Alacanos.
Los alcanos [L1] son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura.
Los alcanos [L1] son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura.
Fórmula
general: CnH2n+2 donde
“n” represente el número de carbonos del alcano.
Esta
fórmula nos permite
calcular la fórmula molecular de un alcano. Por ejemplo para el alcano de 5
carbonos: C5H [(2 x 5) +2] = C5H12
Serie
homóloga.- Es una conjunto de compuestos en los cuales cada uno difiere del
siguiente en un grupo metileno (-CH2-), excepto en los dos primeros.
a) Propiedades y usos de los alcanos.-
a) Propiedades y usos de los alcanos.-
El estado físico de los 4 primeros
alcanos: metano, etano, propano y butano es gaseoso. Del pentano al hexadecano
(16 átomos de carbono) son líquidos y a partir de heptadecano (17 átomos de
carbono) son sólidos.
El
punto de fusión, de ebullición y la densidad aumentan conforme aumenta el
número de átomos de carbono.
Son
insolubles en agua
Pueden
emplearse como disolventes para sustancias poco polares como grasas, aceites y
ceras.
El
gas de uso doméstico es una mezcla de alcanos, principalmente propano.
El
gas de los encendedores es butano.
El principal uso de los alcanos es
como combustibles debido a la gran cantidad de calor que se libera en esta
reacción.
b) Nomenclatura de alcanos
b) Nomenclatura de alcanos
A
continuación se señalan las reglas [L2] para la nomenclatura de alcanos. Estas
reglas constituyen la base de la nomenclatura de los compuestos orgánicos.
1.-
La base del nombre fundamental, es la cadena continua más larga de átomos de carbono.
2.-
La numeración se
inicia por el extremo más cercano a una ramificación. En caso de
encontrar dos ramificaciones a la misma distancia, se empieza a numerar por el
extremo más cercano a la ramificación de menor orden alfabético. Si se
encuentran dos ramificaciones del mismo nombre a la misma distancia de cada uno
de los extremos, se busca una tercera ramificación y se numera la cadena por el
extremo más cercano a ella.
3.-
Si se encuentran dos o más cadenas con el mismo número de átomos de carbono, se
selecciona la que deje fuera los radicales alquilo más sencillos. En los
isómeros se toma los lineales como más simples. El n-propil es menos complejo
que el isopropil. El ter-butil es el más complejo de los radicales alquilo de 4
carbonos.
4.-
Cuando en un compuestos hay dos o más ramificaciones iguales, no se repite el
nombre, se le añade un prefijo numeral. Los prefijos numerales son:
Número
|
Prefijo
|
2
|
di ó bi
|
3
|
tri
|
4
|
tetra
|
5
|
penta
|
6
|
hexa
|
7
|
hepta
|
6.- Se escriben las ramificaciones en orden alfabético y el nombre del alcano que corresponda a la cadena principal, como una sola palabra junto con el último radical. Al ordenar alfabéticamente, los prefijos numerales y los prefijos n-, sec- y ter- no se toman en cuenta.
7.-
Por convención, los números y las palabras se separan mediante un guión, y los
números entre si, se separan por comas.
La
comprensión y el uso adecuado de las reglas señaladas facilitan la escritura de
nombres y fórmulas de compuestos orgánicos.
Radicales alquilo.
Radicales alquilo.
Cuando alguno de los alcanos
pierde un átomo de hidrógeno se forma un radical alquilo. Estos radicales[L3] aparecen como ramificaciones
sustituyendo átomos de hidrógeno en las cadenas.
Los radicales alquilo sustituyen a un hidrógeno de un hidrocarburo y forman ramificaciones. Observemos esta fórmula donde la cadena principal es un hexano y en el carbono 2 dos hidrógenos han sido sustituidos por dos metilos y en el carbono 4 un sólo hidrógeno ha sido sustituido por un etilo.
Alquenos.
Los alquenos [L4] abundan en la naturaleza. El eteno, es un compuesto que controla el crecimiento de las plantas, la germinación de las semillas y la maduración de los frutos.
Los alquenos se nombran reemplazando la terminación -ano del correspondiente alcano por -eno. Los alquenos más simples son el eteno y el propeno, también llamados etileno y propileno a nivel industrial.
Se nombran igual que los alcanos, pero con la terminación en "-eno".
La diferencia con los alcanos, es la pérdida de dos átomos de hidrógeno. Los alquenos tienen mayor reactividad que los alcanos y más acidez.
Para la preparación de alquenos hay cuatro métodos generales que se basan en reacciones de eliminación: la deshidrogenación de alcanos, la deshidratación de alcoholes, la deshidrohalogenación de haluros de alquilo y la deshalogenación de vic-dihaluros.
Alquinos,
Los alquinos [L5] no cíclicos tienen la fórmula molecular CnH2n-2. El acetileno es el alquino más sencillo. Los compuestos que tienen el triple enlace en un extremo de la cadena se denominan monosustituidos o alquinos terminales. De los alquinos disustituidos se dice que tienen un triple enlace interno. El triple enlace carbono-carbono es un grupo funcional, que reacciona con muchos de los reactivos que reaccionan con el doble enlace de los alquenos.
Los alquinos [L5] no cíclicos tienen la fórmula molecular CnH2n-2. El acetileno es el alquino más sencillo. Los compuestos que tienen el triple enlace en un extremo de la cadena se denominan monosustituidos o alquinos terminales. De los alquinos disustituidos se dice que tienen un triple enlace interno. El triple enlace carbono-carbono es un grupo funcional, que reacciona con muchos de los reactivos que reaccionan con el doble enlace de los alquenos.
Un aspecto que distingue a la
química del acetileno y de los alquinos terminales es su acidez. Los compuestos
que tienen el triple enlace en un extremo son los más ácidos de los
hidrocarburos sencillos.
Los alquinos se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano por -ino. El alquino más pequeño es el etino o acetileno. Se elige como cadena principal la más larga que contenga el triple enlace y se numera de modo que este tome el localizador más bajo posible.
Los alquinos se nombran sustituyendo la terminación -ano del alcano por -ino. El alquino más pequeño es el etino o acetileno. Se elige como cadena principal la más larga que contenga el triple enlace y se numera de modo que este tome el localizador más bajo posible.
[L1]La
terminación sistémica de los alcanos es ANO. Un compuestos con esta terminación
en el nombre no siempre es un alcano, pero la terminación indica que es un
compuesto saturado y por lo tanto no tiene enlaces múltiples en su estructura.
[L2]Las
reglas de nomenclatura para compuestos orgánicos e inorgánicos son establecidas
por la Unión Internacional de Química pura y aplicada, IUPAC (de sus siglas en
inglés).
[L3]Los
radicales alquilo son alcanos que han cedido un hidrógeno en uno de sus
carbonos primarios y tienen un electrón para compartir formando enlaces
covalentes.
[L4]Los
alquenos son hidrocarburos que contienen enlaces dobles carbono-carbono. Se
emplea frecuentemente la palabra olefina como sinónimo.
[L5]Se
llaman alquinos a los hidrocarburos caracterizados por la presencia de un
triple enlace carbono-carbono.
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