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1 Centro Preuniversitario de la UNS S-14 Ingreso Directo QUÍMICA Ciclo 2022 – II “COMPUESTOS AROMATICOS” DOCENTE: EQUIPO DOCENTE El benceno es sin duda alguna un compuesto muy versátil y de mucha importancia en la química ya que dé el surgen algunos compuestos derivados del mismo y además es uno de los mejores disolventes para el yodo, azufre, fósforo, gomas, ceras, etc. Gracias a su variedad de usos y aplicaciones este compuesto está incluido en los llamados compuestos aromáticos. EL BENCENO Líquido incoloro de olor característico y sabor a quemado, de fórmula C6H6. La molécula de benceno consiste en un anillo cerrado de seis átomos de carbono unidos por enlaces químicos que resuenan entre uniones simples y dobles. Cada átomo de carbono está a su vez unido a un átomo de hidrógeno. Condiciones de Aromaticidad: Se debe cumplir con lo siguiente: Su molécula debe ser cíclica y plana. Los átomos que forman el anillo o ciclo deben tener orbitales híbridos sp 2 . Los enlaces dobles deben estar alternados para garantizar la resonancia. Satisfacer la regla de Erick Huckel: para un monocíclico debe cumplirse. N = 0, 1, 2, 3,…………. ( si n es fraccionario no es aromático) N No aromáticoAromático # e(π)= 6 = 4n+2 n = 1 # e(π)= 8 = 4n+2 n = 3/2 3 sp n = 0, 1, 2, 3,…………. ( si n es fraccionario no es aromático) DERIVADOS DEL BENCENO MONOSUSTITUIDOS: CH3 Tolueno OH Fenol NH2 Anilina Br 2 Bromobenceno NO Nitrobenceno Cl 2 clorobenceno COOH Ácido benzoico Cl Clorobenceno OCH Anisol CHO Benzaldehido 3 Semana Nº 14 # e(π) deslocalizados = 4n+2 EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA 14 2 Centro Preuniversitario de la UNS S-14 Ingreso Directo DISUSTITUIDOS: Presenta tres isómeros de posición orto (o-) meta (m-) para (p-) (1,2) (1,3) (1,4) Br Br Br Br 1,2- dibromobenceno 1,3-dibromobenceno (orto-dibrobenceno) (meta-dibromobenceno) Br CH3 CH3 Br 1,2-Dimetilbenceno 1,4 – Dibromobenceno (orto-Xileno) (para-dibromobenceno) CH3 CH3 CH3 1,3-Dimetilbenceno CH3 (meta-Xileno) 1,4-Dimetilbenceno (para-Xileno) CH3 CH3 OH 2-Hidroxi-1-metilbenceno OH (orto-cresol) 3-Hidroxi-1-metilbenceno (meta-cresol) CH3 OH OH OH Catecol 4-Hidroxi-1-metilbenceno (para-cresol) OH OH OH OH Resorcinol Hidroquinona DERIVADOS CONDENSADOS PROPIEDADES QUIMICAS El benceno y sus homólogos (compuestos aromáticos), poseen una gran estabilidad química y solo reaccionan a condiciones especiales y con el uso de catalizadores apropiados Halogenación: La cloración y la bromación directa solo es posible en presencia de un catalizador que debe ser un ácido de Lewis (FeCl3 , AlCl3 , FeBr3) https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n7/multimedia/m7/m7_7.jpg EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA 14 3 Centro Preuniversitario de la UNS S-14 Ingreso Directo Nitración: Es la reacción del benceno con ácido nítrico (HNO3) concentrado. Se utiliza como catalizador el ácido sulfúrico concentrado (H2SO4). Sulfonación: Es la reacción con el ácido sulfúrico concentrado. Esta reacción es lenta, pero con el ácido sulfúrico fumante (H2SO4 + SO3) se vuelve más rápida. Alquilación y acilación de Friedel-Crafts: Los químicos Charles Friedel (francés) y James Crafts (norteamericano), en 1877, descubrieron nuevos métodos para obtener alquilbencenos o arenos (R-Ar) y acilbencenos o cetonas aromáticas (Ar-CO-R). El grupo arilo o aromático se simboliza por Ar, como ya señalamos anteriormente (en compuestos oxigenados). La alquilación consiste en la reacción del benceno con un halogenuro de alquilo (R-X). PRÁCTICA 01. Hallar el número de átomos presentes en 3 moléculas de vinil benceno. a) 42 b) 48 c) 54 d) 45 e) 51 02. de las siguientes proposiciones cuales son verdaderas(V) y cuales son falsas (F): I) El naftaleno posee 19 enlaces σ y 5 enlaces π. II) En el naftaleno ocho carbonos presentan hibridación sp 2 y dos sp 3 . III) El 1,4 – dimetilciclohexano es isómero del o – xileno. a) VVV b) VVF c) VFV d) FFV e) VFF 03. Nombra la estructura formada: C2H5 C5H11 a) 1-etil -3-pentil benceno b) 3-etil-1-pentil benceno c) 1-etil-3-isopentil benceno d) Isoheptil benceno e) 3-etil-1-butil benceno 04. Determinar la composición másica del carbono en el etinil benceno: a) 92,15% b) 90,05% c) 95,22% d) 96,25% e) 94,12% 05. El producto principal al reaccionar el benceno con el cloruro de propanoilo es: a) bifenilo b) acetofenona c) etil fenil cetona d) fenil metil cetona e) difenilcetona 06. Dé el nombre IUPAC al siguiente compuesto orgánico: a) 2-amino-4-etiltolueno b) 3-etil-6-metilanilina c) 3-amino-4-metil-1-etilbenceno d) 5-etil-2-metilanilina e) 5-amino-4-metil-1-etilbenceno 07. Un compuesto aromático de fórmula empírica C5H4 produce con el bromo en presencia de un catalizador y con incremento de temperatura un derivado monobromado que contiene un 38,65% de bromo. Indique el nombre del producto principal halogenado https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n7/multimedia/m7/m7_8.jpg https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n7/multimedia/m7/m7_9.jpg https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n7/multimedia/m7/m7_10.jpg M. Loyola Resaltar M. Loyola Máquina de escribir V M. Loyola Máquina de escribir V M. Loyola Máquina de escribir F M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA 14 4 Centro Preuniversitario de la UNS S-14 Ingreso Directo a) 1,2-dibromo naftaleno b) 1-bromo naftaleno c) 1,3-dibromo naftaleno d) 2-bromo naftaleno e) Bromuro de fenilo 08. Determinar la composición molecular de la acetofenona. a) 47% b) 35% c) 46% d) 44% e) 38% 09. ¿qué compuesto no se asocia adecuadamente con su fórmula global? a) Ac. Benzoico : C7H6O2 b) Ac. o – hidroxibenzoico : C7H6O3 c) p – dihidroxibenceno : C6H6O2 d) p – bromofenol: C7H6BrO e) m – dinitrobenceno : C6H4N2O4 10. Determinar el volumen de dióxido de carbono a 3 atm y 173 °C que se obtiene como máximo al combustionar 11,8 g sde 2- metilnaftaleno. a) 22,28 L b) 11,14 L c) 33,42 L d) 77,3 L e) 5,50 L 11. En la siguiente reacción química. HC C H OH 52 O O El producto principal es a) Benzaldehído b) Glicerina c) Un jabón d) Benzoato de etilo e) Benzoato de metilo 12. ¿Qué alternativa contiene el nombre IUPAC del siguiente compuesto? a) 3-Bromo-5-nitrobenzaldehido b) 3-Bromo-5-formilnitrobenceno c) 3-Formil-5-nitro-1-bromobenceno d) 5-Bromo-3-formilnitrobenceno e) 5-Bromo-3-nitrobenzaldehido 13. ¿Qué volumen de hidrógeno gaseoso H2(g) se requiere para hidrogenar completamente 28,4 g de 2-metilnaftaleno, si la reacción tiene lugar en un reactor que se encuentra a una presión de 50 atm y a temperatura de 77ºC? Considere que el proceso tiene un rendimiento de 65% a) 0,37 L b) 0,75 L c) 0,90 L d) 0,45 L e) 0,57 L 14. De el nombre común del siguiente compuesto: a) Acido - 1,2 - dibromo carboxilico b) 1,2 – dibromo – 3 - carboxilobenceno c) Acido – 2,3 –dibromobenzoico d) Acido – 2,3 –dibromobenceno e) Acido – o,m –dibromobenzoico 15.Determine las moléculas en 420 gramos de 1,5-dietil naftaleno.(NA=número de Avogadro) a) 4,36NA b) 2,28 NA c) 3,09 NA d) 1,87 NA e) 6,09 NA 16.El nombre del siguiente compuesto aromático a) 1,5-dimetoxinaftaleno b) 1,4-dimetoxinaftaleno c) 1,6- dimetoxinafatleno d) 2,7- dimetoxinaftaleno e) 1,7- dimetoxinaftaleno 17. Nombrar el siguiente hidrocarburo aromático: C H52 2 CH = CH Br a) 3-etil-7-bromo-9 etenilantraceno b) 2-bromo-5-etil-11-alilfenantreno. c) 2-bromo-6-etil-10-vinilfenantreno. d) 1-bromo-6-etil-9-fenantreno. e) bromoetil-9-vinilfenantreno. 18.50 g de una mezcla contiene benceno, C6H6 y propileno, C3H6. Si esta mezcla se hace reaccionar con suficiente bromo a condiciones ambientales, el producto formado tiene un peso de 80.8g. ¿Cuál es el porcentaje en peso de benceno en la mezcla inicial?. Dato: PA(Br=80) a) 66,4 % b) 50 % c) 33.5 % d) 77,3 % e) 55 % M. Loyola Rectángulo M. Loyola Máquina de escribir %c:87,27 %H:7,27 %O: 11,55 M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar