Reacciones de Oxidación y Reducción en compuestos orgánicos

Alma Mónica Saldaña Cortés

21 Sept 202014:30

Summary

TLDREste vídeo educativo, presentado por la maestra Mónica Saldaña, explica conceptos de oxidación y reducción en química orgánica. Se discuten las reacciones de combustión total y parcial, con ejemplos de metano y benceno para la oxidación total, y alcoholes para la parcial. Se ilustran técnicas para balancear ecuaciones químicas y se mencionan reactivos como el permanganato y el cromato de potasio. También se explora la reducción, con aldehídos y cetonas transformándose en alcoholes, y se mencionan catalizadores como platino y hidruro de halógeno de litio.

Takeaways

🔥 La combustión del metano produce CO2, agua y energía, requiere oxígeno y se inicia con una chispa eléctrica.
🧪 Para balancear la ecuación química de la combustión del metano, se necesitan coeficientes adecuados para los hidrógenos y oxígenos.
📚 La combustión del benceno, un hidrocarburo, también produce CO2, agua y energía, y se inicia con una chispa o llama.
🔬 La representación molecular ayuda a visualizar y balancear las ecuaciones químicas de combustión.
🌐 En la oxidación total, como la combustión, se utiliza oxígeno del ambiente y se libera energía calorífica.
🍾 Los alcoholes pueden sufrir oxidación parcial mediante reagentes oxidantes como el permanganato de potasio o el di cromato de potasio.
🟣 El permanganato de potasio, de color violeta, reacciona con alcoholes para producir aldehídos o ácidos carboxílicos, y se decolora en el proceso.
🍾 Los alcoholes primarios al oxidarse con permanganato de potasio pueden producir aldehídos o ácidos carboxílicos.
🔵 Los alcoholes secundarios al oxidarse con permanganato de potasio producen cetonas, ya que no hay hidrógenos en el carbono alpha para eliminar.
🚫 Los alcoholes terciarios no reaccionan con el permanganato de potasio, ya que no tienen hidrógenos en el carbono alpha para eliminar.
🔁 La reducción es el proceso opuesto a la oxidación, donde aldehídos y cetonas pueden convertirse en alcoholes.

Q & A

¿Qué es la oxidación total y cómo se relaciona con la combustión?
-La oxidación total es un proceso en el que un combustible se quema completamente en presencia de oxígeno, produciendo dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y energía. En la combustión, por ejemplo, el metano del gas natural se quema para producir estos productos, y se requiere una chispa eléctrica para iniciar la reacción.
¿Cómo se representa químicamente la combustión del metano?
-La combustión del metano se representa químicamente como CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, donde CH4 es el metano, O2 es el oxígeno y los productos son CO2 y H2O.
¿Por qué la ecuación química de la combustión del metano no está balanceada inicialmente?
-La ecuación química inicial no está balanceada porque no se han considerado los átomos de hidrógeno y oxígeno de forma correcta. Se necesitan coeficientes adecuados para balancear los átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en la ecuación.
¿Cómo se balancea la ecuación de la combustión del metano?
-Para balancear la ecuación de la combustión del metano, se coloca un coeficiente de 2 delante del agua (H2O) y un coeficiente de 2 delante del dióxido de carbono (CO2), resultando en la ecuación CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.
¿Qué es la oxidación parcial y cómo se diferencia de la oxidación total?
-La oxidación parcial es un proceso en el que un compuesto orgánico se oxida solo parcialmente, en lugar de ser completamente oxidado a CO2 y H2O. Por ejemplo, los alcoholes pueden ser oxidados a aldehídos o ácidos en presencia de un reactivo oxidante como el permanganato de potasio.
¿Qué sucede cuando un alcohol primario reacciona con un oxidante como el permanganato de potasio?
-Cuando un alcohol primario reacciona con el permanganato de potasio, se oxida a un aldehído y, si hay suficiente oxidante, puede seguir oxidándose hasta formar un ácido carboxílico.
¿Cómo se representa la oxidación de un alcohol secundario con el permanganato de potasio?
-La oxidación de un alcohol secundario con el permanganato de potasio produce una cetona, ya que el carbono en el que se encuentra el grupo funcional -OH está unido a dos átomos de carbono y no hay hidrógenos para eliminar, formando dos enlaces con el oxígeno.
¿Qué ocurre con un alcohol terciario al reaccionar con el permanganato de potasio?
-Un alcohol terciario no reacciona con el permanganato de potasio, ya que no tiene hidrógenos en el carbono que lleva el grupo funcional -OH para eliminar, por lo que no hay oxidación y el permanganato no cambia de color.
¿Qué es la reducción y cómo se opone a la oxidación?
-La reducción es el proceso químico opuesto a la oxidación, donde un compuesto pierde oxígeno o gana hidrógeno. Por ejemplo, un aldehído puede ser reducido a un alcohol primario, eliminando un enlace con el oxígeno.
¿Cuál es la diferencia entre la reducción de aldehídos y cetonas y la reducción de ácidos carboxílicos?
-La reducción de aldehídos y cetonas suele requerir catalizadores como el platino, mientras que la reducción de ácidos carboxílicos puede necesitar hidrógeno y un reductor más fuerte, como el hidruro de halógeno de litio o aluminio.