ALCANOS

Introducción
Como sabemos aquellos compuestos orgánicos que solo tienen carbono e hidrógeno en su composición se denominan hidrocarburos. Los alcanos pertenecen a este grupo de compuestos, es decir son hidrocarburos.
Los hidrocarburos pueden ser de diferentes clases generales; primariamente pueden ser divididos en dos grandes grupos:
1. Hidrocarburos alifáticos. (los que tienen como compuestobásico el metano CH4)
2. Hidrocarburos aromáticos. (los que tienen como compuesto básico el anillo bencénico) 
Los hidrocarburos alifáticos a su vez pueden dividirse en 3 clases principales:
1. Alcanos o parafínicos (R-CH3)
2. Alquenos u olefínicos  (R-CH=CH-R)
3. Alquinos o acetilénicos  (R-C ≡ C-R)
4. Cicloalcanos. (alguna cadena cerrada en la molécula)
A su vez los aromáticos se puedendividir en:
1. Monocíclicos (con un solo anillo bencénico)
2. Policíclicos (con varios anillos bencénicos enlazados)
ALCANOS
Longitudes de enlace y ángulos de enlace
Una molécula de alcano tiene sólo enlaces simples C – H y C – C. Los primeros resultan del traslape de un orbital sp3 del átomo de carbono con el orbital 1s de un átomo de hidrógeno; los últimos del traslape de dos orbitales sp3 enátomos de carbono diferentes. La longitud de enlace es de 1,09×10−10 m para un enlace C – H y 1,54×10−10 m para un enlace C – C.


Estructura tetraédrica del metano.
La disposición espacial de los enlaces es similar a la de cuatro orbitales sp3; están dispuestos tetraédricamente, con un ángulo de 109,47° entre ellos. La fórmula estructural que representa a los enlaces como si estuvieran en ángulosrectos unos con otros, aunque común y útil, no corresponde con la realidad
hibridación sp3 en el metano
Propiedades químicas de los alcanos.
El nombre histórico de "parafínicos" utilizado para los alcanos se derivó de su inercia química. Ellos sin embargo, pueden llevar a cabo ciertos tipos de reacciones químicas que tienen importancia comercial e industrial.
Oxidación.
A alta temperatura los alcanospueden combinares con el oxígeno (combustión) para formar dióxido de carbono y agua liberando energía según la reacción:
H-(CH2)nH  +  (3n + 1)[O]  ---------->   nCO2  +  (n + 1)H2O + Calor

Esta es la reacción básica de todos los hidrocarburos utilizados como combustible, fuente básica de energía utilizada por la humanidad.
Isomerización
La restructuración de la molécula de un isómero en unamezcla de uno o mas de otros isómeros se conoce como isomerización.  En los alcanos este proceso es factible con la utilización de catálisis ácida. Así tenemos que el butano puede convertirse en una mezcla con el 80% de isobutano por la acción del cloruro o bromuro de aluminio.

AlCl3   ó   AlBr3

CH3
|

CH3-CH2-CH2-CH3
<------------------------>
CH3-
CH-
CH3
20%


80%

Halogenación.
Una mezcla decloro y metano es perfectamente estable en la oscuridad, pero si se ilumina con luz solar, se produce una reacción en cadena de sustitución de hidrógenos por el cloro que adquiere carácter explosivo. Esta reacción sensible a la luz es incontrolable, y finalmente coduce a la formación de una mezcla de di, tri y tetraclorometano en mayores o menores proporciones en dependencia de la cantidad de clorodisponible.
El cloro reacciona fotoquímicamente, o por calentamiento, de la misma manera con otros alcanos.
El bromo reacciona de manera similar, pero con menos violencia, mientras que el yodo ya es inerte para hacer las sustituciones.
El flúor reacciona de manera explosiva con la mayoría de los compuestos orgánicos.
La halogenación de los homólogos superiores del metano se complica un tanto, ya quedependiendo del hidrógeno sustituido, la reacción puede dar como resultado una mezcla de diferentes isómeros de posición. Esta sustitución al azar, en la práctica es imposible de controlar, e invariablemente se obtiene una mezcla de diferentes isómeros de posición. La cercanía de los puntos de ebullición de los isómeros, impide su separación por destilación, por lo que este método no puede...