Hidrocarburos: combinación de carbono con hidrógeno
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos que contienen sólo carbono e hidrógeno. Las múltiples posibilidades de combinación del carbono lo llevan a conformar cadenas y anillos, donde los átomos de carbono se pueden unir mediante enlaces simples, dobles o triples. Esta diversidad permite distinguir dos tipos de hidrocarburos: los alifáticos y los aromáticos. Dentro de los primeros se encuentran los alcanos, cicloalcanos, los alquenos y los alquinos, dentro de los aromáticos el benceno y sus derivados.
Las moléculas orgánicas pueden ser representadas mediante distintos tipos de formas. La siguiente tabla muestra los tres primeros alcanos y sus representaciones:
Los alcanos:
Los alcanos están unidos solamente por enlaces sencillos entre los átomos de carbono e hidrógeno. Son enlaces C-H y C-C, en los que se comparten dos electrones, aportados uno por cada uno de los átomos que forman el enlace. Se les denominan también hidrocarburos saturados porque contienen la cantidad máxima de átomos de carbono.
 |
| Metano |
El metano es el alcano más sencillo, está formado por 1 átomo de C y 4 de H.
El metano es el principal componente del gas natural. El gas licuado utilizado como combustible doméstico es una mezcla de propano y butano.
El butano es el gas de los encendedores de bolsillo.
Cicloalcanos:
La gran versatilidad de enlaces del carbono permite la formación de anillos hidrocarbonados. Los primeros miembros de la familia son: ciclopropano, ciclobutano, ciclopentano y ciclohexano.
Los alquenos:
Los alquenos, conocidas también como olefinas (nombre derivado de aceites), se caracterizan por tener un doble enlace. Este enlace covalente corresponde a la compartición de 4 electrones entre dos carbonos vecinos. Los alquenos son los típicos hidrocarburos insaturados, debido a que tienen la capacidad potencial para agregar átomos de hidrógeno adicionales.
El primer miembro de esta familia es el eteno.
Los alquinos:
Los alquinos poseen un triple enlace, compartición de 6 electrones, entre dos átomos de carbono vecinos y también están dentro de la denominación de insaturados.
El primer miembro de esta familia es el etino.
El petróleo:
La fuente más importante de hidrocarburos es el petróleo, que contiene muchos compuestos de todo tipo (se han identificado miles de ellos), pero puede considerarse básicamente como una disolución de hidrocarburos sólidos y gaseosos en hidrocarburos líquidos. El aprovechamiento del crudo comienza en las refinerías, en las que el proceso básico es la separación del petróleo, no en productos puros sino en fracciones de productos de similar volatilidad. Esta separación se realiza mediante destilación. Como muestra la figura, el petróleo alimenta en continuo a grandes torres de destilación de donde se extraen diferentes corrientes de productos, con distinta volatilidad y diferentes aplicaciones, desde los productos más volátiles (gases) hasta los menos volátiles, como los alquitranes, pasando por compuestos para gasolinas o lubricantes, entre otros. A continuación las fracciones resultantes se someten a transformaciones químicas para obtener los productos que demanda el mercado.
Nomenclatura de los compuestos orgánicos:
Todo compuesto orgánico, por más complejo que sea, puede esquematizarse como R-F; dónde R representa el esqueleto hidrocarbonado y F el grupo funcional que lo representa.
El radical o esqueleto hidrocarbonado puede ser abierto (acíclico) o cerrado (cíclico). El abierto puede ser lineal o ramificado.
El grupo funcional es un átomo o conjunto de átomos que caracterizan una función química determinada. Se entiende por función química al conjunto de propiedades o características químicas comunes a un gran número de compuestos. Por ejemplo –OH es el grupo funcional característico de la función alcohol.
Reglas IUPAC para nombrar hidrocarburos:
Para el radical:
A: Para cadena abierta lineal, se utiliza un prefijo que indica el número de átomos de carbono que posee:
Nº de átomos de C
|
Prefijo
|
Nº de átomos de C
|
Prefijo
|
1
|
Met
|
12
|
Dedec
|
2
|
Et
|
13
|
Tridec
|
3
|
Prop
|
14
|
Tetradec
|
4
|
But
|
15
|
Pentadec
|
5
|
Pent
|
.......
|
.......
|
6
|
Hex
|
20
|
Eicos
|
7
|
Hept
|
21
|
Unieicos
|
8
|
Oct
|
.......
|
......
|
9
|
Non
|
30
|
Triacont
|
10
|
Dec
|
50
|
Pentacont
|
11
|
Undec
|
100
|
Hect
|
B: Para la cadena ramificada:
- Se elige como cadena principal la más larga que contenga el grupo funcional, el resto de los grupos son llamados ramificaciones.
- Se numera la cadena principal por el extremo más cercando a una ramificación (alcanos) o al grupo funcional (resto de los compuestos). Si los números no son necesarios para indicar la posición, se omiten.
- Se nombran las ramificaciones por orden alfabético, anteponiendo a cada uno un número que indique la posición del átomo de carbono de la cadena principal al que está unido; y un prefijo numérico para indicar multiplicidad.
Nº de ramificaciones del mismo tipo:
|
Prefijo
|
2
|
Di
|
3
|
Tri
|
4
|
Tetra
|
5
|
Penta
|
6
|
Hexa
|
Las ramificaciones se nombran con el mismo prefijo que para la cadena lineal, pero con una terminación IL
Algunas de las ramificaciones que se encuentran con más frecuencia se indican en el cuadro:
Para la función:
La siguiente tabla resume las principales funciones, indicando sus grupos funcionales, terminaciones (sufijos) y un ejemplo de cada una.
Podemos dividirlas en dos grupos:
A. Funciones principales:
Clarísimo! Muchas gracias!
ResponderEliminarEl gas residencial, generalmente compuesto por metano, es un hidrocarburo que se utiliza principalmente como fuente de energía para la cocina, la calefacción y el agua caliente en los hogares. Como gas natural, tiene la ventaja de ser más limpio en comparación con otros combustibles fósiles, emitiendo menos dióxido de carbono (CO2) y contaminantes cuando se quema. Sin embargo, sigue siendo un hidrocarburo, lo que significa que su uso contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero y, por tanto, al cambio climático. Si bien es más eficiente y menos contaminante que el carbón o el petróleo, el gas residencial sigue siendo una fuente de energía no renovable, lo que hace necesario explorar alternativas más sostenibles, como las energías renovables, para reducir la dependencia de los hidrocarburos en el futuro.
ResponderEliminar