Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

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Alcoholes y fenoles


Los alcoholes y los fenoles son clases importantes de compuestos orgánicos que se estudian ampliamente en la química de pregrado. Desempeñan roles importantes en muchos sistemas biológicos y procesos industriales. Comprender su estructura, propiedades y reacciones es fundamental para cualquier estudiante de química. Exploremos las características y la química de estos fascinantes compuestos.

Estructura y nomenclatura

Alcoholes son compuestos orgánicos caracterizados por la presencia de uno o más grupos hidroxilo (-OH) unidos a un átomo de carbono. La fórmula general de los alcoholes se puede escribir como R-OH, donde R denota un grupo alquilo o alquilo sustituido.

R -Oh

Por otro lado, los fenoles son una clase especial de alcoholes en los que el grupo hidroxilo está unido directamente al anillo aromático de benceno. El fenol más simple a menudo se llama simplemente fenol, con la fórmula C6H5OH.

benceno -Oh

Nomenclatura de alcoholes

Las reglas de la IUPAC para nombrar a los alcoholes implican los siguientes pasos:

  1. Seleccionar la cadena de carbonos más larga que contenga un grupo hidroxilo; el nombre del alcano principal se modifica reemplazando la terminación -e por -ol.
  2. Numerar la cadena desde el extremo más cercano al grupo hidroxilo; especificar la posición del grupo hidroxilo utilizando el número apropiado.
  3. Indicar los sustituyentes y su posición en la cadena.

Por ejemplo, considere un alcohol con la fórmula estructural:

    CH3-CH(OH)-CH2-CH3

La cadena más larga que incluye -OH tiene cuatro carbonos (butano), por lo que se renombra como butanol. La numeración desde el extremo más cercano a -OH nos da 2-butanol.

Nomenclatura del fenol

Los fenoles se nombran añadiendo la palabra fenol a cualquier grupo que esté sustituido en el anillo de benceno. La posición de los sustituyentes en el anillo de benceno se indica utilizando el sistema orto (1,2-), meta (1,3-) o para (1,4-) o numerando los átomos de carbono en el anillo.

Por ejemplo, orto-cresol es un fenol que tiene un grupo metilo adyacente al grupo hidroxilo.

Propiedades físicas

Alcohol

Los alcoholes tienen una variedad de propiedades físicas debido a su capacidad para formar enlaces de hidrógeno con el agua y entre ellos mismos. Esto los convierte en moléculas polares.

  • Los alcoholes más bajos suelen estar en estado líquido a temperatura ambiente, mientras que los alcoholes más altos pueden estar en estado sólido.
  • Debido a los enlaces de hidrógeno, su punto de ebullición es relativamente más alto que el de los hidrocarburos de peso molecular similar.
  • Los alcoholes pueden evaporarse más lentamente que los éteres o alcanos.

Fenol

Los fenoles tienen puntos de fusión y ebullición más altos que los aromáticos similares. Esto también se debe a una fuerte unión de hidrógeno.

  • Los fenoles suelen ser menos volátiles que los alcoholes debido a interacciones más fuertes con el anillo aromático.
  • Generalmente presentan una acidez débil, en parte debido a la estabilización por resonancia del ion fenóxido producido al perder hidrógeno.

Reacciones químicas

Reacciones de los alcoholes

El alcohol puede experimentar una variedad de cambios químicos. Algunas reacciones comunes son:

1. Oxidación

Los alcoholes primarios (R-CH2-OH) pueden oxidarse a aldehídos y luego a ácidos carboxílicos, mientras que los alcoholes secundarios (R1-CHOH-R2) se oxidan a cetonas. Los alcoholes terciarios generalmente no se oxidan fácilmente.

    RCH2OH + [O] → RCHO + [O] → RCOOH

2. Deshidratación

El calor y las condiciones ácidas pueden causar la deshidratación de alcoholes para formar alquenos:

    RCH2CH2OH → RCH=CH2 + H2O

3. Esterificación

Los alcoholes reaccionan con ácidos carboxílicos para formar ésteres y agua en un proceso catalizado por ácidos.

    RCOOH + R'OH ⇌ RCOOR' + H2O

Reacciones del fenol

Los fenoles sufren una variedad de reacciones que reflejan su estructura distintiva y naturaleza ácida.

1. Acidez

Los fenoles son ligeramente ácidos en solución, ionizándose para formar iones fenóxido:

    C6H5OH ⇌ C6H5O- + H+

2. Sustitución aromática electrofílica

Los fenoles sufren fácilmente sustitución aromática electrofílica debido al efecto activador del grupo hidroxilo.

    C6H5OH + HNO3 → C6H4OH(NO2) + H2O

Estas reacciones generalmente ocurren en las posiciones orto y para con respecto al grupo hidroxilo.

Aplicaciones de alcoholes y fenoles

Los alcoholes y fenoles tienen una amplia gama de aplicaciones. Son compuestos básicos en la síntesis orgánica y son importantes en la vida cotidiana:

Alcohol

  • Solvente: El etanol y el metanol se utilizan ampliamente como solventes en laboratorios e industrias.
  • Combustible: El etanol se usa como biocombustible en la gasolina.
  • Antisépticos: Alcoholes como el isopropanol se utilizan comúnmente como antisépticos.
  • Bebidas: El etanol es el componente alcohólico principal en las bebidas.

Fenol

  • Desinfectante: El fenol tiene propiedades antimicrobianas, que se utilizan en desinfectantes.
  • Precursores industriales: utilizados para sintetizar plásticos como la baquelita.
  • Medicamentos: Derivados se utilizan en varios compuestos medicinales.

Conclusión

Los alcoholes y fenoles constituyen áreas importantes de la química orgánica debido a sus estructuras versátiles y reactividad. Sus interacciones y reacciones tienen implicaciones significativas en procesos industriales, entornos de laboratorio y aplicaciones en la vida diaria. Al comprender las características de estos compuestos, podemos manipularlos para servir mejor a los avances tecnológicos y científicos en muchos campos.


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Alcoholes y fenoles

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