carbono

Alcanos
Definición
Los alcanos como ya se mencionó son hidrocarburos que sólo contienen enlaces sencillos C-H y son la clase más simple y menos reactiva de todos los compuestos orgánicos.
La estructura de los alcanos son cadenas de grupos metileno (–CH2–) a las que se les añade un átomo de hidrógeno en cada extremo, de esta manera su fórmula general es CnH2n+2.
Nomenclatura
Los cuatroprimeros miembros de la serie tienen nombres triviales como metano, etano, propano y butano. Para nombrar los alcanos lineales subsecuentes se utiliza un prefijo que indica el número de átomos de carbono seguido de la terminación ano. La n se utiliza para indicar que son los alcanos lineales.
Propiedades físicas de alcanos y cicloalcanos.
Los alcanos y cicloalcanos tienen propiedades físicas yquímicas semejantes. Los cicloalcanos tienen propiedades físicas similares a la de los alcanos ramificados compactos de masa molecular parecida. Los alcanos y cicloalcanos son compuestos no polares, por lo que son solubles en disolventes orgánicos no polares o débilmente polares. Son hidrofóbicos, pues repelen al agua, y son menos densos que ésta. Los primeros cuatro alcanos son gases. Los que tienende 5 a 16 átomos de carbono, son líquidos miscibles entre sí en todas las proporciones, y de 17 átomos de carbono en adelante, son sólidos. Los puntos de fusión y ebullición, la viscosidad y la densidad, generalmente aumentan conforme aumenta el peso molecular.
Propiedades químicas. En general, los alcanos muestran una reactividad relativamente baja, porque sus enlaces de carbono sonrelativamente estables y no pueden ser fácilmente rotos. A diferencia de muchos otros compuestos orgánicos, no tienen grupo funcional.
Solo reaccionan muy pobremente con sustancias iónicas o polares. La constante de acidez para los alcanos tiene valores inferiores a 60, en consecuencia son prácticamente inertes a los ácidos y bases. Su inercia es la fuente del término parafinas (que significa "falto deafinidad"). En el petróleo crudo, las moléculas de alcanos permanecen químicamente sin cambios por millones de años.
Sin embargo, es posible reacciones redox de los alcanos, en particular con el oxígeno y los halógenos, puesto que los átomos de carbono están en una condición fuertemente reducida; en el caso del metano, se alcanza el menor estado de oxidación posible para el carbono (-4). Lareacción con el oxígeno conduce a la combustión sin humo; con los halógenos, a la reacción de sustitución. Además, los alcanos interactúan con, y se unen a, ciertos complejos de metales de transición (ver: activación del enlace carbono-hidrógeno).
Los radicales libres, moléculas con un número impar de electrones, juegan un papel importante en la mayoría de reacciones de los alcanos, tales como elcracking y el reformado, donde los alcanos de cadena larga se convierten en alcanos de cadena corta, y los alcanos de cadena lineal en los isómeros ramificados, respectivamente.
En los alcanos altamente ramificados, el ángulo de enlace puede diferir significativamente del valor óptimo (109,47°) para permitir a los diferentes grupos suficiente espacio. Esto origina una tensión en la molécula conocidacomo impedimento estérico, y puede aumentar sustancialmente la reactividad
Usos.
Los alcanos son utilizados principalmente como combustibles y lubricantes. El gas natural está constituido principalmente por metano y el gas licuado del petróleo (GLP), por propano y butano. Los isómeros del pentano, hexano, heptano y octano son los constituyentes principales de las gasolinas. Los alcanos con 9 a16 átomos de carbono, son líquidos algo viscosos y forman parte del queroseno, combustible de los aviones, y del gasoil, combustible de los motores diesel. Los de mayor peso molecular se usan como combustibles y lubricantes.
Formula. Los alcanos son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura. Fórmula...