Alcanos

alcanos
ALCANOS
Definición
Son hidrocarburos alifáticos saturados cuyos átomos se unen entre sí a través de enlaces covalentes sencillos. Constituyen la clase más simple y menos reactiva de los compuestos orgánicos, porque sólo contienen carbono e hidrógeno y no tienen grupo funcional reactivo.
En los alcanos, cada carbono se encuentra unido a cuatro átomos (estásaturado), necesitará cuatro orbitales híbridos para cada electrón de enlace por lo que presentan hibridación sp3, con ángulos aproximados de enlace de 109,5º y geometría tetraédrica.

Fórmula general

A continuación verás las fórmulas moleculares de los seis primeros miembros de los alcanos:
• CH4 →  METANO
• C2H6 →  ETANO
• C3H8 →  PROPANO
• C4H10 →  BUTANO
• C5H12→  PENTANO
• C6H14 →  HEXANO

Si en estos compuestos se llama n al número de átomos de carbono, el número de hidrógenos unidos a los carbonos se deduce a partir de ese valor así:
• Si n vale 1 en el metano, los hidrógenos son 2n+2, o sea 4,
• Si n vale 2 en el etano, los hidrógenos son 6,
• Si n vale 4 en el butano, los hidrógenos son 10….

En general, para n átomos de carbonounidos para formar un alcano, el número de hidrógenos unidos es 2n+2; así la fórmula general de un alcano es CnH(2n+2).

Así mismo, si se analiza la diferencia entre el metano y el etano se observa que difieren en un carbono y dos hidrógenos (CH2); entre el etano y el propano la diferencia es el grupo –CH2–; lo mismo sucede entre el propano y el butano, etc. En general, la diferencia entre unalcano y el siguiente es un grupo –CH2–. Cuando un grupo de compuestos que tienen estructuras semejantes difieren entre sí por un grupo –CH2– se dice que forman una serie homóloga.

Obtención

Los alcanos pueden obtenerse por fuentes naturales o por fuentes sintéticas (preparándolos en el laboratorio).

Como fuentes naturales de hidrocarburos se tiene el petróleo, el gas natural. El gas naturalestá constituido sólo por los alcanos más volátiles o de menor punto de ebullición, principalmente metano y etano y pocas cantidades de propano hasta hexano. El petróleo es una mezcla muy compleja de hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos.
A nivel industrial, se obtienen diferentes fracciones de alcanos (mostradas en la figura 1) por destilación del petróleo.

Figura 1. Productos de laDestilación del Petróleo

Fracción Composición Usos

< 20º C C1 a C4 Materias primas para
Gases petroquímica, calefacción

20 - 150 ºC
Nafta liviana C4 a C10
(gasolina directa) Alifáticos, Combustibles, reactivos
cicloalifáticos,
150 - 200 ºCaromáticos
Nafta pesada

175 - 275 ºC C9 a C15 Combustible para aviación,
Queroseno calefacción (fuel-oil),
motores de reactores y tractores

200 - 400 ºC C15 a C25Combustible diesel y
Gas - oil materia prima para Craqueo
catálitico o hidrocraqueo

< 350 ºC C20 + Lubricación y materia prima
Aceite lubricante para Craqueo catalítico

> 400 ºC (vacío) C15 a C40
Aceite lubricante (líquidos no volátiles) Materiaprima para
Pesado Craqueo catalítico
(fuel-oil pesado)

Residuo: Pavimentación,
Asfalto, C15 a C40 impermeabilización,
Coque (sólidos no volátiles) manufactura de electrodos
de carbono, coquizador

Cada uno de los alcanos menores, desde el...