Alcanos, alquenos y alquinos

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Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general es CnH2n+2. También reciben el nombre de Hidrocarburos saturados.
Los alcanos son moléculas orgánicas formadas únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, sin funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo, carboxilo, amida, etc. Esto hace quesu reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). La relación C/H es de CnH2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula (advertir que esta relación sólo se cumple en alcanos lineales o ramificados no cíclicos, por ejemplo el ciclobutano, donde la relación es CnH2n). Todos losenlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:
H H H H
| | | |
H - C - C - ... - C - C - H
| | | |
H H H H
El alcano más sencillo es el metano con un solo átomo decarbono. Otros alcanos conocidos son el etano, propano y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono respectivamente. A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de numerales griegos: pentano, hexano, heptano... Los alcanos se obtienen mayoritariamente del petróleoLos alcanos se presentan en estado gaseoso, líquido o sólido según el tamaño de la cadena de carbonos. Hasta 4 o 5 carbonosson gasesde seis a 12 son líquidos y de 12 y superiores se presentan como sólidos aceitososTodos los alcanos son combustibles, al ser una forma reducida del carbono, y liberan grandes cantidades de energía durante la combustión.
En cuanto a reactividad, los alcanos sufren las siguientes reacciones básicas:
• Ruptura homolítica: A partir de una molécula neutra obtenemos dos radicales que puedenreaccionar con otras especies o entre ellos volviendo a la molécula original.
• Halogenación radicalaria: Introducción de uno o más átomos de halógenos (flúor, cloro, bromo y yodo) por sustitución de un átomo de hidrógeno mediante un proceso radicalario, iniciado por fotones o térmicamente. La energía liberada desciende desde el flúor (explosiva) hasta el yodo (endotérmica).
•Combustión: Proceso de oxidación de los alcanos, desprendiendo una gran cantidad de energía y obteniéndose agua y dióxido de carbono. Para una molécula de n carbonos hacen falta (3n+1)/2 moléculas de oxígeno (O2).
Los alcanos presentan una propiedad denominada isomería, consistente en las diferentes formas de ordenarse los átomos geométrica y topológicamente dentro de la molécula, de forma que dosmoléculas con la misma fórmula pueden presentar estructuras y por tanto propiedades físicas y químicas diferentes. La isomería puede ser geométrica u óptica, en cuyo caso estamos hablando de enantiómeros (moléculas no superponibles y que son reflejo especular una de la otra) y estereoisómeros
metano |CH4 |etano |C2H6 |propano |C3H8 |n-butano |C4H10 |n-pentano |C5H12 |n-hexano |C6H14 | |.
Los alquenos sonhidrocarburos que tienen doble enlace carbono-carbono en su molécula, y por eso son denominados insaturados. La fórmula genérica es CnH2n. El alqueno más simple es el eteno o etileno:
[pic]
Al igual que ocurre con otros compuestos orgánicos, algunos alquenos se conocen todavía por sus nombres no sistemáticos, en cuyo caso se sustituye la terminación -eno sistemática por -ileno, como es el casodel eteno que en ocasiones se llama etileno, o propeno por propileno Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos.
El doble enlace presente en los alquenos tiene características especiales a nivel estructural y electrónico. Para ello utilizaremos como ejemplo el eteno. El doble enlace tiene dos componentes: la σ y la π. Los dos átomos de carbono tienen una hibridación sp2,...
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