son compuestos orgánicos formados únicamente por "átomos de carbono e hidrógeno". La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas.
Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
CLASIFICACION:
Según la estructura de los enlaces entre los átomos de carbono, se clasifican en:
* Hidrocarburos alicíclicos,alifáticos, unalifáticos, o de cadena abierta: estos a su vez se dividen en
*Hidrocarburos saturados (alcanos o parafinas), que no tienen enlaces dobles, triples, ni aromáticos, sólo múltiples enlaces individuales, y de cadena.
* Hidrocarburos no saturados o insaturados,que tienen uno o más enlaces dobles (alquenos u olefinas) o triples (alquinos o acetilénicos) entre sus átomos de carbono.
* Hidrocarburos cíclicos,hidrocarburos de cadena cerrada que a su vez se subdividen en:
- cicloalcanos,que tienen cadenas cerradas de 3, 4, 5, 6, 7 y 8 moléculas de carbono saturados o no saturados.
- hidrocarburos aromaticos,no saturados, que poseen al menos un anillo aromático además de otros tipos de
enlaces.
Los hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en estado líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo, mientras que los que se encuentran en estado gaseoso se les conoce como gas natural. La explotación comercial de los hidrocarburos constituye una actividad económica de primera importancia, pues forman parte de los principales combustibles fósiles (petróleo y gas natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes.
Los hidrocarburos sustituidos son compuestos que tienen la misma estructura que un hidrocarburo, pero que contienen átomos de otros elementos distintos al hidrógeno y el carbono en lugar de una parte del hidrocarburo. La parte de la molécula que tiene un ordenamiento específico de átomos, que es el responsable del comportamiento químico de la molécula base, recibe el nombre de grupo funcional.
GRUPOS FUNCIONALES:
Los compuestos halogenados pertenecen al grupo funcional de los átomos de halógeno. Tienen una alta densidad. Se utilizan en refrigerantes, disolventes, pesticidas, repelentes de polillas, en algunos plásticos y en funciones biológicas: hormonas tiroideas. Por ejemplo: cloroformo, diclorometano, tiroxina . La estructura de los compuestos halogenados es: R-X, en donde X es flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I), y R es un radical de hidrocarburo.
NOMENCLATURA DE LOS ALCANOS:
Se nombran del mismo modo que los hidrocarburos de cadena abierta de igual número de carbonos ante poniendo el prefijo ciclo.
En los ciclo alcanos con cadena laterales se debe nombrar de la siguiente forma - El nombre de la cadena o radical que las forma en primer lugar se existe una ramificación se nombra sucesivamente los radicales con indicación de su posición correspondiente.
Estos compuestos es mejor nombrar como derivados de un alcano de cadena abierta.
Se da nombre a los sustituyentes del anillo- grupos alquilo, alógenos y sus posiciones se señalan con números. Asignamos la posición 1 a un carbono en particular y luego numeramos alrededor del anillo en el sentido de las manecillas del reloj o en el contrario, hacemos todo esto de modo que resulte la combinación de números más bajos.
PROPIEDADES FISICAS:
Tienen características especiales debidas a la tensión del anillo. Esta tensión es a su vez de dos tipos:
- tension de anillo tensional o de solapamiento.
- tension de angulo de enlace angular.
El ángulo de los orbitales sp3 se desvía del orden de los 109º a ángulos inferiores. Es especialmente inestable el ciclopropano cuya reactividad es similar a la de los alquenos.
PROPIEDADES QUIMICAS:
PREESENCIA:
En la industria petrolera se usan para poder extraer hidrocarburos. Según la compañia de petróleos Camilo Guerrero Occidental Company, el uso de cicloalcanos en su extracción petrolifera es debido a la densidad de este componente y su cadena cerrada los hace más manejables que algunos de cadena abierta. A su vez el cicloalcano más usado en la extracción petrolífera es el ciclopentano.
ALGUNOS CICLOALCANOS:
- CICLOPROPANO:
El cicloalcano más simple, formado por tres átomos de carbono, es el ciclopropano.
Su reactividad es parecida a la de los alquenos. En particular, son típicas las reacciones de adición con los halógenos (p. ej. con Cl2, Br2,...) que conllevan la apertura del anillo, y por tanto, están favorecidas por la disminución de la tensión angular en el seno de la molécula.
Sus derivados se encuentran en algunas sustancias biológicamente activas. Se generan convenientemente a partir del alqueno correspondiente mediante adición de un carbono.
- CICLOBUTANO:
Tiene enlaces en posición alternada. Los ángulos de enlace se desvian desde los 109º a los 88º. El esqueleto de la molécula es un rombo ligeramente plegado, la molécula no es plana.
- CICLOPENTANO:
Está formado por cinco átomos de carbono.
- CICLOHEXANO:
Probablemente el cicloalcano más importante es el ciclohexano. Se puede obtener por hidrogenación del benceno.
APLICACIONES:
Algunos cicloalcanos como el ciclohexano forman parte de la gasolina. Además se utiliza como intermedio en la síntesis de la caprolactama y por lo tanto en la obtención de las poliamidas.
El ciclohexano, la decalina (perhidronaftalina), el metilciclohexano y el ciclopentano se utilizan también como disolventes.
TOXICOLOGIA:
La toxicología de los cicloalcanos suele ser parecida a la de los alcanos correspondientes. El ciclohexano es menos tóxico que el hexano.
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