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Hidrocarburos y petróleo

Química



Hidrocarburos

En química orgánica definimos a los hidrocarburos como aquellos compuestos cuya composición básica contiene únicamente átomos de hidrogeno y carbono; su estructura molecular consiste en un armazón de estos mismos átomos donde podemos encontrar cadenas de átomos de carbono lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Aquellos elementosque tienen otros complementos (heteroatomos) de denominan hidrocarburos sustituidos.
Los hidrocarburos se clasifican en alifáticos y aromáticos y a su mismo tiempo en alcanos, alquenos y alquinos según sus tipos de enlace. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
Los hidrocarburos alifáticos son aquellos compuestos carbonatados queno son aromáticos, un ejemplo claro de ello son los alcanos agrupaciones hidrocarbonadas lineales de fórmula CH3-(CH2)n-CH3. Si la cadena alifática se cierra formando un anillo, el compuesto se denomina hidrocarburo alicíclico o hidrocarburo alifático cíclico. De estos, los más sencillos son los cicloalcanos.
Un hidrocarburo aromático es un compuesto orgánico cíclico conjugado que cumple la Reglade Hückel, es decir, que tienen un total de 4n+2 electrones pi en el anillo. Para que se dé la aromaticidad, deben cumplirse ciertas premisas, por ejemplo que los dobles enlaces resonantes de la molécula estén conjugados y que se den al menos dos formas resonantes equivalentes. La estabilidad excepcional de estos compuestos y la explicación de la regla de Hückel han sido explicados cuánticamente,mediante el modelo de "partícula en un anillo".
Originalmente el término estaba restringido a un producto del alquitrán mineral, el benceno, y a sus derivados, pero en la actualidad incluye casi la mitad de todos los compuestos orgánicos; el resto son los llamados compuestos alifáticos.
El máximo exponente de la familia de los hidrocarburos aromáticos es el benceno (C6H6), pero existen otrosejemplos, como la familia de anulenos, hidrocarburosmonocíclicos totalmente conjugados de fórmula general (CH)n
Clasificación
De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos se pueden clasificar como:
Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican en:
Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales(Ramificaciones). Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales. Hidrocarburos cíclicos ó cicloalcanos, que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada.
Éstos a su vez se clasifican como:
Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización. Policíclicos, que contienen variasoperaciones de ciclización
Los sistemas policíclicos se pueden clasificar por su complejidad en:
Fusionados, cuando al menos dos ciclos comparten un enlace covalente.
Espiroalcanos, cuando al menos dos ciclos tienen un sólo carbono en común.
Puentes o Estructuras de von Baeyer, cuando una cadena lateral de un ciclo se conecta en un carbono cualquiera. Si se conectara en el carbono de unión del ciclo conla cadena, se tendría un compuesto espiro. Si la conexión fuera sobre el carbono vecinal de unión del ciclo con la cadena, se tendría un compuesto fusionado. Una conexión en otro carbono distinto a los anteriores genera un puente.
Asambleas, cuando dos ciclos independientes se conectan por medio de un enlace covalente.
Ciclofanos, cuando a partir de un ciclo dos cadenas se conectan con otrociclo.
Según los enlaces entre los átomos de carbono, los hidrocarburos se clasifican en:
Hidrocarburos alifáticos, los cuales carecen de un anillo aromático, que a su vez se clasifican en:
Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más técnicamente, con hibridación sp3).
Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan...