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martes, agosto 02, 2011

halogenuros de alquilo

Halogenuros de alquilo

 
El Tetrafluoroetano, un haloalcano, se presenta como un líquido transparente que hierve por debajo de la temperatura ambiente, como se observa en la foto.
Los halogenuros de alquilo, también conocidos como haloalcanos, halogenoalcano o haluro de alquilo son compuestos que contienen halógeno unido a un átomo de carbono saturado con hibridación sp3. El enlace C-X es polar, y por tanto los halogenuros de alquilo pueden comportarse como electrófilos.
Los halogenuros de alquilo pueden obtenerse mediante halogenación por radicales de alcanos, pero este método es de poca utilidad general dado que siempre resultan mezclas de productos. El orden de reactividad de los alcanos hacia la cloración es idéntico al orden de estabilidad de los radicales: terciario secundario primario. Conforme al postulado de Hammond, el radical intermedio más estable se forma más rápido, debido a que el estado de transición que conduce a él es más estable.
Los halogenuros de alquilo también pueden formarse a partir de alquenos. Estos últimos se unen a HX, y reaccionan con NBS para formar el producto de bromación alílica. La bromación de alquenos con NBS es un proceso complejo por radicales que ocurre a través de un radical alilo. Los radicales alilos son estabilizados por resonancia y pueden representarse de dos maneras, ninguna de las cuales es correcta por sí misma. La verdadera estructura del radical alilo se describe mejor como una mezcla o híbrido de resonancia de las dos formas resonantes individuales.
Los alcoholes reaccionan con HX para formar halogenuros de alquilo, pero este método sólo funciona bien para alcoholes terciarios, R3C-OH. Los halogenuros de alquilo primarios y secundarios normalmente se obtienen a partir de alcoholes usando SOCl2 o PBr3. Los halogenuros de alquilo reaccionan con magnesio en solución de éter para formar halogenuros de alquil-magnesio, o reactivos de Grignard, RMgX. Algunos reactivos de Grignard son tanto nucleófilos como básicos, y reaccionan con ácidos de Brønsted para formar hidrocarburos. El resultado global de la formación del reactivo de Grignard y su protonación es la transformación de un halogenuro de alquilo en un alcano (R-X → RMgX → R-H).
Los halogenuros de alquilo también reaccionan con litio metálico para formar compuestos de alquil-litio, RLi, que en presencia de CuI forman diorganocupratos o reactivos de Gilman, R2CuLi. Estos reaccionan con halogenuros de alquilo para formar hidrocarburos de acoplamiento como productos.

Propiedades físicas de los halogenuros de alquilo

Debido a su mayor peso molecular, los haloalcanos tiene puntos de ebullición considerablemente más altos que los alcanos de igual número de carbonos (Tabla 5.1). Para un grupo alquilo dado, el punto de ebullición aumenta con el incremento en el peso atómico del halógeno, de modo que un fluoruro hierve a la temperatura más baja, y un yoduro, a la más elevada.
Para un halógeno determinado, el punto de ebullición aumenta al aumentar el número de carbonos: al igual que en los alcanos, el aumento de punto de ebullición es de unos 20-30 grados por cada carbono adicional, salvo en el caso de los homólogos muy pequeños. Igual que antes, el punto de ebullición disminuye con el aumento de las ramificaciones ya impliquen un grupos alquilo o al propio halógeno.

halogenuros

Halogenuros de alquilo
  • ¿Qué son los halogenuros de alquilo?: Son hidrocarburos alifáticos ó alicíclicos con un halógeno. No hay que confundirlos con los halogenuros de ARILO ni con los de ACILO:

    • Halogenuro de ALQUILO:
    Prefijo ALQ de Alcano, Alqueno ó Alquino. EJEMPLO:

    CH3-CH2-Cl
    • Halogenuro de ARILO:
    Prefijo AR de Aromático. EJEMPLO:
    -Cl
    • Halogenuro de ACILO:
    Prefijo AC de ácido. EJEMPLO:
    CH3-C-Cl
  • ¿Con qué reaccionan?: Con partículas denominadas NUCLEÓFILOS (afinidad por el núcleo), que son partículas con carga negativa como los iones hidroxilo, cloruro, cianuro, alcoxi...

  • ¿Qué tipos de reacción presentan?: Dos tipos:

    • Sustitución Nucleofílica
    • Eliminación
  • ¿Qué es la Sustitución nucleofílica?: Es la reacción mediante la cual el halógeno de un halogenuro de alquilo se sustituye por otro nucleófilo mediante un mecanismo que puede ser:

    • De orden 1
    • De orden 2
  • ¿Qué es la Eliminación?: Es la reacción mediante la cual el halógeno de un halogenuro de alquilo y el hidrógeno en ANTI de su carbono vecinal más estable son “expulsados” de la molécula para que se forme un doble enlace entre ambos carbonos. Puede ser mediante un mecanismo:

    • De orden 1
    • De orden 2
  • Sustitución Nucleofílica de orden 1 (Sn1):

    • Mecanismo de reacción:
    *Paso 1: Se produce la salida del halógeno, con la consiguiente formación del ión carbonio.
    *Paso 2: Se produce el ataque del nucleófilo.
    • Características:
    *Son dos pasos
    *Puede haber transposiciones
    *Reacción desencadenada por la salida del halógeno (etapa limitante)
    *En el caso de que se formase un centro quiral en el producto final, no se forma un racémico, porque el producto ligeramente mayoritario será el de configuración invertida (¡no es lo mismo que cambiada!)
  • Sustitución Nucleofílica de orden 2 (Sn2):

    • Mecanismo de reacción:
    *Paso 1: Ataque del nucleófilo por la zona de carga contraria (por la otra zona no puede atacar porque se repelen).
    *Estado de transición (momento instantáneo del intercambio). Es un estado, no un intermedio de reacción.
    *Producto final con la configuración invertida.
    • Características:
    *Es en 1 paso.
    *No puede haber transposiciones (no es vía ión carbonio).
    *La reacción la desencadena el ataque del nucleófilo.
    *Inversión de la configuración (no es lo mismo que cambio).
    *Impedimentos estéricos y no eléctricos.
  • Eliminación de orden 1 (E1):

    • Mecanismo de reacción:
    *Paso 1: Salida del halógeno con la correspondiente formación del ión carbonio.
    *Paso dos: Ataque del nucleófilo sobre el hidrógeno en ANTI, que ayudado por el debilitamiento del enlace que produce la repulsión del ión carbonio hacia la densidad parcial de carga positiva del hidrógeno, acaba por desprenderlo. El nucleófilo ahora se ha comportado como base, porque ha neutralizado un protón que estaba a punto de desprenderse. Es la diferencia entre nucleofilia (Sn1) y basicidad (Sn2).
    • Características:
    *Es en dos pasos (salida del halógeno, y ataque del nucleófilo).
    *Puede haber transposiciones.
    *La reacción la desencadena la salida del halógeno.
    *Es de tipo ANTI.
  • Eliminación de orden 2 (E2):

    • Mecanismo de reacción:
    *Paso 1: Ataque del nucleófilo sobre el hidrógeno en ANTI.
    *Estado de transición: Momento en el que se dan las fuerzas de atracción entre los dos carbonos vecinales (parcialmente positivos) y las zonas negativas (zona del halógeno y zona del hidroxilo). Esta atracción produce un acercamiento hacia el centro de las zonas negativas, lo que produce una repulsión entre ellas aún mayor que hace que se desprendan de la molécula con la consiguiente formación del doble enlace.
    • Características:
    *Es en 1 paso.
    *No puede haber transposiciones
    *La reacción la desencadena el ataque del nucleófilo
    *Es de tipo ANTI.
    *Ejemplo típico: KOH/etOH
  • ¿Qué factores influyen para que al reaccionar un halogenuro de alquilo y un nucleófilo, se de una u otra reacción?:

  • Factor Se ve favorecida
    • Temperatura:
    *Alta:...................................Sn2 y E2
    *Baja: .................................Sn1 y E1
    • Agitación:
    *Si existe: ...........................Sn2 y E2
    *Si no existe: ......................Sn1 y E1
    • Concentración del nucleófilo:
    *Alta: ..................................Sn2 y E2
    *Baja: .................................Sn1 y E1
    • Fuerza del nucleófilo:
    *Fuerte: ..............................Sn2 y E2
    *Débil: ................................Sn1 y E1
    • Disolvente:
    *Polar: ................................Sn1 y E1
    *Apolar: ..............................Sn2 y E2
    • Tipo de carbono sobre el que está el halógeno:
    *Metílico:.............................Sn2
    *Primario:............................Sn2
    *Secundario:.......................Cualquiera
    *Terciario:...........................Sn1,E1 y E2
    *Alílico: ..............................Sn1,E1 y E2
    *Bencílico: ..........................Sn1,E1 y E2





     


    lunes, agosto 01, 2011

    El Alcohol

    Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios o terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo.
    A nivel del lenguaje popular se utiliza para indicar comúnmente una bebida alcohólica, que presenta etanol, con formula química CH3CH2OH

    Desde el punto de vista quimico aquel compuesto organico que contiente un grupo de hidroxilo unido a un radical alifatico oh alguno de sus derivados.

    La mayoría de las personas no suelen darle importancia a los efectos que el alcohol puede producirles a nivel orgánico, o creen que podrán reconocer el momento en que tienen un problema y dejar de beber por su cuenta antes de que ese problema se convierta en algo serio.

    Las causas de los problemas físicos del alcohol tienen dos orígenes:
    1. El alcohol tiene un efecto directamente irritante sobre todas las partes del cuerpo.
    2. Con el uso continuado del alcohol, una persona puede llegar a estar desnutrida. Ciertas vitaminas o proteínas pueden que no se tomen en la dieta, o puede que no sean absorbidas por el cuerpo.

    jueves, julio 28, 2011

    Los Octanos en la Gasolina

    El índice de octanos es un modo de medir la resistencia de la gasolina al knocking (golpeteo). El knocking es un sonido de golpeteo rápido que se origina cuando un motor es obligado a producir gran energía de forma muy rápida. Generalmente ocurre cuando se acelera el coche, especialmente yendo cuesta arriba.
    La gasolina es una mezcla de más de cien hidrocarburos (compuestos con sólamente enlaces carbono-hidrógeno y carbono-carbono). Cuanto más ramificado sea un hidrocarbono, mayor es su tendencia a quemar fácilmente y resistirse al knocking. Para evaluar el índice de octanos se emplea una combinación de los hidrocarburos 2,2,4-trimetilpentano (llamado "isooctano" de forma incorrecta, e incluso simplemente "octano") y heptano. Debido a su alta habilidad para quemar de forma fácil y resistirse al knocking, al 2,2,4-trimetilpentano ("octano") se le asigna un índice de octanos de 100; al heptano, debido a su gran tendencia al knock, recive un índice de octanos de 0. Las mezclas de ambos reciben índice de octanos igual al porcentaje de octano que contienen.
    Para determinar el índice de octanos de una gasolina en particular, se compara su tendencia de knocking con respecto a mezclas de "octano" y heptano. Si, por ejemplo, una gasolina en particular tiene una tendencia de knocking idéntica a la de una mezcla 92% "octano" y 8% heptano, en condiciones standard, se le asigna a esa gasolina en particular un índice de octanos de 92.
    En resumen, cuanto mayor es el índice de octanos de una gasolina, mayor es su resistencia al knocking porque posee mayor porcentaje de hidrocarburos altamente ramificados.


    Con todo lo visto, podemos decir que la gasolina contiene alcanos con cadenas entre 5 y 19 átomos de carbono, porque la gasolina es un combustible líquido. Para concretar más, la gasolina tiene de 5 a 10 átomos de carbono en las moléculas o cadenas de hidrocarburos.

    miércoles, julio 27, 2011

    contaminacion por hidrocarburos

    Los hidrocarburos: El principal gas de estas características que poluciona la atmósfera es el metano. En un estudio realizado en la ciudad de Los Angeles entre 1970 y 1972 indico que en la contaminación por hidrocarburos el metano representaba el 85% del total, los alcanos el 9%, los alquenos el 2.7%, los alquinos el 1% y los aromáticos el 2.3 %.



    Causas y consecuencias de la contaminación por hidrocarburos:
    Para poder reflexionar sobre la normativa para la atribución de la responsabilidad por daños, considero conveniente realizar una síntesis sobre la forma en la que se produce la contaminación y sobre algunas de las innumerables las consecuencias que  provoca la misma sobre el medio ambiente.
    La contaminación marítima por hidrocarburos se puede producir durante las operaciones cotidianas de los buques, ya sea de forma accidental, esto es, rebalse de tanques, roturas de mangueras, de líneas, pérdidas de pequeñas cantidades del casco, errores personales durante maniobras; o de forma intencional, como los lastres sucios, el limpiado de tanques, sentinas, basura, aguas contaminadas.
    También se produce ocasionalmente por siniestros, los cuales, a pesar de que resultan visualmente muy impactantes,  representan solo una mínima parte en proporción a la cantidad de contaminación causada por los  hidrocarburos.
    En el agua, los hidrocarburos se esparcen rápidamente, debido a la existencia de una importante diferencia de densidades entre ambos líquidos, llegando a ocupar extensas áreas, y dificultando por lo tanto sus posibilidades de limpieza.
    Se crea una capa de unos pocos micrones de espesor lo que imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmósfera, obstruyendo así el ciclo natural de vida.
    Si las sustancias contaminantes alcanzan la costa, debido a la alta permeabilidad de la arena, los hidrocarburos pueden penetrar hacia el subsuelo contaminando las napas y dejando  rastros irreparables en los reservorios de agua dulce.
    Anualmente se vierten al mar entre 3 y 4 millones de toneladas de petróleo.
     Sólo un 12%  de la contaminación marina por hidrocarburos procede  de los siniestros de petroleros, el resto se debe a operaciones rutinarias.
    "Las actividades navales son responsables del 33% de los derrames de petróleo en el ambiente marino,  los accidentes de los buques petroleros sólo el 12%, y las instalaciones terrestres y descargas urbanas del 37%".
     
    Las actividades de exploración y explotación de los fondos marinos, constituyen una muy  importante fuente de contaminación.
    "Se estima que 130.000 toneladas se vierten por año en el mar desde plataformas petrolíferas marinas. Se ha calculado que la pérdida y derrame crónico de petróleo asociado a su producción en el mar es de 100Kg. De vertido de crudo cada 1.000 toneladas extraídas".
     
    Un gran problema radica en lo que se debe hacer cuando las plataformas marinas quedan obsoletas. En general, las empresas multinacionales, están a favor de su hundimiento, sin tener en cuenta los daños ecológicos que  se pudieran ocasionar.
    Otra importante causa  de contaminación, la constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los hidrocarburos.
     
    La Convención de Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar:
    Desde el punto de vista del Derecho Internacional Público, caracterizado por su falta de coacción sobre los Estados, y por la aplicación del Principio de Soberanía, nos encontramos con la Convención de Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar.
    La misma,  al dividir el mar en zonas, establece respecto de la zona de Alta Mar, el principio de libertad de los mares, por el cual ningún Estado puede adoptar normas unilateralmente, ni tomar medidas respecto de un buque extranjero en  esta zona.
    Se establece también  la libertad de navegación, de tender cables y tuberías, de construir islas artificiales y otras instalaciones permitidas por el derecho internacional, dentro de las cuales podríamos incluir a las Plataformas Petrolíferas Marinas del control de actividades, entre otras.
    Como correlato de estas libertades y debido a la inexistencia de una autoridad supranacional que se encargue de la inspección de las actividades susceptibles de producir contaminaciones, nos encontramos incapaces de controlar y de aplicar un sistema de responsabilidad a quienes provoquen daños al medio ambiente, en Alta Mar.
    Por lo cual, cabe concluir que esta Convención es insuficiente y no nos brinda ninguna solución efectiva. 


    Caracteristicas de los hidrocarburos.
    Los hidrocarburos son compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno, de gran abundancia en la naturaleza, presentes principalmente en el petróleo (Chappin, 1988 y PEMEX, 1988).
    Se considera a los hidrocarburos de petróleo como una mezcla líquida compleja de gases, líquidos y sólidos, existiendo pequeñas cantidades de mezclas de nitrógeno, oxígeno y azufre, además de contener compuestos de hierro, níquel, vanadio y otros metales (PEMEX, 1988; Wood, 1974).
    De manera general, el petróleo tiene una proporción de 76 a 86% de carbono, e hidrógeno de 10 a 14%. Los hidrocarburos se clasifican de la siguiente forma:
    Hidrocarburos Biogénicos: Estos son sintetizados por casi todas las plantas, animales terrestres y marinos, incluyendo la microbiota, bacterias, plancton marino, diatomeas, algas y plantas superiores (Bedair & Al-Saad, 1992). La síntesis de este tipo de hidrocarburos está controlada por rutas metabólicas, lo cual trae como resultado mezclas de compuestos de limitada complejidad estructural relacionada directamente con la función biológica específica.
    Las características de los hidrocarburos biogénicos son:
    • Los formados recientemente exhiben un alto nivel de n-alcanos de número impar
    • Los aportes por detritus de plantas terrígenas se caracterizan por n-alcanos de número impar en la región de C23-C33
    • Los aportes de origen marino se ven marcados por la presencia de los alcanos C15, C17 y C19
    • Las contribuciones biogénicas notan el predominio del isoprenoide pristano
    • Compuestos de tipo aromático no se presentan frecuentemente o al menos en proporciones significativas (Bedair & Al-Saad, 1992).

    Conclusion
    Para lo que nos sirve saber que son los hidrocarburos es precisamente saber como es su estructura, de q esta conformado, en que afecta al medio ambiente y donde se encuentra.
    Tambien se puede describir que los compuestos con una cadena principal de carbono enlazados entre ellos y con hidrogeno en los enlaces restantes



    lunes, julio 25, 2011

    Clasificacion de Coloides

    Tipos de coloides posibles

     
    Partícula Coloidal
    Medio de Suspensión
    Nombre del coloide
    Ejemplos
    Sólido
    Sólido
    Sol sólido
    Carbón en hierro fundido
     
    Líquido
    Sol
    Dispersión de oro en agua
     
    Gas
    Aerosol sólido o humo
    Cristales de hielo en una nube fría
     
     
     
     
    Líquido
    Sólido
    Gel
    Aceite de ballena
     
    Líquido
    Emulsión
    Mayonesa, crema de manos
     
    Gas
    Aerosol líquido
    Nubes de lluvia
     
     
     
     
    Gas
    Sólido
    Espuma sólida
    Piedra pómez
     
    Líquido
    Espuma
    Crema batida
     
    Gas
    No existe
    Los gases son perfectamente miscibles entre sí
     


    clasificacion de los coloides