solubilidad en agua. La sal posee la siguiente estructura:
N
+
CH3
CH3
OH
H
H Cl�
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UNIDAD 11. AMINAS Y OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS 317
Su punto de fusión es 217ºC y es un producto inodoroy estable, mientras que 
la amina tiene un punto de fusión de 79ºC, se oxida fácilmente en el aire y po-
see el desagradable olor de pescado, típico de las aminas.
11.34.
N
N
11.35. -naftol
OH
11.36. N C
O
N
C
O
+ OHOH
... NH O
O
O NH
O
...
11.37. a) La estructura general es:
R1
O N
O
R2
N
H
ON
R2
O
O
O
R1
HH
......
 Según los diisocianatos y polialcoholes empleados las aplicacio-
nes son muy diversas:adhesivos, pinturas, fibras elásticas y sobre 
todo las espumas de poliuretano, utilizadas en asientos, como ais-
lantes, etc.
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318 EJERCICIOS PARA LA INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
b) Fragmento de la cadena del poliuretano formado mediante la poli-
merización del diisocianato de 2,4-tolileno y el etilenglicol:
NH
O
O
CH3
NH
O
... NH
O
...
CH3
NH
O
O
n
c) La formación de espumas.
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Soluciones a las autoevaluaciones
ítem
nº
UNIDADES
1 2 3 4 5.1. 5.2. 6 7 8 9 10 11
1 c b d b b d c d c b b a
2 d b c b d d b b a c b d
3 a a c c a b b b c a c c
4 a d b d c b b b c d a d
5 d d a a b a c a c b d a
6 b b a d a d d b d a b b
7 a a c b d a d a b c c a
8 b c d c b c a a a a d d
9 c b d a d a b b c b a b
10 c c d b c d d b a c d c
11 d c c b b c c d b a c c
12 b c d c c b a d b c d c
13 b a b a d a a a b b d d
14 a b a b c c a b a c b c
15 d a b a a d b c b b b d
16 b d b c
17 c d b
18 b a d
19 c b
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	Ejercicios para la introducción a la química orgánica
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	Índice
	1 Introducción a la química orgánica
	2 Aspectos generales de las reacciones orgánicas
	3 Isomería
	4 Hidrocarburos (I). Alcanos y cicloalcanos. Industria petroquímica
	5 Hidrocarburos (II). Alquenos y alquinos. Dienos y polienos. Polímeros de adición
	6 Hidrocarburos (III). Benceno y compuestos aromáticos 
	7 Compuestos halogenados. Reacciones de sustitución nucleófila y eliminación
	8 Alcoholes, fenoles, éteres y epóxidos 
	9 Aldehídos y cetonas
	10 Ácidos carboxílicos y derivados
	11 Aminas y otros compuestos nitrogenados
	Soluciones a las autoevaluaciones