HIDROCARBUROS SATURADOS O ALCANOS


Grupo funcional:
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Terminación: -ano
Fórmula general: CnH2n+2

Son aquellos que llevan, únicamente, enlaces simples entre carbono y carbono (C-C)

La fórmula general CnH2n+2, indica que deben existir átomos de hidrógeno en la cantidad del doble más dos respecto a los de carbono. Por ejemplo
C2H6 ,C3H8.


Nomenclatura
Los cuatro primeros hidrocarburos (del C1 al C4) toman nombres especiales, a partir del quinto se antepone el número ordinal).
Todos terminan en la palabra ANO.



Átomosde carbono
Prefijo
Nombre de alcanos
FórmulaMolecular
Fórmula estructural
1
Met
Metano
CH4
CH4
2
Et
Etano
C2H6
CH3-CH3
3
Prop
Propano
C3H8
CH3-CH2-CH3
4
But
Butano
C4H10
CH3-CH2-CH2-CH3
5
Pent
Pentano
C5H12
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
6
Hex
Hexano
C6H14
CH3-(CH2)4-CH3
7
Hept
Heptano
C7H16
CH3-(CH2)5-CH3
8
Oct
Octano
C8H18
CH3-(CH2)6-CH3
9
Non
Nonano
C9H20
CH3-(CH2)7-CH3
10
Dec
Decano
C10H22
CH3-(CH2)8-CH3

Alcanos lineales y ramificados

Los alcanos son hidrocarburos que sólo contienen enlaces sencillos. Se clasifican en alcanos lineales, ramificados, cíclicos y policíclicos.

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Isómeros

Se llaman isómeros a compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura. El butano y el 2-metilpropano son isómeros de formula C4H10.

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Ciclo alcanos


Los cicloalcanos son alcanos que tienen los extremos de la cadena unidos, formando un ciclo. Tienen dos hidrógenos menos que el alcano del que derivan, por ello su fórmula molecular es CnH2n
Se nombran utilizando el prefijo ciclo seguido del nombre del alcano.
- Están formados por cadenas únicamente de átomos de carbono unidos entre si por enlaces simples.
- Tiene dos hidrógenos menos que el alcano del que deriva.
- El método que se utiliza para obtener es la hidrogenación de alquenos, que es una reacción química que tiene como objetivo la adicción de hidrógeno a otro compuesto.
- Son casi totalmente insolubles en agua.
- Los alcanos reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor.
- Aparecen de forma natural en petróleos. Y en el cuerpo humano las hormonas(estrógenos, progesterona, testosterona) suelen presentar cadenas policíclicas.


Cicloalcanos
Cicloalcanos


Propiedades físicas de los alcanos

Alcano
Estado Físico
Del metano al butano
Gases
Del pentano
al heptadecano
Líquidos
Del octadecano en adelante
Sólidos
En los líquidos se incluye también las gasolinas, kérex, diésel y aceites
En los sólidos se incluyen también las grasas, parafina, alquitran y brea

Propiedades químicas de los alcanos

Los hidrocarburos saturados tienen muy escasa reactividad, son prácticamente inertes debido a que los enlaces son de tipo sigma
  • Oxidación
Son combustibles, arden en el aire. De acuerdo a la cantidad de oxígeno existe una reacción completa e incompleta, estas reacciones se pueden observar en el mechero de Bunsen

  1. Reacción completa C3H8 + 5O2 à 3CO2 + 4 H2O + calor
  2. Reacción incompleta C3H8+ 3 1/2 o2 à CO2 + H2O + C + CO + calor

El calor desprendido es consecuencia de la ruptura y formación de enlaces covalentes.

  • Halogenación
Los hidrocarburos saturados, en condiciones normales, no reaccionan con los halógenos, pero en presencia de catalizadores como la luz ultravioleta producen algunas reacciones.Se practica usualmente con el cloro y el bromo.


CH4+Cl2 à CH3Cl + HCl

  • Nitración
Los hidrocarburos saturados reaccionan con el ácido nítrico para formar compuestos nitrados

O + O 2CH3COO - NO2


Métodos de obtención de los alcanos
  1. En la industria
La fuente principal de obtención es el petróleo crudo y el gas natural, éste se compone principalmente de metano y pequeñas cantidades de etano, propano, butano, isobutano, vapores de pentano. La nafta, el kerosene, los aceites lubricantes contienen una mezcla tan compleja de hidrocarburos que resulta muy difícil la separación.

Reglas IUPAC para los cicloalcanos (nomenclatura)1:


Regla 1: En cicloalcanos con un solo sustituyente, se toma el ciclo como cadena principal de la molécula. Es innecesaria la numeración del ciclo.
Si la cadena lateral es compleja, puede tomarse como cadena principal de la molécula y el ciclo como un sustituyente. Los cicloalcanos como sustituyentes se nombran cambiando la terminación –ano por –ilo.

Regla 2: Si el cicloalcano tiene dos sustituyentes, se nombran por orden alfabético. Se numera el ciclo comenzando por el sustituyente que va antes en el nombre.

Regla 3: Si el anillo tiene tres o más sustituyentes, se nombran por orden alfabético. La numeración del ciclo se hace de forma que se otorguen los localizadores más bajos a los sustituyentes.
En caso de obtener los mismos localizadores al numerar comenzando por diferentes posiciones, se tiene en cuenta el orden alfabético.

CICLOALQUENOS


- Están formado por cadenas de carbono cerradas pero deben tener al menos un doble enlace covalente.
- Su fórmula es CnH2n-2
.
- Para la obtención se necesita reacciones de eliminación como la deshidrogenación, deshidrohalogenación y la desidratación.
- Temperatura de fusión inferiores a la de los cicloalcanos.
- La reacciones de polimerización de estos hidrocarburos ayudan a obtener plásticos.
- Son utilizados en la maduración de frutas, y en medicina y odontología como materiales de relleno en piezas dentales.

Nomenclatura para los cicloalquenos


Se asignan los locantes 1 y 2 a los carbonos del doble enlace. La dirección de numeración se elige de manera de dar los menores locantes a los sustituyentes del anillo, en la primera diferencia. Ya que eldoble enlace siempre está en posición 1 no es necesario especificarlo en el nombre. En cicloheptenos y anillos más pequeños no es necesario especificar isomería geométrica ya que los hidrógenos osustituyentes del doble enlace siempre se encontrarán en posición cis.

Si un grupo metileno (=CH2) se encuentra unido a un carbono de un ciclo, el compuesto se nombra como un derivado metilénico del cicloalcano correspondiente. El carbono por el cual se unen será el carbono 1 del anillo.


Cicloalquinos

- Son cadenas de carbonos cerradas con algún triple enlace.
- Se obtienen mediante la deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo vecinales o germinales, y por la alquilación de alquinos, que es la la síntesis de alquinos internos a partir de alquinos terminales (por la acidez del H estos pueden ser arrancados por bases fuertes).3
- Al aumentar el peso molecular de estos, aumenta la densidad, punto de ebullición y el punto de fusión.
- El acetileno tiene varios usos: materia prima del caucho sintético, en sopletes industriales para alcanzar altas temperaturas(más de 2700 ºC) y también es utilizado para obtener cauchos sintéticos y plásticos.

Nomenclatura para cicloalquinos

- La terminación anodel alcano correspondiente es sustituida por la terminación ino. La posición del triple enlace se indica con el menor locante posible.
- Debe especificarse la posición de cada enlace múltiple. Para ello se atribuye a los dobles y triples enlaces los menores locantes posibles. Estos compuestos que tienen doble y triple enlace se les llama -eninos.3
- Si se encuentran presentes más de un enlace múltiple, numerar a partir del extremo más cercano al primer enlace múltiple, pero si un doble y un triple enlace se encuentran equidistantes a los extremos de la cadena, el doble enlace recibirá el número más pequeño.
- Con este sistema de numeración siempre hay un locante escrito al principio del nombre; los restantes se insertan delante de la partícula que expresa una determinada característica.

Bibliografía:



1.- http://quimica4d.wordpress.com/about/
2. http://www.quimicaorganica.org/alquinos-teoria/index.php
3. http://pacallao.tripod.com/gquo3.pdf















- Están formados por cadenas únicamente de átomos de carbono unidos entre si por enlaces simples.
- Su formula general es CnH2n.
- Tiene dos hidrógenos menos que el alcano del que deriva.
- El método que se utiliza para obtener es la hidrogenación de alquenos, que es una reacción química que tiene como objetivo la adicción de hidrógeno a otro compuesto.
- Son casi totalmente insolubles en agua.
- Los alcanos reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor.
- Aparecen de forma natural en petróleos. Y en el cuerpo humano las hormonas(estrógenos, progesterona, testosterona) suelen presentar cadenas policíclicas.