Calculadora de Grado de Insaturación
Calcule el índice de deficiencia de hidrógeno (IHD) a partir de su fórmula molecular
Ingrese usando símbolos de elementos y números (ej., C6H6 para benceno)
Ejemplos Rápidos
Grado de Insaturación
Fórmula Molecular
Características Estructurales Posibles
Pasos de Cálculo
Moléculas de Ejemplo con Este GI
Comprendiendo el Grado de Insaturación
El grado de insaturación (GI), también conocido como índice de deficiencia de hidrógeno (IDH) o equivalente de doble enlace (DBE), es un cálculo que determina el número total de anillos y/o enlaces pi en una molécula. Este valor es increíblemente útil para la determinación de estructuras en química orgánica, especialmente cuando se combina con datos espectroscópicos.
Lo que Representa Cada Grado
- Un grado de insaturación puede representar:
- Un anillo (ej., ciclopentano, ciclohexano)
- Un doble enlace (ej., C=C, C=O, C=N)
- Dos grados de insaturación pueden representar:
- Un triple enlace (ej., C≡C, C≡N)
- Dos anillos
- Dos dobles enlaces
- Un anillo + un doble enlace
- Cuatro grados de insaturación a menudo indica un anillo de benceno (un anillo + tres dobles enlaces)
La Fórmula
GI = (2C + 2 + N - H - X) / 2
Donde:
- C = Número de átomos de carbono
- N = Número de átomos de nitrógeno (y otros átomos trivalentes como P)
- H = Número de átomos de hidrógeno
- X = Número de átomos de halógeno (F, Cl, Br, I)
Notas Importantes
- El oxígeno y el azufre se ignoran - No afectan el cálculo (átomos divalentes)
- Los halógenos cuentan como hidrógenos - Reemplazan átomos H en la fórmula
- El nitrógeno suma uno - Cada N incrementa el cálculo de GI en 1/2, que se convierte en 1 cuando se duplica
- El resultado debe ser un número entero o semi-entero - Resultados fraccionales indican un error en la fórmula
Ejemplos Resueltos
Ejemplo 1: Benceno (C₆H₆)
Dado: C = 6, H = 6, N = 0, X = 0
GI = (2×6 + 2 + 0 - 6 - 0) / 2
GI = (12 + 2 - 6) / 2
GI = 8 / 2
GI = 4
Interpretación: El benceno tiene 4 grados de insaturación (1 anillo + 3 dobles enlaces = anillo de benceno)
Ejemplo 2: Acetona (C₃H₆O)
Dado: C = 3, H = 6, O = 1 (ignorado), N = 0, X = 0
GI = (2×3 + 2 + 0 - 6 - 0) / 2
GI = (6 + 2 - 6) / 2
GI = 2 / 2
GI = 1
Interpretación: La acetona tiene 1 grado de insaturación (doble enlace C=O)
Ejemplo 3: Cafeína (C₈H₁₀N₄O₂)
Dado: C = 8, H = 10, N = 4, O = 2 (ignorado), X = 0
GI = (2×8 + 2 + 4 - 10 - 0) / 2
GI = (16 + 2 + 4 - 10) / 2
GI = 12 / 2
GI = 6
Interpretación: La cafeína tiene 6 grados de insaturación (dos anillos fusionados con múltiples enlaces C=O y C=N)
Ejemplo 4: Cloroformo (CHCl₃)
Dado: C = 1, H = 1, X = 3 (Cl), N = 0
GI = (2×1 + 2 + 0 - 1 - 3) / 2
GI = (2 + 2 - 1 - 3) / 2
GI = 0 / 2
GI = 0
Interpretación: El cloroformo tiene 0 grados de insaturación (completamente saturado, sin anillos ni dobles enlaces)
Valores Comunes del Grado de Insaturación
| GI | Estructuras Posibles | Ejemplos |
|---|---|---|
| 0 | Alcanos, moléculas completamente saturadas | Etano (C₂H₆), Butano (C₄H₁₀) |
| 1 | Un anillo O un doble enlace | Ciclopentano, Eteno, Acetona |
| 2 | Dos anillos, dos dobles enlaces, un triple enlace, o un anillo + un doble enlace | Biciclo[2.2.1]heptano, 1,3-Butadieno, Acetileno |
| 3 | Varias combinaciones de anillos y enlaces pi | Ciclopropeno, Propadieno |
| 4 | Anillo de benceno, u otras combinaciones | Benceno, Tolueno, Fenol |
| 5 | Benceno + un anillo/doble enlace adicional | Indeno, Benzaldehído |
| 6+ | Múltiples anillos aromáticos, estructuras complejas | Naftaleno, Antraceno |
Aplicaciones en Determinación de Estructuras
1. Análisis de Espectroscopía
El grado de insaturación es a menudo el primer cálculo realizado al analizar compuestos desconocidos. Combinado con datos de RMN, IR y espectrometría de masas, ayuda a reducir drásticamente las estructuras posibles.
2. Control de Calidad
En las industrias farmacéutica y química, los cálculos de GI verifican que los compuestos sintetizados coincidan con las fórmulas moleculares esperadas.
3. Química de Productos Naturales
Al aislar nuevos compuestos de plantas o microorganismos, el grado de insaturación proporciona información crucial sobre la complejidad de la molécula y los grupos funcionales.
4. Estudios de Mecanismos de Reacción
Rastrear los cambios en GI antes y después de las reacciones ayuda a los químicos a comprender si se están formando/rompiendo anillos o si se están agregando/eliminando dobles enlaces.
Referencias
El cálculo del grado de insaturación y los principios de análisis estructural se basan en química orgánica fundamental de fuentes acreditadas:
Nota: Esta calculadora proporciona el valor del grado de insaturación basado en la fórmula molecular. La estructura real solo puede determinarse combinando esta información con datos espectroscópicos (RMN, IR, EM) y pruebas químicas. Múltiples isómeros pueden tener la misma fórmula molecular y grado de insaturación.
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