Alcanos

Alcanos


1. ¿Que son?

Los alcanos son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura carbono-carbono.
Fórmula general: CnH2n+2 donde “n” represente el número de carbonos del alcano.
Esta fórmula nos permite calcular la fórmula molecular de un alcano. Por ejemplo para el alcano de 5 carbonos: C5H [(2 x 5)+2] = C5H12
Los alcanos se nombran terminando en -ano el prefijo que indica el número de carbonos de la molécula (metano, etano, propano, etc.). Los hidrocarburos de cadena lineal se denominan hidrocarburos normales. Los cuatro primeros miembros de la familia de hidrocarburos lineales son los siguientes:



2. Características Generales.

Estructura:
El alcano más simple es el metano CH4.Desde el siglo pasado se había
demostrado mediante hechos experimentales que la estructura del metano tenía una forma tetraédrica. Sin embargo, la justificación de esta estructura no pudo hallarse hasta el desarrollo de la teoría mecanocuántica entre los años 1920 y 1930.
Un átomo de carbono en su estado fundamental tiene dos electrones
desapareados.


Se debería esperar que en lugar deformar CH4, el carbono se uniera sólo a dos
átomos de hidrógeno y formara CH2, dejando vacío un orbital 2p. El CH2 es una
especie química conocida, llamada carbeno, pero es una sustancia muy reactiva y de tiempo de vida media muy corto. Por adición de 96 kcal/mol de energía a un átomo de carbono, uno de los electrones 2s puede promocionarse hasta alcanzar el orbital vacío 2p, dando lugar a laconfiguración electrónica indicada a continuación:



Al promocionar un electrón desde el orbital 2s al 2p el átomo de carbono tiene disponibles cuatro electrones para formar cuatro enlaces covalentes y de esta forma puede conseguir la configuración electrónica de gas noble.

Nomenclatura de los alcanos:
Si todos los hidrocarburos saturados fueran alcanos normales (lineales) se
podríannombrar fácilmente por cualquier método que reflejara el número de carbonos
de cada uno de ellos. Sin embargo, los alcanos con más de tres átomos de carbono
pueden existir como isómeros estructurales. El criterio básico para nombrar una
estructura es elegir el nombre fundamental. Para la nomenclatura de los alcanos
ramificados hay que seguir las siguientes reglas:

1. Identificar lacadena principal (cadena más larga). A ella le corresponderá el
nombre del hidrocarburo principal. El nombre se forma a partir de una raíz de origen
griego que indica el número de átomos de carbono de la cadena. Por ejemplo, una
secuencia de cinco átomos se nombra utilizando el prefijo pent-, mientras que una de
diez átomos se nombra mediante el prefijo dec-. Para completar el nombrefundamental de un alcano se añade a la raíz la terminación -ano.

2. Numerar los átomos de la cadena principal de tal modo que los localizadores
de las cadenas laterales tengan los números más bajos posibles. El compuesto será
un alquilalcano. Para nombrar a las cadenas laterales se cambia la terminación -ano,
que le correspondería al hidrocarburo, por la terminación -ilo. Por ejemplo, ungrupo
CH3- unido a la cadena principal se le denomina metilo, un grupo CH3CH2- se
denomina etilo y así sucesivamente. A continuación se indica la numeración de la
cadena principal y la nomenclatura de un hidrocarburo ramificado.



3. Si hay dos o mas clases distintas de grupos alquilo sus nombres se sitúan,
generalmente, por orden alfabético sin tener en cuenta los prefijos separadospor un
guión (t-, sec-) o los indicadores del número de grupos (di-, tri-, tetra-), que no se
alfabetizan. Los prefijos iso y neo (que no se separan con guión) se alfabetizan. Por
ejemplo:



Reacciones de los alcanos:

Halogenación:
La reacción del metano con el cloro produce una mezcla de productos clorados
cuya composición depende de la cantidad de cloro agregado y de las...