alcanos

Contenido 4
Alcanos
Hidrocarburos alifáticos saturados
El carbono forma cuatro enlaces

a) Estructura
Los alcanos, también denominados hidrocarburos parafínicos o saturados, son sustancias con cadenas rectas o ramificadas de átomos de carbono, entre cuyos átomos sólo hay enlaces covalentes sencillos. Es necesario aprender los nombres de los primeros 10 miembros de la serie de los alcano,porque tales denominaciones sirven de base para nombrar otras clases de compuestos.
Antiguamente, a los compuestos orgánicos se les designaba con nombres triviales provenientes del nombre del descubridor, de la ciudad o del país en el que habían sido descubiertos. En la actualidad, el sistema de nomenclatura para compuestos químicos más utilizado en todo el mundo es el de IUPAC (por las siglas dela International Union of Pure and Applicated Chemistry).
El metano (CH4) es el primer miembro de la serie de los alcanos. Los miembros que tienen dos, tres y cuatro átomos de carbono son etano, propano y butano, respectivamente. Los nombres de los primeros cuatro alcanos son de origen común o trivial, y se deben memorizar; pero los de los demás, comenzando con del quinto miembro (pentano), seforma mediante un prefijo que indica el número de átomos de carbono y la terminación ano.
Nombre de los alcanos
Formula molecular
Nombre
Fórmula molecular
Nombre
CH4
Metano
C11H24
Undecano
C2H6
Etano
C12H26
Dodecano
C3H8
Propano
C13H28
Tridecano
C4H10
Butano
C14H30
Tertadecano
C5H12
Pentano
C15H32
Pentadecano
C6H14
Hexano
C20H42
Eicosano
C7H16
Heptano
C21H44Heneicosano
C8H18
Octano
C22H46
Docosano
C9H20
Nonano
C30H62
Triacontano
C10H22
Decano
C31H64
Hentriacontano

b) Fórmula general
Una serie homóloga, en este caso de alcanos, es una secuencia de compuestos donde cada uno de ellos difiere del anterior en un grupo -CH2- (grupo metileno). En la tabla superior podemos observar que la fórmula molecular de cada alcano difiere del que leprecede en exactamente un átomo de carbono y dos átomos de hidrógeno, es decir, en una unidad de -CH2-, y esa diferencia se mantiene a medida que sigue aumentando el número de carbonos. Las series de compuestos de este tipo tienen propiedades que varían de manera regular y predecible, por lo que, en vez de estudiar la química de un gran número de compuestos de carbono individuales, se estudian unoscuantos miembros de una serie homóloga, a partir de los cuales se pueden deducir las propiedades de otros compuestos de la serie.
Se observa también que el número de átomos de hidrógeno de cada alcano es el doble del número de átomos de carbono +2, por lo que su fórmula general es: CnH2n+2
c) Isomería estructural
Para nombrar de cadenas ramificadas es necesario revisar primero el concepto deisomería. Ésta indica la presencia de moléculas con la misma cantidad de átomos, esto es, con la misma fórmula molecular pero con diferente organización, en la disposición de los átomos a lo largo de la cadena, es decir, en su estructura. Los isómeros difieren entre sí tanto en sus propiedades físicas como químicas.
Los alcanos presentan un tipo de isomería que se conoce como isomería estructural decadena. Por ejemplo, el miembro más sencillo de la familia de los alcanos que muestra isomería es el butano (C4H10). Hay dos fórmulas estructurales posibles: una en la que los cuatro átomos de carbono están dispuestos en una cadena continua y otra en la cual la cadena está ramificada.




Ejemplos:

Isobutano
PentanoIsopentano Neopentano


Al incrementar el número de átomos de carbono, aumenta también el número de arreglos posibles es forma sorprendente. Por ejemplo:
Formula Condensada
Número de isómeros
C6H14
5
C7H16
9
C10H22
75
C12H26
355
C20H42
366319
C30H62
411846763
Cuando todos los átomos...