Alcanos

Introducción:

1. Defina Alcanos:
Son hidrocarburos saturados, llamados también parafinas es decir que tienen solo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para ciclo alcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.
Los alcanos son compuestos formados solo por átomos de carbono e hidrógeno, nopresentan funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=), etc.

2. Fórmula general de los Alcanos:
CnH2n+2 donde “n” represente el número de carbonos del alcano.

3. Características de los Alcanos:
Su principal característica es de estar enlazados a cuatro diferentes elementos con ligadura sencilla. Losprimeros cuatro se nombran de manera trivial. Del quinto en adelante se nombra según con el número de carbones que tenga y con la terminación ANO
Ejemplos de alcanos:

CH4 ---> Metano

CH3 - CH3 ---> Etano

CH3 - CH2 - CH3 ---> Propano

CH3 - CH2 - CH2 - CH3 ---> Butano

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 ---> Pentano

4. Propiedades Físicas de los Alcanos:

* Punto de Ebullición:El punto de ebullición aumenta con el tamaño del alcano porque las fuerzas intermoleculares (fuerzas de Van der Waals y de London), son más efectivas cuando la molécula presenta mayor superficie. Es así, que los puntos de fusión y ebullición van a aumentar a medida que se incrementa el número de átomos de carbono.



* Punto de fusión:

El punto defusión también aumenta con el tamaño del alcano por la misma razón que aumenta el punto de ebullición. Los alcanos con número impar de carbonos se empaquetan en una estructura cristalina y poseen puntos de ebullición un poco menores de lo esperados en los pares.



* Densidad:

A medida que aumenta el número de carbonos, las fuerzas intermoleculares son mayores y porlo tanto la cohesión intermolecular. Esto da como resultando un aumento de la proximidad molecular y, por tanto, de la densidad.

* Solubilidad:

Los alcanos por ser compuestos a polares no se disuelven en agua, sino en solventes no polares como el benceno, éter y cloroformo.
A temperatura ambiente es posible encontrar alcanos en diferentes estados físicos así:
* De metano a butanoson gaseosos.
* De pentano a hexadecano son líquidos
* De heptadecano en adelante son sólidos.

5. Propiedades Químicas de los Alcanos :
* Reacciones con oxígeno
Todos los alcanos reaccionan con oxígeno en una reacción de combustión, si bien se torna más difícil de inflamar al aumentar el número de átomos de carbono. La ecuación general para la combustión completa es:
CnH2n+2 +(1,5n+0,5)O2 → (n+1)H2O + nCO2
En ausencia de oxígeno suficiente, puede formarse monóxido de carbono o inclusive negro de humo, como se muestra a continuación:
CnH(2n+2) + ½ nO2 → (n+1)H2 + nCO
por ejemplo metano:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CH4 + O2 → CO + 2H2O
* Reacciones con halógenos
Los alcanos reaccionan con halógenos en la denominada reacción de halogenación radicalaria. Los átomosde hidrógeno del alcano son reemplazados progresivamente por átomos de halógeno. Los radicales libres son las especies que participan en la reacción, que generalmente conduce a una mezcla de productos. La reacción es altamente exotérmica, y puede resultar en una explosión.
Estas reacciones son una importante ruta industrial para los hidrocarburos halogenados.
Los experimentos han mostrado quetoda halogenación produce una mezcla de todos los isómeros posibles, indicando que todos los átomos de hidrógeno son susceptibles de reaccionar. Sin embargo, la mezcla producida no es una mezcla estadística: los átomos de hidrógeno secundarios y terciarios son reemplazados preferentemente debido a la mayor estabilidad de los radicales secundarios y terciarios. Un ejemplo puede verse en la...