Licenciatura

QUIMICA II
UNIDAD I PROPIEDADES FISICAS DE LOS HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos que contienen diferentes combinaciones de carbono e hidrógeno, presentándose en la naturaleza como gases, líquidos, grasas y, a veces, sólidos. El petróleo crudo, en cualquiera de sus formas, y el gas natural, que son una combinación de diferentes hidrocarburos, son susprincipales representantes.
La mayoría de los científicos coincide en que el petróleo y el gas natural se formaron hace millones de años, por la descomposición y transformación de restos de animales y plantas, principalmente zooplancton y algas. Grandes cantidades de restos orgánicos se fueron acumulando en capas y depositándose en zonas sin oxígeno (como en el fondo de los mares o lagunas delpasado geológico). Durante este tiempo, también se fueron depositando capas se sedimentos sobre restos orgánicos. Los efectos de la presión y de la alta temperatura del subsuelo produjeron la descomposición gradual de los restos hasta quedar transformados en hidrocarburos.
¦ Saturados ¦ Alcanos
¦ Alifáticos ¦
¦ ¦ ¦Alquenos
¦ ¦ Insaturados ¦
Hidrocarburos ¦ ¦ Alquinos
¦
¦ Aromáticos

1.1.1ALCANOS
Se caracterizan por llevar enlace covalente sencillo (enlaces sigma) , muy estable. Son compuestos no polares y, por lo tanto, insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos.
Los compuestos de 1 a 4 átomos de carbonoson gases a temperatura ambiente. Los hidrocarburos de 5 a 16 carbonos son líquidos y a partir de 17 son sólidos.
Los isómeros de un mismo alcano disminuye su punto de ebullición que va sufriendo cada compuesto de la serie disminuye gradualmente hasta que prácticamente es constante cuando la cadena llega a 20 carbonos.
El carbono se enlaza mediante orbitales híbridos sp3 formando 4 enlacessimples en disposición tetraédrica.
Nomenclatura
1.- Cadena más larga: metano, etano, propano, butano, pentano,...
2.- Las ramificaciones como radicales: metil(o), etil(o),...
3.- Se numera para obtener los números más bajos en las ramificacione
4.- Se escriben los radicales por orden alfabético y con los prefijos di-, tri-, ... si fuese necesario.
5.- Los hidrocarburos cíclicos anteponen elprefijo ciclo-
Propiedades físicas
Las temperaturas de fusión y ebullición aumentan con el número de carbonos y son mayores para los compuestos lineales pues pueden compactarse más aumentando las fuerzas intermoleculares.
Son menos densos que el agua y solubles en disolventes apolares.
Propiedades químicas
Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a subaja polaridad. No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una elevada energía de activación.
Las reacciones más características de los alcanos son las de sustitución:
CH4 + Cl2 ----> CH3Cl + HCl

También son importantes las reacciones de isomerización:AlCl3
CH3CH2CH2CH3 ------> CH3CH (CH3)2
Obtención de alcanos
La fuente más importante es el petróleo y el uso principal la obtención de energía mediante combustión.
Algunas reacciones de síntesis a pequeña escala son:
- Hidrogenación de alcanos:
Ni
CH3CH=CHCH3 -----> CH3CH2CH2CH3
- Reducción de haluros de alquilo:Zn
2 CH3CH2CHCH3 ------> 2 CH3CH2CH2CH3 + ZnBr2

1.1.2 ALQUENOS
Se caracterizan por representar al menos un doble enlace. El primer compuesto de la serie lo constituye el etano o etileno. Las propiedades físicas de solubilidad, punto de ebullición, punto de fusión y densidad son similares a las presentadas por el alcano correspondiente, con el mismo...