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Familia Hidrocarburos

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HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cclicos. En


los compuestos de cadena abierta que contienen ms de un tomo de carbono, los tomos de
carbono estn unidos entre s formando una cadena lineal que puede tener una o ms
ramificaciones. En los compuestos cclicos, los tomos de carbono forman uno o ms anillos
cerrados. Los dos grupos principales se subdividen segn su comportamiento qumico en
saturados e insaturados.
Estn compuestos formados exclusivamente por carbono e hidrgeno. A continuacin se
muestra la clasificacin de los hidrocarburos.

Alcanos

Los alcanos son hidrocarburos saturados, estn formados exclusivamente por


carbono e hidrgeno y nicamente hay enlaces sencillos en su estructura.
Frmula general:

CnH2n+2

donde n represente el nmero de carbonos del

alcano. Esta frmula nos permite calcular la frmula molecular de un alcano. Por ejemplo
para el alcano de 5 carbonos:

C5H

[(2 x 5) +2]

= C5H12.

Serie homloga.- Es una conjunto de compuestos en los cuales cada uno difiere del
siguiente en un grupo metileno (-CH2-), excepto en los dos primeros.

Nombre
Metano

Nombre
Etano

Formula
CH4

Formula
C2H5

F. semidesarrollada
CH4

F. semidesarrollada
CH3-CH3

Nombre
Propano

Nombre
Butano

Formula
C3H8

Formula
C4H10

F. semidesarrollada
CH3-(CH2)2-CH3

F. semidesarrollada
CH3-CH2-CH2-CH3

Nombre
PENTANO

Formula
C5H12

F. semidesarrollada
CH3-CH2-CH2 CH2-CH3

Nombre
Hexano

Formula
C6H14

F. semidesarrollada
CH3-(CH2)4-CH3

Nombre
Heptano

Formula
C7H16

F. semidesarrollada
CH3-(CH2)5-CH3

OCTANO

C8H18
Nombre
Nonano

Formula
C9H20

F. semidesarrollada
CH3-(CH2)7-CH3

CH3-(CH2)6-CH3

Nombre
Decano

Formula
C10H22

F. semidesarrollada
CH3-(CH2)8-CH3

La terminacin sistmica de los alcanos es ANO. Un compuestos con esta


terminacin en el nombre no siempre es un alcano, pero la terminacin indica que es un
compuesto saturado y por lo tanto no tiene enlaces mltiples en su estructura.
Propiedades y usos de los alcanos
El estado fsico de los 4 primeros alcanos: metano, etano, propano y butano es
gaseoso. Del pentano al hexadecano (16 tomos de carbono) son lquidos y a partir
de heptadecano (17 tomos de carbono) son slidos.
El punto de fusin, de ebullicin y la densidad aumentan conforme aumenta el
nmero de tomos de carbono.
Son insolubles en agua
Pueden emplearse como disolventes para sustancias poco polares como grasas,
aceites y ceras.
El gas de uso domstico es una mezcla de alcanos, principalmente propano.
El gas de los encendedores es butano.
El principal uso de los alcanos es como combustibles debido a la gran cantidad de
calor que se libera en esta reaccin.

Alquenos

Los alquenos son compuestos insaturados que contienen en su estructura cuando menos
un doble enlace carbono-carbono.

Frmula general: CnH2n


Por lo tanto, los alquenos sin sustituyentes tienen el doble de hidrgenos que carbonos.
La terminacin sistmica de los alquenos es ENO.
El ms sencillo de los alquenos es el eteno, conocido ms ampliamente como etileno, su
nombre comn.
La mayor parte de los alquenos se obtienen del petrleo crudo y mediante la
deshidrogenacin de los alcanos.
Propiedades y usos de los alquinos
Los primeros tres compuestos, eteno (etileno), propeno y buteno, son gaseosos
atemperatura ambiente; los siguientes son lquidos hasta los que tienen ms de 16
carbonos que son slidos.
Sonrelativamente poco solubles en agua, pero solubles en cido sulfrico
concentrado y en solventes no polares.
Su densidad, punto de fusin y de ebullicin se elevan conforme aumenta el peso
molecular.
El uso ms importante de los alquenos es como materia prima para la elaboracin
de plsticos.
Alquenos de importancia
El etileno o eteno es un gas incoloro, inspido y de olor etreo cuya frmula es CH2=CH2.
Se usan grandes cantidades de etileno (eteno) para la obtencin del polietileno, que es
un polmero. (sustancia formada por miles de molculas ms pequeas que se conocen
como monmeros). Por ejemplo del polietileno el monmero es el etileno. El polietileno
es un compuesto utilizado en la fabricacin de envolturas, recipiente, fibras, moldes, etc.
El etileno es utilizado en la maduracin de frutos verdes como pias y tomates. En la
antigedad se utiliz como anestsico (mezclado con oxgeno) y en la fabricacin del gas
mostaza (utilizado como gas de combate).

El propeno,(nombre comn propileno), se utiliza para elaborar polipropilenoy otros


plsticos, alcohol isoproplico (utilizado para fricciones) y otros productos qumicos.
Varias feromonas u hormonas sexuales de insectos, son alquenos.
Los carotenos y la vitamina A, constituyentes de los vegetales amarillos como la
zanahoria, y que son utilizados por los bastoncillos visuales de los ojos, tambin son
alquenos. El licopeno, pigmento rojo del jitomate, es un alqueno. Las xantinas colorantes
amarillos del maz y la yema de huevo, tambin son alquenos.
El tefln es muy resistente a las acciones qumicas y a las temperaturas altas, se elabora
a partir de tetrafluoroetileno utilizando perxido de hidrgeno como catalizador.

Alquinos

Los alquinos son hidrocarburos insaturados que contienen en su estructura cuando


menos un triple enlace carbono-carbono.

Frmula general: CnH2n-2


La terminacin sistmica de los alquinos es INO.
El ms sencillo de los alquinos tiene dos carbonos y su nombre comn es acetileno, su
nombre sistmico etino.

Propiedades fsicas y usos de los alquinos


Los tres primeros alquinos son gaseosos en condiciones normales, del cuarto al
decimoquinto son lquidos y los que tienen 16 o ms tomos de carbono son
slidos.
La densidad de los alquinos aumenta conforme aumenta el peso molecular.
Alquinos importantes
El ms importante de ellos es el acetileno utilizado en la elaboracin de materiales
como hule, cueros artificiales, plsticos etc. Tambin se usa como combustible en el
soplete oxiacetilnico en la soldadura y para cortar metales.

GASOLINA E NDICES DE OCTANO


La gasolina es una mezcla de cientos de compuestos voltiles hidrocarburos casi
todos que se obtienen de la refinacin del petrleo crudo. En las refineras, el petrleo
crudo se separa en fracciones por destilacin con base en los puntos de ebullicin como
se muestra en la tabla.
No hay suficiente gasolina de destilacin directa (la que se obtiene directamente
por destilacin) para satisfacer la gran demanda y su calidad no cumple con los
requisitos que exigen los motores actuales de los automviles. A fin de satisfacer estas
demandas, las refineras utilizan procesos de craqueo (pirolisis) trmico y cataltico para
romper las molculas de cadena ramificada que son ms deseables. Las molculas ms
pequeas y de cadena lineal comprimidas por un mbolo a las altas temperaturas del
motor tienden a encenderse con demasiada facilidad, es decir, durante la compresin y
antes de ser encendidas por una bujas. Esto provoca una vibracin y ruido que se como
cascabeleo, detonacin o preencendido. El ndice de octano de una muestra de gasolina
en particular es una medida de su capacidad para arder de manera uniforme, sin
detonacin. Los ensayos han demostrado que el 2, 2,4-trimetilpentano, llamado
isooctano y cuya estructura es:

Arde de modo uniforme y se le asign un ndice de octano de 100. Al heptano, que


arde con mucha detonacin, se le asign un ndice de octano de 0. A las mezclas de
gasolina se les asignan ndices de octano u octanajes con base en la comparacin de su
comportamiento con el isooctano y el heptano. As, por ejemplo, la gasolina que tiene las
mismas caractersticas detonantes que una mezcla de 87% de isooctano y 13% de
heptano se le asigna un ndice de octano de 87.
En casi todas las estaciones de gasolina se expenden combustibles con ndices de
octano de 87, 89 y 92. El ndice de octano de la gasolina se puede aumentar con una

mayor proporcin de hidrocarburos de mayor octanaje o de molculas de cadena


ramificada, y tambin agregando mejoradores del ndice de octano. El etanol, con un
octanje de 108 y el ter metil ter-butlico, con un octanaje de 116, son dos mejoradores
del ndice de octano y agentes antidetonantes comunes.

CIBERGRAFIA
http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Hidrocarb.h
tm
http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/Alcanos.
cfm#alquenos

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/pdf/Gasi
ndicesoctano.pdf

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