Alcanos
Alcanos
- Los alcanos son también conocidos como «parafinas», que en latín significa «poca afinidad», debido a su poca reactividad química a temperatura ambiente, los alcanos no son afectados por ácidos o bases fuertes, esto por la naturaleza de sus enlaces covalentes no polares. Los carbonos de los alcanos presentan hibridación sp3, con ángulo entre sus enlaces de 109° y forman un enlace sencillo denominado ; la fórmula general de los alcanos es CnH2n+2, con la cual podemos determinar la estructura condensada de los alcanos.
Nomenclatura
A finales del siglo XIX y principios del XX los componentes orgánicos se nombraban conforme sus descubridores los designaban, tal es el caso de la morfina nombrada así en honor al dios del sueño Morfeo. Los alcanos se nombran conforme a la IUPAC, con un prefijo numeral , seguido del sufijo «ano» que los categoriza como alcanos.
Tipos de estructuras
- Son moléculas de cadena abierta con enlaces sencillo tipo σ (sigma), los alcanos más comunes se pueden representar mediante su estructura molecular, desarrollada y semidesarrollada.
- Los compuestos que tienen la misma fórmula molecular, pero diferente orden de sus
átomos en su estructura, se les llama isómeros. Para este caso se colocan prefijos al
nombre del hidrocarburo, los cuales son: iso, neo, sec y ter
- Se utiliza el prefijo iso para indicar que un grupo –CH3 se encuentra unido al segundo
carbono de la cadena molecular.
- Cuando dos grupos –CH3 están enlazados al segundo carbono de la cadena, se requiere
el uso del prefijo neo.
- El prefijo sec se utiliza, por ejemplo, en el n-butano, cuando se substrae un hidrógeno del
carbono primario se tiene n-butano. Pero si se separa un hidrogeno del carbono
secundario se obtiene sec-butano.
- Se utiliza el prefijo ter, en el caso del isobutano donde hay un carbono terciario y tres
primarios, al momento de convertirse en isobutano por la substracción de un hidrogeno,
pero si a éste se le sustrae el hidrógeno del carbono terciario se obtiene el ter-butano.
Tipos de carbono
- Los átomos de carbono se clasifican de acuerdo al número de átomos de carbono a los
que se encuentra unido. Por ejemplo, un carbono primario es el que se encuentra unido
solo a un átomo de carbono y los demás enlaces a hidrógenos; un carbono secundario
está unido a dos átomos de carbono; terciario a tres y el cuaternario a cuatro.
Representación de los hidrocarburos
- En términos generales tanto para los hidrocarburos, como para cualquier estructura en
química orgánica, existe una representación. Esta representación más simple
no suple a las antes mencionadas, ya que sólo se trata de representar a los compuestos,
para hacer más fácil su escritura, ésta se compone de líneas y puntos, las líneas
representan los enlaces y cada vértice o punto al final de la línea representa un carbono.
Radicales hidrocarbonados
- En la química orgánica los radicales se genera a partir de la substracción de un hidrogeno que se encontraba unido a un alcano sin importar si este se trataba de un carbono primario, secundario o terciario así que la valencia libre se puede unir con otra estructura o otro hidrocarburo, para nombrarlos se cambia la terminación ano por la terminación il o ilo.
Ejemplos mas comunes: Reglas para la asignación de nombres para hidrocarburos de cadena larga y ramificada.
Pasos- Identificar la cadena más larga del hidrocarburo de entre las combinaciones
posibles.
- Se deben enumerar los átomos de carbono de la cadena comenzando por el
extremo donde se encuentra más cercano uno de los sustituyentes.
- Una vez enumerados los átomos, el siguiente paso es identificar los sustituyentes
que están unidos a la cadena principal e identificar el número de carbono en donde
se encuentra el radical.
- En el caso de que dos o más sustituyentes se repitan, se deben de colocar los
prefijos numerales di, tri, tetra, penta, para indicar cuántos de ellos están
presentes. Posteriormente, se procede a asignar un número, el cual indica la posición en la
que se encuentra el grupo radical enlazado a la cadena principal.
- Para dar nombre final al compuesto, primero se escriben los sustituyentes en orden
alfabético sin tomar en cuenta los prefijos numerales (di, tri, tetra, etc.). Se debe de
colocar el número seguido de un guión, y en caso de tener dos números, se separan
con una coma.
- Es común confundirse al elegir la cadena principal de la molécula, un ejemplo es el
siguiente, donde se indica incorrectamente la forma de nombrar la molécula del nonano
con cuatro sustituyentes.
Cicloalcanos
- En la naturaleza además de existir los hidrocarburos de cadena abierta, existen otros en
donde la cadena se cierra formando un anillo, los cuales dependerán directamente del
número de carbonos que lo contenga, estos son los llamados hidrocarburos cíclicos. Su fórmula general es: CnH2n. La estructura
más simple que existe es para el anillo de tres miembros denominado ciclopropano, en el
caso de cuatro ciclobutano, y así sucesivamente.
- En la naturaleza existen cicloalcanos que tienen desde 3 hasta 30 átomos de carbono; los
que más abundan son el ciclopropano y el ciclohexano. Mientras que el ciclopropano y el
ciclobutano son gases a temperatura ambiente, el resto son líquidos.
- Los compuestos que tienen la misma fórmula molecular, pero diferente orden de sus átomos en su estructura, se les llama isómeros. Para este caso se colocan prefijos al nombre del hidrocarburo, los cuales son: iso, neo, sec y ter
- Se utiliza el prefijo iso para indicar que un grupo –CH3 se encuentra unido al segundo carbono de la cadena molecular.
- Cuando dos grupos –CH3 están enlazados al segundo carbono de la cadena, se requiere el uso del prefijo neo.
- El prefijo sec se utiliza, por ejemplo, en el n-butano, cuando se substrae un hidrógeno del carbono primario se tiene n-butano. Pero si se separa un hidrogeno del carbono secundario se obtiene sec-butano.
- Se utiliza el prefijo ter, en el caso del isobutano donde hay un carbono terciario y tres primarios, al momento de convertirse en isobutano por la substracción de un hidrogeno, pero si a éste se le sustrae el hidrógeno del carbono terciario se obtiene el ter-butano.
Tipos de carbono
- Los átomos de carbono se clasifican de acuerdo al número de átomos de carbono a los que se encuentra unido. Por ejemplo, un carbono primario es el que se encuentra unido solo a un átomo de carbono y los demás enlaces a hidrógenos; un carbono secundario está unido a dos átomos de carbono; terciario a tres y el cuaternario a cuatro.
Representación de los hidrocarburos
- En términos generales tanto para los hidrocarburos, como para cualquier estructura en química orgánica, existe una representación. Esta representación más simple no suple a las antes mencionadas, ya que sólo se trata de representar a los compuestos, para hacer más fácil su escritura, ésta se compone de líneas y puntos, las líneas representan los enlaces y cada vértice o punto al final de la línea representa un carbono.
Radicales hidrocarbonados
- En la química orgánica los radicales se genera a partir de la substracción de un hidrogeno que se encontraba unido a un alcano sin importar si este se trataba de un carbono primario, secundario o terciario así que la valencia libre se puede unir con otra estructura o otro hidrocarburo, para nombrarlos se cambia la terminación ano por la terminación il o ilo.
Reglas para la asignación de nombres para hidrocarburos de cadena larga y ramificada.
Pasos
- Identificar la cadena más larga del hidrocarburo de entre las combinaciones posibles.
- Se deben enumerar los átomos de carbono de la cadena comenzando por el extremo donde se encuentra más cercano uno de los sustituyentes.
- Una vez enumerados los átomos, el siguiente paso es identificar los sustituyentes que están unidos a la cadena principal e identificar el número de carbono en donde se encuentra el radical.
- En el caso de que dos o más sustituyentes se repitan, se deben de colocar los prefijos numerales di, tri, tetra, penta, para indicar cuántos de ellos están presentes. Posteriormente, se procede a asignar un número, el cual indica la posición en la que se encuentra el grupo radical enlazado a la cadena principal.
- Para dar nombre final al compuesto, primero se escriben los sustituyentes en orden alfabético sin tomar en cuenta los prefijos numerales (di, tri, tetra, etc.). Se debe de colocar el número seguido de un guión, y en caso de tener dos números, se separan con una coma.
- Es común confundirse al elegir la cadena principal de la molécula, un ejemplo es el siguiente, donde se indica incorrectamente la forma de nombrar la molécula del nonano con cuatro sustituyentes.
Cicloalcanos
- En la naturaleza además de existir los hidrocarburos de cadena abierta, existen otros en donde la cadena se cierra formando un anillo, los cuales dependerán directamente del número de carbonos que lo contenga, estos son los llamados hidrocarburos cíclicos. Su fórmula general es: CnH2n. La estructura más simple que existe es para el anillo de tres miembros denominado ciclopropano, en el caso de cuatro ciclobutano, y así sucesivamente.
- En la naturaleza existen cicloalcanos que tienen desde 3 hasta 30 átomos de carbono; los que más abundan son el ciclopropano y el ciclohexano. Mientras que el ciclopropano y el ciclobutano son gases a temperatura ambiente, el resto son líquidos.
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