Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

3.11: Soluciones para problemas seleccionados

  • Page ID
    79163
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Ejercicio 3.3.1:

    a) C-H aparece en mayor número de onda, porque H es más ligero que O

    b) C=O aparece en un número de onda más alto, porque un doble enlace es más fuerte que un simple

    c) C = N aparece en mayor número de onda, porque un triple enlace es más fuerte que un doble

    d) N-H aparece en mayor número de onda, porque H es más ligero que O

    e) O-H covalente se presenta en mayor número de onda, porque un enlace covalente es más fuerte que un enlace de hidrógeno

    Ejercicio 3.4.1:

    Un enlace C sp 2-H es más fuerte que un enlace C sp 3-H.

    Ejercicio 3.4.2:

    El átomo electronegativo polarizaría el enlace cercano C=C. El pico C=C en el espectro IR se volvería más intenso; podría ser un pico mediano en lugar de uno débil.

    Ejercicio 3.4.3:

    a) En el alqueno terminal, en el que el doble enlace estaba al final de la cadena, hubo dos curvas oop que se mostraron a 900 y 1000 cm -1. En el interno, cis-alqueno, una sola curva oop muestra cerca de 700 cm -1.

    b) En el cis-alqueno, una sola curva oop muestra cerca de 700 cm -1. En el trans-alqueno, esa sola curva de oop se desplaza más cerca de 1000 cm -1.

    c) 1-octeno: dos bandas IR, cerca de 900 y 1000 cm -1.

    cis -2-hexeno: una banda IR, cerca de 700 cm -1.

    trans -2-hexeno: una banda IR, cerca de 1000 cm -1.

    Ejercicio 3.4.4:

    Un modo de flexión CH 2 o H-C-H implica tres átomos: dos hidrógenos y un carbono. Una curva de C=C-H también involucra tres átomos: dos carbonos y un hidrógeno. La masa reducida de los átomos involucrados en la curva oop es mayor que la masa reducida de los átomos involucrados en la curva CH 2. La curva de oop aparece a menor frecuencia.

    Ejercicio 3.4.5:

    El pico a 3300 cm -1 está en la misma región que los picos de estiramiento C-H en otros espectros. Este pico debe corresponder a un tramo C sp -H. Un enlace C sp -H es un poco más fuerte que un enlace C sp 2-H o C sp 3-H, por lo que el pico se muestra en mayor número de onda.

    El pico a 2100 cm-1 no es muy fuerte. Corresponde a un enlace C = C relativamente no polar. Es un enlace más fuerte que un enlace C=C, por lo que aparece a mayor frecuencia; el enlace C=C se mostraría alrededor de 1600 cm -1. También es más fuerte que un enlace C-C, que mostraría alrededor de 1000 cm-1 (aunque los picos del estiramiento C-C son muy débiles y rara vez se notan en el espectro).

    Ejercicio 3.5.1:

    El enlace C-O es mucho más polar que el enlace C-H. Los enlaces más polares absorben la luz IR mucho más fuertemente que los menos polares o no polares.

    Ejercicio 3.5.2:

    a) Estos picos corresponden a tramos C-O.

    b) Hay dos enlaces C-O distinguibles: uno es un enlace C sp 2-O entre el oxígeno y el aromático; el otro es un enlace C sp 3-O entre el oxígeno y el grupo metilo alifático.

    c) El enlace al aromático tiene algún carácter de doble enlace debido a la conjugación.

    clipboard_ee1ae9815de86ad6ba132b4880118aaf6.png

    d) El carácter de doble enlace parcial significa que el enlace C sp 2-O es un poco más fuerte que el enlace C sp 3-O y por lo tanto el enlace C sp 2-O se muestra a una frecuencia mayor.

    Ejercicio 3.7.1:

    En realidad hay dos bandas de estiramiento N-H cerca de 3400 y 3300 cm -1. Esta característica es común en los grupos NH 2; los grupos NH muestran solo una banda de estiramiento N-H.

    Ejercicio 3.7.2:

    Solo hay una banda de estiramiento N-H cerca de 3300 cm -1.

    Ejercicio 3.7.3:

    Esta amina terciaria no tiene enlaces N-H. No aparecería ninguna frecuencia de estiramiento N-H en el espectro IR.

    Ejercicio 3.7.4:

    La frecuencia de estiramiento C = N del nitrilo es visible cerca de 2200 cm -1. Además, las curvas de oop C=C-H del grupo aromático son visibles por debajo de 1000 cm -1. Los picos cercanos a 1500 cm-1 probablemente se deben al estiramiento C=C; estos picos son más prominentes de lo habitual debido a la polarización por el nitrilo, que es un aceptor π. También se encuentran en una frecuencia ligeramente baja debido al carácter deslocalizado de los dobles enlaces aromáticos.

    Ejercicio 3.8.1:

    El enlace C sp 2-O está conjugado, por lo que hay algún carácter de doble enlace, lo que hace que el enlace sea más fuerte y moviendo el pico IR a mayor frecuencia.

    clipboard_ecc778dfbb56df725ec5eab2ac822788a.png

    Ejercicio 3.8.2:

    OH: 3400 cm -1 (fuerte, ancho)

    C=O: 1700 cm -1 (fuerte)

    C-O: 1050 cm -1 (fuerte)

    Ejercicio 3.10.1:

    i. a) O-H b) sp 3 C-H c) C-O

    ii. a) sp 2 C-H b) sp 3 C-H c) C=C-H (curva oop)

    iii. a) N-H (dos de ellos) b) C=O c) C-N

    iv. a) sp 3 C-H b) H-C-H (curva CH 2)

    v. a) sp 3 C-H b) C=O c) H-C-H (curva CH 2)

    vi. a) sp C-H b) sp 3 C-H c) C = C

    vii. a) N-H b) sp 3 C-H

    viii. a) C=O b) C-O

    ix. a) N-H (dos de ellos) b) sp 3 C-H

    x. a) sp 3 C-H b) aldehído C-H c) C=O

    xi. a) H-C-H (curva CH 2) b) C-O

    xii. a) O-H (muy amplio en CO 2 H) b) sp 3 C-H c) C=O d) C-O

    xiii. a) sp 2 C-H b) sp 3 C-H c) armónicos aromáticos d) C=C

    Ejercicio 3.10.2:

    a) El pico OH redondeado cerca de 3300 cm -1 y el pico C-O fuerte cerca de 1100 cm -1 sugieren un alcohol.

    b) Los picos agudos de CH por debajo de 3000 cm -1, los modos de flexión débiles de CH 2 cerca de 1500 cm -1 y la ausencia de otras características sugieren un alcano.

    c) El fuerte pico C=O cerca de 1700 cm -1 y el pico C-O fuerte cerca de 1100 cm -1 sugieren un éster.

    d) El fuerte pico C=O cerca de 1700 cm -1 y la ausencia de características adicionales distintas a las asociadas a hidrocarburos saturados sugieren una cetona.

    e) El pico de CH por encima de 3000 cm -1 y los modos de flexión fuerte oop por debajo de 1000 cm -1 sugieren un alqueno. La presencia de dos picos de flexión oop puede apuntar a un alqueno terminal (C=CH 2).

    f) Los picos nítidos de N-H cerca de 3200 cm -1 y el fuerte pico C=O cerca de 1600 cm -1 sugieren una amida. la presencia de dos picos N-H en lugar de uno apunta a una amida primaria (O=C-NH 2).

    g) El pequeño pico triangular “diente de tiburón” cerca de 3200 cm -1 sugiere una amina. Con solo un pico N-H, esta es probablemente una amina primaria (R-NH 2).

    h) El fuerte pico C-O cerca de 1100 cm -1 sugiere un éter.

    i) Los picos C-H por encima de 3000 cm -1 y los modos de flexión oop por debajo de 1000 cm -1 ciertamente sugieren dobles enlaces. La progresión de “armónicos aromáticos” similares a los dientes entre 1600 y 2000 cm -1 indica fuertemente un benceno sustituido.

    j) Los pequeños picos triangulares de “diente de tiburón” cerca de 3200 cm -1 sugieren una amina. Con dos picos N-H, esta es probablemente una amina secundaria (R 2 NH).

    l) El pico de OH amplio y profundo entre 3300 cm -1 y 2600 cm -1 y el pico C=O cerca de 1700 cm -1 sugiere un ácido carboxílico. El pico O-H de un ácido carboxílico a menudo se pierde; se mueve a una frecuencia más baja por enlaces de hidrógeno.

    Ejercicio 3.10.3

    i)

    a)

    3200 cm -1 (agudo): N-H

    2900 cm -1 (agudo): C sp 3-H

    1600 cm -1 (ancho): probablemente doblado NH 2

    b) Una amina primaria.

    c)

    ii)

    a)

    3400 cm -1 (fuerte, ancho): O-H

    2900 cm -1 (agudo): C sp 3-H

    1050 cm -1 (fuerte): probablemente C-O

    b) Alcohol.

    c)

    iii)

    a)

    2900 cm -1 (agudo): C sp 3-H

    1700 cm -1 (fuerte): C=O

    1200 y 1000 cm -1 (fuerte y medio): C-O

    b) Éster

    c)

    iv)

    a)

    3050 cm -1 (agudo): C sp 2-H

    1700 cm -1 (fuerte): C=O

    1200 y 1000 cm -1 (fuerte y medio): C-O

    b) Ester; probablemente contiene un aromático también

    c)

    v)

    a)

    2750 y 2650 cm -1 (medio, agudo): C-H de un aldehído

    1700 cm -1 (fuerte): C=O

    Por debajo de 1000 cm -1 (fuerte y medio): curvas oop

    b) Aldehído; probablemente también contiene un aromático

    c)

    Problema 3.10.4

    Problema 3.10.5


    This page titled 3.11: Soluciones para problemas seleccionados is shared under a CC BY-NC 3.0 license and was authored, remixed, and/or curated by Chris Schaller via source content that was edited to the style and standards of the LibreTexts platform; a detailed edit history is available upon request.