Hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados exclusivamente por carbono e hidrógeno.


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Los hidrocarburos se clasifican en: Hidrocarburos saturados, llamados tambiénalcanos, que presentan enlaces sencillos. Los alquenos, que tienen enlaces dobles y los alquinos, con enlaces triples.
Alcanos: 
Los átomos de carbono de un alcano pueden ser clasificadoscomo: átomo primario cuando se unen a un carbono, secundario, si se unen a dos carbonos, terciario, si se unen a tres o cuaternario si se unen a cuatro.



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Punto de Ebullición
Propiedades Físicas de los alcanos: 

Punto de ebullición: el punto de ebullición aumenta con el tamaño del alcano porque las fuerzas intermoleculares (fuerzas de Van der Waals y deLondon), son más efectivas cuando la molécula presenta mayor superficie. Es así, que los puntos de fusión y ebullición van a aumentar a medida que se incrementa el número de átomos de carbono.

PUNTO DE EBULLICION

Los alcanos que se presentan a la izquierda, tienen el mismo número de carbonos pero sus puntos de ebullición son distintos. Esto se debe a que la superficie efectiva de contacto entredos moléculas disminuye cuanto más ramificadas sean éstas. Las fuerzas intermoleculares son menores en los alcanos ramificados por ello tienen puntos de ebullición más bajos.

Isomeros C5H12
Puntos de ebullición










Punto de Fusión
Punto de fusión: El punto de fusión también aumenta con el tamaño del alcano por la misma razón que aumenta el punto de ebullición. Los alcanos con número imparde carbonos se empaquetan en una estructura cristalina y poseen puntos de ebullición un poco menores de lo esperados en los pares.






Densidad: a medida que aumenta el número de carbonos, las fuerzas intermoleculares son mayores y por lo tanto la cohesión intermolecular. Esto da como resultando un aumento de la proximidad molecular y, por tanto, de la densidad.



Densidad del estado liquidoSolubilidad: Los alcanos por ser compuestos apolares no se disuelven en agua, sino en solventes no polares como el benceno, éter y cloroformo.

A temperatura ambiente es posible encontrar alcanos en diferentes estados físicos así:
De metano a butano son gaseosos.
De pentano a hexadecano son líquidos
De heptadecano en adelante son sólidos.

Propiedades químicas

Oxidación completa (Combustión): losalcanos 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.


CALCULO DE CALOR DE COMBUSTION

Halogenación: Los alcanos reaccionan con los halógenos, en presencia de luz solar o ultravioleta desde 250ºC hasta 400 ºC, produciendo derivados halogenadosal sustituir uno o más hidrógenos por átomos del halógeno.

La halogenación ocurre en tres etapas que se ejemplificaran con la reacción de cloración del metano:

Primera etapa: la energía luminosa o calórica produce la disociación de la molécula de cloro en dos átomos.


(58 Kcal) indica la cantidad de energía necesaria para romper el enlace.

Segunda etapa: sustitución del hidrógeno por el cloroTercera etapa: Se unen los radicales libres.
+


Nitratación: Los alcanos en estado gaseoso reaccionan con vapores de ácido nítrico a 420ºC para producir nitroderivados, la acción fuertemente oxidante del ácido nítrico transforma gran parte del alcano en dióxido de carbono y agua.
Cicloalcanos:

Propiedades físicas: Tienen puntos de ebullición y puntos de fusión más altos y densidades mayoresque los correspondientes alcanos acíclicos lineales, debido probablemente a su mayor rigidez y simetría que permiten unas fuerzas intermoleculares de atracción (London) más efectivas.



Punto de Ebullición


Punto de fusión



Densidad

Los Alquenos u olefinas: constituyen una serie homóloga que se caracteriza por la presencia de un doble enlace entre sus carbonos, lo que los distingue como...