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Alcano

Nomenclarura

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Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.

Métodos de obtención

Los alcanos son moléculas orgánicas formadas únicamente por átomos de carbono ehidrógeno, sin funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo, carboxilo, amida, etc. Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). La relación C/H es de CnH2n+2 siendo n el número de átomos de carbono de la molécula (advertir que estarelación sólo se cumple en alcanos lineales o ramificados no cíclicos, por ejemplo el ciclobutano, donde la relación es CnH2n). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:
H H H H
| | | |
H -C - C - ... - C - C - H
| | | |
H H H H

donde cada línea representa un enlace covalente. El alcano más sencillo es el metano con un solo átomo de carbono. Otros alcanos conocidos son el etano, propano y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono respectivamente. A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de numerales griegos: pentano, hexano,heptano...
Los alcanos se obtienen mayoritariamente del petróleo, ya sea directamente o mediante cracking o pirólisis, esto es, rotura de térmica de moléculas mayores. Son los productos base para la obtención de otros compuestos orgánicos.

Características

Los alquenos se presentan en estado sólido, líquido o gaseoso según el tamaño de la cadena de carbonos. Hasta 4 carbonos son gases(metano, etano, propano y butano), a partir del pentano hasta el hexadecano (16 carbonos) son líquidos y los compuestos superiores a 16 carbonos se presentan como sólidos aceitosos (parafinas). Todos los alcanos son combustibles, al ser una forma reducida del carbono, y liberan grandes cantidades de energía durante la combustión.
En cuanto a reactividad, los alcanos sufren las siguientes reaccionesbásicas:
• Ruptura homolítica: A partir de una molécula neutra obtenemos dos radicales que pueden reaccionar con otras especies o entre ellos volviendo a la molécula original.
• Halogenación radicalaria: Introducción de uno o más átomos de halógenos (flúor, cloro, bromo y yodo) por sustitución de un átomo de hidrógeno mediante un proceso radicalario, iniciado por fotones o térmicamente. Laenergía liberada desciende desde el flúor (explosiva) hasta el yodo (endotérmica).
• Combustión: Proceso de oxidación de los alcanos, desprendiendo una gran cantidad de energía y obteniéndose agua y dióxido de carbono. Para una molécula de n carbonos hacen falta (3n+1)/2 moléculas de oxígeno (O2).
Los alcanos presentan una propiedad denominada isomería, consistente en las diferentes formas deordenarse los átomos geométrica y topológicamente dentro de la molécula, de forma que dos moléculas con la misma fórmula pueden presentar estructuras y por tanto propiedades físicas y químicas diferentes.
|metano |CH4 |n-hexano |C6H14 |
|etano |C2H6 |n-heptano |C7H16 |
|propano |C3H8 |n-octano |C8H18 ||n-butano |C4H10 |n-nonano |C9H20 |
|n-pentano |C5H12 |n-decano |C10H22 |

Los prefijos de numeración griega se utilizan a partir cinco átomos de carbono: pent-, hex-, hept-, oct-, non-, dec-, etc. De las cadenas de parafinas (alcanos) sintetizadas pueden contarse las cadenas lineales de átomos de carbono en 100 unidades. Uno de los enlaces más...
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