Hidrocarburos

DEFINICIÓN


Los hidrocarburos son compuestos de gran abundancia en la naturaleza y están integrados por átomos de carbono e hidrógeno, los primeros disponen un armazón de estructural al que se unen los átomos de hidrógeno. Forman el esqueleto básico de las moléculas de la materia orgánica, por lo que también son conocidos como compuestos orgánicos.

Asimismo los podemos encontrar enformaciones geológicas, tanto en estado líquido (denominado comúnmente con el nombre de petróleo) como en estado gaseoso (gas natural). Así es como estos hidrocarburos estipulan una actividad económica de primera importancia a nivel mundial, pues constituyen los principales combustibles fósiles, además sirven de materia prima para todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes. Pero, son estas formas deelevado valor económico (petróleo y sus derivados), las responsables de graves problemas de contaminación en el medio natural, a nivel de superficie e incluso afectan a grandes reservas de agua subterránea. Es por ello por lo que al final de este título se les dedica un epígrafe especial.

CLASIFICACIÓN


Los hidrocarburos se clasifican según la estructura de los enlaces existentes entre losátomos de carbono que componen la molécula.

1. Hidrocarburos alifáticos:

En este primer apartado, los átomos de carbono se disponen formando una cadena lineal; éstos se subdividen en:

1.1. Alcanos (hidrocarburos saturados o parafinas), tienen enlaces simples o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s entre sus átomos de carbono. Se presentan enestado gaseoso, líquido o sólido según el tamaño de la cadena de carbonos. Hasta 4 ó 5 carbonos son gases, de seis a 12 son líquidos y de 12 y superiores se presentan como sólidos aceitosos (parafinas). Todos son combustibles, y liberan grandes cantidades de energía durante la combustión. Su reactividad es muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos (parafinas viene del latín ysignifica poca afinidad). La relación C/H es de CnH2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula (advertir que esta relación sólo se cumple en alcanos lineales o ramificados no cíclicos, por ejemplo el ciclobutano, donde la relación es CnH2n). La estructura de un alcano sería de la forma:

H H H H

| | | |

H - C - C - ... - C - C - H

| | | |

H H H H

Los alcanos se obtienen ensu mayoría del petróleo, ya sea de forma directa o mediante pirolisis (rotura de térmica de moléculas de mayor tamaño). Son los compuestos de partida para la fabricación de otros compuestos orgánicos. Son importantes sustancias de la industria química y también los combustibles más importantes de la economía mundial.

El punto de partida para la elaboración de alcanos es siempre el gas naturaly el petróleo (que es destilado en las refinerías y procesado en varios productos diferentes, por ejemplo la gasolina).

1.2. Hidrocarburos insaturados, son los que tienen uno o más enlaces dobles (alquenos u olefinas) o triples (alquinos) entre sus átomos de carbono, estos enlaces se caracterizan por ser más fuertes que los simples, por lo que su degradación requiere de una mayor aportación deenergía.

2. Hidrocarburos cíclicos, que se subdividen en:

2.1. Hidrocarburos policíclicos, que tienen cadenas cerradas de 3, 4, 5, 6, 7 y 8 átomos de carbono saturados o no saturados. Como ejemplo, encontraríamos el ciclohexano.

2.2.Hidrocarburos aromáticos, son los que ostentan al menos un anillo aromático aparte de otros tipos de enlaces que puedan tener. Son polienos ciclícosconjugados que cumplen la Regla de Hückel , o sea, que tienen un total de 4n+2 electrones pi en el anillo. Y que cumplen, al menos las siguientes premisas, que los dobles enlaces resonantes de la molécula estén conjugados y que se den al menos dos formas resonantes equivalentes. La característica fundamental de este grupo de hidrocarburos, sin contar con su aromicidad, es su gran estabilidad y la...