Kimika organikoa eta erredox erreakzioak: ariketa ebatziak

Laburpena

Dokumentu honek kimika organikoko erreakzioak (eliminazioa, adizioa, oxidazioa, esterifikazioa eta erredukzioa) eta erredox erreakzioen ariketa ebatziak biltzen ditu. Isomeria, aldehidoak eta haien eratorriak, yodo molekularraren eta kobrearen erredoxak, eta estekiometria aztertzen dira. Ikasleak erreakzio-ekuazioak orekatzen eta kalkulu estekiometrikoak egiten ikasiko du.

Funtsezko puntuak

Alkohol batek sufre azido sulfurikoarekin eta beroarekin deshidratatuta alkeno edo dieno bat ematen du.
Alkenoek HCl edo HBr bezalako azidoekin adizio-erreakzioa jasaten dute.
Aldehido batek LiAlH₄ bidez erreduzitzen da alkohol primario bihurtzeko.
Erredox ekuazioak orekatzeko, erreakzioerdiak erabiltzen dira: oxidazioa eta erredukzioa bereiz idatzita.
Kobrearen aberastasuna HNO₃-arekin erreakzioan oinarritutako estekiometria kalkuluaz zehazten da.

Frogatu zeure burua

1. But-3-en-ol: Erreakzio Organikoak

a) Eliminazioa:
CH₂=CH-CH₂-CH₂OH + H₂SO₄ / beroa → CH₂=CH-CH=CH₂ (buta-1,3-dienoa) + H₂O
b) Adizioa:
CH₂=CH-CH₂-CH₂OH + HCl → CH₃-CHCl-CH₂-CH₂OH
c) Oxidazioa:
CH₂=CH-CH₂-CH₂OH + KMnO₄ → CH₂=CH-CH₂-COOH (azido but-3-enoikoa)
d) Kondentsazioa (esterifikazioa):
CH₂=CH-CH₂-CH₂OH + CH₃-COOH → CH₃-COO-CH₂-CH₂-CH=CH₂ + H₂O (etanoato de but-3-eniloa)

2. Konposatu Organikoak eta Isomeria

a) Posizio-isomeria:
1º: 2-metil-1-butenoa
2º: 3-metil-2-butenoa
3º: 3-metil-1-butenoa → Posizio-isomeria
b) 2. konposatuaren erreakzioa (adizioa):
CH₃-C(CH₃)=CH-CH₃ + HBr → CH₃-CH(CH₃)-CHBr-CH₃
c) Eliminazio-erreakzioa:
CH₃-CH(CH₃)-CHOH-CH₃ —(H₂SO₄)→ CH₃-CH(CH₃)-CH=CH₂

3. Aldehido Lineala eta Eratorriak

a) Erredukzioa:
CH₃-CH₂-CH₂-CHO —(LiAlH₄)→ CH₃-CH₂-CH₂-CH₂OH
b) Esterifikazioa:
CH₃-CH₂-COOH + CH₃-CHOH-CH₃ → CH₃-CH₂-COO-CH(CH₃)₂
c) Deshidratazioa (eliminazioa):
CH₃-CHOH-CH₃ —(H₂SO₄)→ CH₃-CH=CH₂
d) Adizio elektroizalea:
CH₃-CH=CH₂ + HBr → CH₃-CHBr-CH₃

4. Yodo Molekularraren Erredox Erreakzioa

a) Erreakzioerdiak:
Erredukzioa: NO₃⁻ + 2 H⁺ + 1 e⁻ → NO₂ + H₂O
Oxidazioa: I₂ + 6 H₂O → 2 IO₃⁻ + 12 H⁺ + 10 e⁻
b) Ekuazio orokorrak:
Ekuazio ioniko orokorra: 10 NO₃⁻ + 8 H⁺ + I₂ → 10 NO₂ + 2 IO₃⁻ + 4 H₂O
Ekuazio molekular orokorra: 10 HNO₃ + I₂ → 10 NO₂ + 2 HIO₃ + 4 H₂O
c) Masak eta kontzentrazioak:
Masak: I₂ = 127 × 2 = 254 g/mol; HNO₃ = 1 + 14 + (3 × 16) = 63 g/mol
I₂ molak: 25,4 / 254 = 0,10 mol → HNO₃ molak: 0,10 × 10 = 1,0 mol
M(HNO₃): (1500 / 63) × 0,65 = 15,5 M
HNO₃ bolumena: 1000 / 15,5 = 65 cm³
d) Gasen kalkulua:
1,0 mol HNO₃ → 1,0 mol NO₂
V = nRT / P: V = 1,0 × 0,082 × 293 / (684 / 760) = 27 L

5. Kobre Mineralaren Aberastasuna

a) Erreakzioerdiak:
Oxidazioa (anodoa): Cu − 2 e⁻ → Cu²⁺ (Cu: erreduktorea)
Erredukzioa (katodoa): NO₃⁻ + 2 H⁺ + 1 e⁻ → NO₂ + H₂O (NO₃⁻: oxidatzailea)
b) Ekuazio orekatuak:
Forma ionikoa: 2 NO₃⁻ + 4 H⁺ + Cu → 2 NO₂ + Cu²⁺ + 2 H₂O
Forma molekularra: 4 HNO₃ + Cu → 2 NO₂ + Cu(NO₃)₂ + 2 H₂O
c) Aberastasunaren kalkulua:
4 mol HNO₃ / 63,5 g Cu = (80 × 10⁻³ × 0,59 mol HNO₃) / x g Cu → x = 0,749 g Cu
Aberastasuna (%): (0,749 / 1) × 100 = % 74,9

6. Azido Klorhidrikoa eta Erredox Estekiometria

a) KClO₃, FeCl₂ eta HCl erreakzioa:
KClO₃ + FeCl₂ + HCl → FeCl₃ + KCl + H₂O
1. erreakzioerdia: ClO₃⁻ + 6 H⁺ + 6 e⁻ → Cl⁻ + 3 H₂O
2. erreakzioerdia: 6 H⁺ + ClO₃⁻ + 6 Fe²⁺ → Cl⁻ + 6 Fe³⁺ + 3 H₂O
Ekuazio molekularra: KClO₃ + 6 FeCl₂ + 6 HCl → KCl + 6 FeCl₃ + 3 H₂O
b) Kalkulu estekiometrikoak:
FeCl₂ molak: 40 × 0,001 × 2,5 = 0,10 mol
KClO₃ molak: 0,10 / 6 = 0,017 mol
KClO₃-ren masa molekularra: 122,5 g/mol
KClO₃ masa: 0,017 × 122,5 = 2,08 g KClO₃

7. Potasio Permanganatoa (KMnO₄) eta HNO₃

a) KMnO₄ eta SnCl₂ erreakzioa:
Oxidazioa: (Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2 e⁻) × 5
Erredukzioa: (MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O) × 2
Ekuazio orokorra: 5 SnCl₂ + 2 KMnO₄ + 16 HCl → 5 SnCl₄ + 2 MnCl₂ + 2 KCl + 8 H₂O
b) H₂S eta HNO₃ erreakzioa:
Oxidazioa: (S²⁻ → S + 2 e⁻) × 3
Erredukzioa: (NO₃⁻ + 4 H⁺ + 3 e⁻ → NO + 2 H₂O) × 2
Ekuazio orokorra: 3 H₂S + 2 HNO₃ → 3 S + 2 NO + 4 H₂O