Ejercicio de Química — UNMSM
La energía asociada a la halogenación de compuestos aromáticos se representa mediante perfiles de energía (energía en kcal vs. progreso de la reacción). Para la cloración del tolueno con Cl₂, se obtienen dos productos: 2-clorotolueno (58 % de rendimiento) y p-clorotolueno (42 % de rendimiento).
Para la formación del 2-clorotolueno, el perfil de energía muestra: reactante en 4 kcal, complejo activado en 12 kcal (energía de activación de 8 kcal) y producto en 8 kcal (entalpía de reacción de 4 kcal).
Para la formación del p-clorotolueno, el perfil de energía muestra: reactante en 4 kcal, complejo activado en 18 kcal (energía de activación de 14 kcal) y producto en 16 kcal (entalpía de reacción de 12 kcal).
Con respecto a los esquemas mostrados y los productos obtenidos, determine el valor de verdad (V o F) de las siguientes proposiciones:
I. El compuesto (b) [2-clorotolueno] tiene menor energía de complejo activado que el compuesto (c) [p-clorotolueno].
II. En la formación del 2-clorotolueno la energía de activación es 12 kcal.
III. La energía de activación en la formación del p-clorotolueno es 18 kcal.
IV. Para formar (c) se absorbe más energía que para formar (b).
Ver solución paso a paso
- Se comparan las energías del complejo activado de ambos productos: 12 kcal para el 2-clorotolueno frente a 18 kcal para el p-clorotolueno; como 12 < 18, la proposición I es verdadera.
- Se revisa la energía de activación del 2-clorotolueno: corresponde a la diferencia entre el complejo activado (12 kcal) y el reactante (4 kcal), es decir, 8 kcal, no 12 kcal como se afirma; la proposición II es falsa.
- Se revisa la energía de activación del p-clorotolueno: corresponde a la diferencia entre el complejo activado (18 kcal) y el reactante (4 kcal), es decir, 14 kcal, no 18 kcal como se afirma; la proposición III es falsa.
- Se comparan las entalpías de reacción (energía absorbida) de ambos productos: 4 kcal para el 2-clorotolueno frente a 12 kcal para el p-clorotolueno; como se absorbe más energía para formar el p-clorotolueno, la proposición IV es verdadera.
- La combinación resultante es VFFV.
Respuesta: D