Cicloalcanos

Reacciones químicas de los cicloalcanos e hidrocarburos aromaticos

Reacciones. |
Las reacciones más importantes de los alcanos son la pirólisis,la combustión y la halogenación. * Pirólisis. Se produce cuando se calientan alcanos a altas temperaturas en ausencia de Oxígeno. Se rompen enlaces C-C y C-H, formando radicales, que se combinan entre sí formando otros alcanos de mayor número deC. * Combustión. * Halogenación.

El Br es muy selectivo y con las condiciones adecuadas, prácticamente, se obtiene un sólo producto,que será aquel que resulte de la adición del Br al C más sustituido.El flúor es muy poco selectivo y puede reaccionar violentamente, incluso explosionar, por lo que apenas se utiliza para la halogenación de alcanos.La halogenación de alcanos mediante el Yodo nose lleva a cabo. | |
Oxidación completa (Combustión): los alcanos se oxidan en presencia de aire u oxígeno y el calor de una llama, produciendo dióxido de carbono, luz no muy luminosa y calor. Ese calor emitido puede ser calculado y se denomina calor de combustión. |

Consideremos la combustión de gas etano (C2H6). Esta reacción consume oxígeno (O2) y produce agua (H2O) y dioxido de carbono(CO2). La ecuación química es la siguiente:  |
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Si contamos el número de átomos de cada elementos de los compuestos reaccionantes y de los productos notaremos que en la ecuación hay dos veces más átomos de carbono en los reactivos que en los productos: |

Para solucionar y acercarnos teóricamente a lo que sucede en la realidad, debe realizarse el balanceo de la ecuación, esto puederealizarse de la siguiente manera con base en el número de carbonos del alcano: |
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Ejemplo: |
Una vez balanceada la ecuación es posible calcular el calor de combustión  ()  en Kcal/mol de un alcano. |

El número de electrones de valencia se calcula sumando los electrones de valencia de los hidrógenos + los electrones de valencia de los carbonos. Así: el hidrógeno tiene 1 electrón devalencia.El carbono tiene 4 electrones de valencia. |

Como un alcano tiene n carbonos y su fórmula general es CnH2n+2 : |
4 x n x 1 x (2n+2) para luego sumar:
4n + 2n + 2 |

De la ecuación resulta que el número de electrones de valencia para los alcanos es igual a 6n + 2. |

Así para calcular el calor de combustión de un alcano. : cantidad producida al quemar un mol del compuesto, bastaaplicar la fórmula: = (6n + 2) x 26,05 Kcal/mol |

Para calcular el calor de combustión del etano: 

n=2
6n + 2 = 6 x 2 + 2 = 14
 = 14 x 26,05 = 346,7 Kcal/mol. |
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Hidrocarburos aromaticos

 En la mayoría de las reacciones de los anillos aromáticos son de sustitución electrofílica. En todas ellas se rompe heterolíticamente una unión carbono hidrogeno del anillo aromático y seforma una unión carbono-reactivo electrofílico.
- Las reacciones más importantes del benceno y de los hidrocarburos aromáticos son: la nitración, la sulforación, la halogenación, la alquilación, y la acilación de fridel-crafts.
- Estas reacciones y el análisis del comportamiento de orientación y de velocidad de reacción, de un anillo aromático sustituido, esta en función de la inducción y laresonancia del grupo sustituyente, elementos fundamentales para la profundización del tema.
- En la nitración, para lograr un agente nitrante de carácter electrofílico, se mezcla ácido nítrico y ácido sulfúrico ambos concentrados, este último provee el medio suficientemente ácido para generar un ión nitrónio a partir del ácido nítrico, este a su vez el reactivo nitrante:
El mecanismo de sustitución enlos hidrocarburos aromáticos comienzan con el ataque electrofílico por parte del ión nitronio para formar al ión carbonio intermedio, el cual en una segunda etapa transfiere un protón al ión bisulfato, por ser este la base más fuerte en la mezcla reaccionante, dando como resultado la formación del nitrocompuesto y la regeneración del ácido sulfúrico.
El nitrobenceno, se puede nitrar nuevamente...