organica 2 paul 1

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8/17/2019 Organica 2 Paul 1 http://slidepdf.com/reader/full/organica-2-paul-1 1/23 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA ASIGNATURA: QU-243 QUÍMICA ORGÁNICA II  PRÁCTICA N° : R!"##$%&!' (! )%' #%*+,!'%' ".%*/$#%' Profesor de teoría: Ing. Alcira Irene CÓRDOVA MIRANDA. Profesor de Práctica: Día y hora de ráctica : !artes "a!#$%a! &echa de e'ec(ci)n : $* de A+ril &echa de entrega: $, de A+ril Al(!nos articiantes: R(i- alde)n Pa(l /nri0(e  AYACUCHO 0 PER1 2

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

ASIGNATURA: QU-243 QUÍMICA ORGÁNICA II

  PRÁCTICA N° : R!"##$%&!' (! )%' #%*+,!'%'".%*/$#%'

Profesor de teoría: Ing. Alcira Irene CÓRDOVA MIRANDA.

Profesor de Práctica:

Día y hora de ráctica : !artes "a!#$%a!

&echa de e'ec(ci)n : $* de A+ril &echa de entrega: $, de A+ril

Al(!nos articiantes: R(i- alde)n Pa(l /nri0(e

 

AYACUCHO 0 PER1

2

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REACCIONES DE LOS COMPUESTOS AROMATICOS

I OB5ETIVOS:

O+ser1ar y reconocer alg(nas roiedades de alg(noshidrocar+(ros aro!áticos.

 

Anali-ar las reacciones características de los hidrocar+(ros

aro!áticos +enc2nicos.  O+ser1ar la co!+(sti)n de los co!(estos aro!áticos.

II REVISION BIBLIOGRÁFICA:

COMPUESTOS AROMATICOS

/n $3*45 &araday aisl) (n co!(esto (ro 0(e resenta+a (n (nto de

e+(llici)n de 3%6C5 a artir de (na !e-cla aceitosa 0(e condensa+a del

gas del al(!+rado5 0(e era el co!+(sti+le 0(e se e!lea+a en las

lá!aras de gas. /l res(ltado del análisis ele!ental reali-ado a dicho

co!(esto !ostra+a (na roorci)n de car+ono e hidr)geno de $:$5 lo

c(al res(lta+a ser in(s(al!ente e0(e7a5 ya 0(e te)rica!entecorresonde a (na f)r!(la e!írica de CH.

KMnO4

H2ONo reacciona

H

H

KMnO4

H2O

H

H

OH

OH+ MnO2

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H

H

H

Br

Br

H

Br2

CCl4

F,!&!' (! 6$(.%#".7,.%' ".%*/$#%'

8a ri!era síntesis del +enceno f(e reali-ada or M. erthelot en $3935

el c(al lo o+t(1o haciendo asar acetileno a tra12s de (n t(+o deorcelana calentado al ro'o. na i!ortante síntesis de la+oratorio ara

o+tener anillos aro!áticos5 es la deshidrogenaci)n de deri1ados del

ciclohe;ano5 e!leando co!o catali-adores <5 <e y Pd.

No reaccionaBr2

CCl4

+ 3 S250ºC

+ 3 SH2

CH2CH3

+ 3 Se300ºC

CH2CH3

+ 3 SeH2

  Pd-C250-300ºC

+ 5 H2

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P.%+$!("(!' 89'$#"' (!) 7!&#!&% ',' (!.$;"(%'

8os (ntos de e+(llici)n y e+(llici)n de los hidrocar+(ros aro!áticos así 

co!o s(s densidades son !ayores 0(e la de los corresondientes

alifáticos co!o consec(encia del !ayor carácter lano 0(e resentan

s(s !ol2c(las. /sto es de+ido a 0(e co!o consec(encia de s(

estr(ct(ra5 el +enceno y s(s deri1ados tienden a ser !ás si!2tricos 0(e

los co!(estos alifáticos si!ilares5 y or lo tanto5 se e!a0(etan !e'or

en las estr(ct(ras cristalinas y tienen (ntos de f(si)n !ás ele1ados.

Así5 el he;ano f(nde a =,46C5 !ientras 0(e el +enceno lo hace a 96C.

Co!o consec(encia asi!is!o de la estr(ct(ra los +encenos

aradis(stit(idos son !ás si!2tricos 0(e los is)!eros %.%  y *!"5 y

or tanto se e!a0(etan !e'or en los cristales y tienen (ntos de f(si)n

!ás ele1ados.

 

R!"##$%&!' (! )%' #%*+,!'%' ".%*/$#%'

H")%<!&"#$=&:

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Clo-diclorobenceno m-diclorobenceno p-diclorobenceno

P. eb. !ºC P. eb. "3ºC P. eb. "0ºC

P. #. -"ºC P. #. -25ºC P. #. "4ºC

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/l r&>#  for!ado act?a co!o (na +ase ara arrancar (n rot)n5

regenerando el carácter aro!ático del co!(esto y dando l(gar a (na

!ol2c(la de @r5 regenerándose de n(e1o el catali-ador r&.

N$."#$=&:

/l ácido s(lf?rico reacciona con el ácido nítrico for!ando el $%& &$.%&$%

BNO* 0(e es (n electr)Elo f(erte.

/n (na seg(nda etaa el ion nitronio reacciona con el +enceno.

+ HNO3H2SO4

NO2

+ H2O

Br Br$$%

%

%% + &eBr3 Br Br &eBr3$% %% %

 

+ -

H

H

H

H

BrH

H

+   Br &eBr3

-

$%%

+

H

H

H

H

Br

H

+   HBr   +   &eBr3

'Proce(o r)pido*

H   O   N

O

O

-

+%%

%%

$ $%+   H   O   S

O

O

O   H   H   O   N

H   O

O+

++   HSO4

-

%

-

%%

$   $%O   N   O

++ H2O

%%

%%

ion nironio

+

'Proce(o leno*

%%

-% $$H

H

H

H H

NH

O

O

$$

$$+N

O

O

+

H

H

H

H

H

H

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/n la sig(iente etaa se rod(ce la 2rdida de (n rot)n ara dar l(gar

al nitro+enceno.

S,)8%&"#$=&:

/l ácido s(lf?rico concentrado no reacciona con el +enceno a

te!erat(ra a!+iente. <in e!+argo5 (na for!a !ás reacti1a5 lla!ada

ácido sulfúrico fumante .

/l +enceno reali-a el ata0(e al electr)Elo B<O ara for!ar el co!le'o

σ:

8a 2rdida de (n rot)n en el car+ono con hi+ridaci)n '+3  y la

rerotonaci)n dará l(gar al ácido +encenos(lf)nico

H

H

H

H H

NH

O

O$ $%-

%%

+ + HSO4

NO2

+ H2SO4

S

O

OOS

OO

O

S

O

OO

S

O

O O

$ $   -$ $%+

-$   $

%

-$ $

%

+   +

S

O

O

O

+

$ $

$ $

%%

SH

O

O

O-+

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/sta reacci)n es aro;i!ada!ente ter!one(traF da l(gar a (n e0(ili+rio

0(e se (ede desla-ar hacia los rod(ctos de artida si se 1a

eli!inando el <O con ag(a ara dar el @*<O>5 0(e es (n roceso !(y

e;ot2r!ico. /n la ráctica +asta calentar el ácido +encenos(lf)nico con

@*<O> ac(oso ara 0(e re1ierta el roceso. Nor!al!ente se e!lea el

1aor co!o f(ente de ag(a y calor ara el roceso contrario 0(e reci+e

el no!+re de (!',)8%&"#$=&

8a des(lfonaci)n sig(e el !is!o !ecanis!o 0(e la s(lfonaci)n5 erocon el orden en sentido contrario. Así5 se agrega (n rot)n a (n car+ono

del anillo ara for!ar (n co!le'o σ y a contin(aci)n la 2rdida del <O

da el anillo aro!ático no s(stit(ido.

A)>,$)"#$=& (! F.$!(!)-C."8'

+

-

S

H

O

O

O

+ HSO4- S O

O

OH

S O

O

OH

+ H2OH

+, H

+ H2SO4

SO3+

-S

H O

O

OH

++

S O

O

OH

+

'SO3 + H2O H2SO4*

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Ning(na de las reacciones de s(stit(ci)n 0(e he!os 1isto hasta ahora

i!lica+a la for!aci)n de enlaces car+ono#car+ono. /sto odría ser

osi+le (tili-ando +enceno en resencia de (n electr)Elo car+onado 0(e

sea lo s(Eciente!ente f(erte. 8os car+ocationes son 0(i-ás los

electr)Elos !ás i!ortantes 0(e son caaces de s(stit(ir anillos

aro!áticos5 dando l(gar a la for!aci)n de (n n(e1o enlace car+ono#

car+ono. /n resencia de ácidos de 8eGis 0(e se (tili-an co!o

catali-adores5 co!o el AlCl ) el &eCl5 se encontr) 0(e los hal(ros de

al0(ilo reacciona+an con el +enceno dando al0(il+encenos. /sta

reacci)n se deno!ina ")>,$)"#$=& (! F.$!(!)-C."8'

/ste roceso de al0(ilaci)n es (na sustitución electrofílica aromática

tíica.

/l roceso 0(e tiene l(gar es el sig(iente:

/l cati)n terc#+(tilo reacciona con el +enceno ara for!ar el

corresondiente co!le'o σ. 8a 2rdida de (n rot)n nos dará el

rod(cto terc#+(til +enceno5 regenerándose el AlCl.

H

+

' / , Cl, Br*

1cido deei(

+ H

C

CH3

H3C

CH3

Cl$%%

+ l Cl

Cl

Cl

C

CH3

H3C

CH3

+ + Cl l

Cl

Cl

Cl

-

C

CH3

CH3

CH3++

C CH3

CH3

H3C

H+

C CH3

CH3

H3C

H

+

H

H3C

CH3

CH3C+

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A#$)"#$=& (! F.$!(!) C."8'

n gr(o car+onilo con (n gr(o al0(ilo (nido a 2l se deno!ina gr(o

acilo. n clor(ro de acilo ode!os considerarlo co!o (n gr(o acilo5

enla-ado con (n áto!o de cloro5 for!ando (n clor(ro de ácido. /n

resencia del AlCl5 (n clor(ro de acilo reacciona con +enceno o (n

deri1ado acti1o del +enceno ara dar (na fenil#cetona B(n

acilbenceno. /sta reacci)n 0(e se deno!ina acilación de Friedel y 

Crafts5 es si!ilar a la reacci)n de al0(ilaci)n5 e;ceto en 0(e el reacti1o

es (n clor(ro de acilo5 en l(gar de (n clor(ro Bhal(ro de al0(ilo y se

o+tiene (n acil+enceno en l(gar de (n al0(il+enceno.

 

$.# /l hal(ro de acilo for!a (n co!le'o con el AlCl.

C CH3CH3

H3C

H Cl lCl3-

$%%

+

C CH3

CH3

CH3

+ HCl + lCl3

+   C

O

CllCl3

C

O

 + HCl

#enilceona

+ H3C C

O

CllCl3

C

O

CH3

+ HCl

aceo#enona

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*.# /l +enceno o alg?n deri1ado acti1ado reacciona con el ion acilio ara

for!ar el

  acil+enceno.

.# Agregando ag(a se hidroli-a el co!le'o5 dando el acil+enceno li+re.

na de las características !ás atracti1as de la acilación de Friedel-

Crafts es la desacti1aci)n del rod(cto con resecto a la s(stit(ci)nBal0(ilaci)n. /l acil+enceno res(ltante tiene (n gr(o car+onilo Bgr(o

desacti1ante (nido al anillo aro!ático. Co!o las reacciones de &riedel#

Crafts no se lle1an a ca+o en anillos !(y desacti1ados5 la acilación se

detiene des(2s de (na sola s(stit(ci)n.

POLISUSTITUCIÓN EFECTOS DE ORIENTACIÓN EN LAS

SUSTITUCIONES ELECTROFÍLICAS

C

O

Cl + lCl3 C

O

Cl lCl3 lCl4 + C O C O

ion acilio

+ C

 

O C

H

H

 O

Cl lCl3 C

O

 + lCl3 + HCl

C

O

 

lCl3

C

O

 C

O

 

lCl3

H2O 'ece(o*+ (ale( de amonio

+   -    C

O

Cl

lCl3

C

O

 

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III MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO YREACTIVOS QUÍMICOS:

M"!.$")!' !>,$+%'

 H(+os de ensayo. @ierro en ol1o Mechero de (nsen

Cas(la de orcelana /sát(la

REACTIVOS:

B!&#!&%:

@idrocar+(ro lí0(ido a te!erat(ra ordinaria5 incoloro5 t);ico eina!a+le o+tenido de la destilaci)n del al0(itrán de h(llaF se e!leaen la fa+ricaci)n de lásticos.

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Aariencia: IncoloroDensidad: 3"3.9 JgK!F %53"39gKc!

Masa !olar: "35$$*$ gK!ol

P!.*"&<"&"% (! P%"'$%:LMnO>Bac

/l er!anganato de otasio5 es (n co!(esto 0(í!ico for!ado oriones otasio BL  y er!anganato BMnO>

. /s (n f(erteagente o;idante. Hanto s)lido co!o en sol(ci)n ac(osa resenta (n color1ioleta intenso.

Masa !olar: $43.%9 gK!olDensidad: *"%.%4*$* JgK!

N"8")!&%: Bdis(elto en dicloro!etano

8a &"8")$&" Bno!+re no co!ercial: &"8")!&%. es (n s)lido +lanco 0(ese 1olatili-a fácil!ente y se rod(cenat(ral!ente c(ando se 0(e!an co!+(sti+les.

P(nto de f(si)n: 3%5*9 CMasa !olar: $*35$"%4 gK!olDensidad: $5$> gKc!

A&."#!&%: Bdis(elto en dicloro!etano

/l antraceno es (n hidrocar+(ro aro!ático oli cíclico. A te!erat(raa!+iente se trata de (n s)lido incoloro 0(e s(+li!a fácil!ente.

&)r!(la: C$>@$%

Densidad: $*3% JgK!F $5*3 gKc!

Masa !olar: $"35* gK!ol

Á#$(% N9.$#%:

/l co!(esto 0(í!ico ácido nítrico es (n lí0(ido 1iscoso y corrosi1o 0(e(ede ocasionar gra1es 0(e!ad(ras en los seres 1i1os.

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&)r!(la: @NO

Masa !olar: 95%$ gK!olDensidad: $54$ gKc!

Á#$(% S,)8?.$#%:

/l ácido s(lf?rico es (n co!(esto 0(í!ico e;tre!ada!ente corrosi1oc(ya f)r!(la es @<OQ. /s el co!(esto 0(í!ico 0(e !ás se rod(ce enel !(ndo5

&)r!(la: @*<O>

Masa !olar: ,35%", gK!olDensidad: $53> gKc!

N$.%7!&#!&%:

/l nitro+enceno es (n co!(esto 0(í!ico con la f)r!(la C@SNO. /s (nlí0(ido aceitoso t);ico5 ligera!entea!arillento con (n cierto olor a al!endras.

&)r!(la: C9@4NO*

Densidad: $5* gKc!Masa !olar: $*5%9 gK!ol

T%),!&%:

/l %),!&% o !etil+enceno BC9@4C@ es(n hidrocar+(ro aro!ático a artir de la c(al seo+tienen deri1ados del +enceno

&)r!(la: C6H5CH3

Densidad: 866,9 kg/m

3

Masa !olar: 92.1381 g/mol

F!&%):

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/l fenol en s( for!a (ra es (n s)lido cristalino de color +lanco#incoloroa te!erat(ra a!+iente

&)r!(la: C9@9OMasa !olar: ,>5$$$*> gK!ol

Densidad: $5%" gKc!

N$.%8!&%):

8os nitrofenoles constan de (n fenol !ol2c(la con (no o !ás nitro #gr(os (nidos al anillo aro!ático. /l t2r!ino se (tili-a con !ayorfrec(encia ara descri+ir fenoles nitrados solos.

&)r!(la: C9@4NO

Masa !olar: $,.$$ gK!ol

Á#$(% S")$#9)$#%:

<e trata de (n s)lido incoloro 0(e s(ele cristali-aren for!a de ag('as.

&)r!(la: C"@9O

Masa !olar: $35$*$ gK!ol

@$)!&%:

/l ;ileno5 ;ilol o di!etil+enceno5 C@QBC@T es (n deri1ado di!etiladodel +enceno.

&)r!(la: C3@$%

Masa !olar: $%95$9 gK!ol

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IV PROCEDIMIENTO E@PERIMENTAL:

E&'"% N° : R!"##$%&!' (!) B!&#!&%:"/n (n t(+o de ensayo li!io y seco echar $!8 de +enceno y

agregar * a gotas de er!anganato de otasio. Agitar yo+ser1ar. Reetir este ensayo con: naftaleno5 antraceno

7/n (n t(+o de ensayo li!io y seco echar $!8 de +enceno.Agregar * a gotas de +ro!o en tetraclor(ro de car+ono5 agitar yo+ser1ar or (nos !in(tos5 l(ego a7adir hierro en ol1o. Reetireste ensayo con : naftaleno5 antraceno

# /n (n t(+o de ensayo !e-clar 3 gotas de +enceno. 3 gotas de@NO y $ gota de @*<O>. @er1ir la !e-cla or 4 !in(tos y l(ego1aciar la sol(ci)n a (n 1aso reciitado 0(e contenga hielo icado.8a for!aci)n de (n lí0(ido aceitoso a!arillento de olor aro!áticoindica la for!aci)n de nitro+enceno.

E&'"% N° 2: R!"##$%&!' (! 7!&#!&%' *%&%','$,$(%'

A) En un tubo de ensayo limpio y seco echar 1mL nitrobenceno, agregar 2 a 3 gotas de bromuro en tetracloruro de carbono, agitar y observar por unos minutos, luegoañadir hierro en polvo. Repetir este ensayo con tolueno y !enol.

E&'"% N° 3: R!"##$%&!' (! 7!&#!&%' ($','$,$(%'

A) En un tubo de ensayo limpio y seco echar 1mL nitro!enol, agregar 2 a 3 gotas de bromuro en tetracloruro de carbono, agitar y observar por unos minutos, luegoañadir hierro en polvo. Repetir este ensayo con "cido salic#lico y $ileno.

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E&'"% N° 4: C%*7,'$=& (! )%' #%*+,!'%'".%*/$#%'

/n (na cas(la de orcelana5 echar * a gotas de +enceno5 acercar la lla!adel !echero de +(nsen y o+ser1ar. <i el co!(esto es s)lido5 oner (nae0(e7a cantidad en la (nta de (na esát(la y acercar al !echero de+(nsen. Reetir este ensayo con otros co!(estos aro!áticos.

V DATOS Y PROCCEDIMIENTOS E@PERIMENTALES:

E&'"% N° : R!"##$%&!' (!)B!&#!&%:

" enceno Per!anganato de Potasio No hay reacci)n

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  No hay reacci)n

Naftaleno Per!anganato de Potasio No hay reacci)n

  No hay reacci)n

Antraceno Per!anganato de Potasio No hay reacci)n

  No hayreacci)n

+

enceno +ro!oK@*O   ro!o+enceno Acidoro!hídrico

  r*  &er  r

  &er>

#

LMnO>

LMnO>

LMnO>

&er

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r* @r

Naftaleno +ro!oK@*O  $#ro!onaftaleno B"4U

r*  

Antraceno +ro!oK@*O

  $.,#di+ro!oantraceno B34U

r*

 

c*

enceno cido Nítrico cido <(lf?rico  Nitro+enceno

&er

&er

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E&'"% N° 2: R!"##$%&!' (! 7!&#!&%' *%&%','$,$(%'

"

Nitro+enceno +ro!oK@*O  !#+ro!onitro+enceno @r

 Hol(eno  +ro!oK@*O  #+ro!otol(eno o#+ro!otol(eno

&enol  +ro!oK@*O  #+ro!ofenol o#+ro!ofenol

r* 

E&'"% N° 3: R!"##$%&!' (! 7!&#!&%' ($','$,$(%'

&er

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"  P#nitrofenol  +ro!oK@*O  *#+ro!o#>#nitrofenol

r* 

#Wileno  +ro!oK@*O  *#+ro!o##;ileno

  r* 

cido <alicílico   +ro!oK@*O   Acido 4#+ro!o#*#hidro;i+en-oico

r*

&er

&er

&er

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E&'"% N° 4: C%*7,'$=& (! )%' #%*+,!'%'".%*/$#%'

"

Co!+(sti)n del +enceno:

*C9@9  $4O*  $*CO*  9@*O Co!+(sti)n inco!leta

Co!+(sti)n del ;ileno:

*C3@$%  *$O*  $9CO*  $%@*O Co!+(sti)n inco!leta

%ombusti&n del Antraceno

*C$>@$%  O*  *3CO*  $%@*O Co!+(sti)n inco!leta

%ombusti&n del 'cido (alic#lico 

C"@9O  "O*  "CO*  @*O  Co!+(sti)n inco!leta

VI O7'!.;"#$%&!':

E&'"%  :

A

XPor 0(2 el LMnO> no reacci)n con el +enceno ero si con los al0(enosY

/l +enceno es (na !ol2c(la !(y esta+le5 !(cho !ás 0(e (n al0(eno5or tanto s( reacti1idad es !(cho !enor 0(e (n al0(eno. Por otro lado

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la resonancia de los electrones en los enlaces i del +enceno fa1orecenotro tio de reacciones en la 0(e se necesite esta+ili-ar electrones co!o(edan ser reacciones electr)Elas

8os hidrocar+(ros oliciclicos tienen (na reacci)n eEca-. Por eso elnaftaleno y el antraceno no necesitaron 0(e se les a7ada el hierro. /nca!+io la reacci)n con el +enceno se desarroll) lenta!ente necesitandoel hierro ara co!letar la reacci)n.

C

No h(+o ning?n incon1eniente al reali-ar este ensayo res(ltando co!orod(cto (n lí0(ido a!arillo 0(e indica la resencia del nitro+enceno.

E&'"% 2:

/n este ensayo se o+ser1a 0(e el fenol reacciona ráido y no necesitade hierro. /n ca!+io el nitro+enceno y el tol(eno necesitan del hierroara co!letar s( reacci)n 0(e se deter!ina or el ca!+io decoloraci)n de la sol(ci)n.

E&'"% 3:

/l #nitrofenol y el ácido salicílico al ser solido se t(1ieron 0(e disol1eren dicloro!etano. /stos reacti1os reaccionaron ráido y no necesitaronde hierro en ca!+io el ;ileno necesito del hierro ara co!letar lareacci)n la c(al se disting(e de+ido a la decoloraci)n de la sol(ci)n.

E&'"% 4:

8a co!+(sti)n de estos co!(estos es inco!leta5 genera a+(ndanteresid(o car+onoso.

VII C,!'$%&".$%:

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VIII BIBLIOGRAFÍA:

  McM(rry5 Z. Química Orgánica. [r(o /ditorial I+eroa!ericano

B$,,.

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