lunes, 18 de febrero de 2013

ALCANOS


ALCANOS
FORMULA GENERAL
CnH(2n+2)   -    C3H(2x2+2)  -     C3H8

CH4   -      C2H6      -    C4H10   -        C5H12 

 C9H20    - C12H26
 
GENERALIDADES
Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s
PROPIEDADES FISICAS
Punto de ebullición
Los alcanos experimentan fuerzas intermoleculares de van der Waals y al presentarse mayores fuerzas de este tipo aumenta el punto de ebullición, además los alcanos se caracterizan por tener enlaces simples
Punto de fusión
Hay una diferencia significativa entre los puntos de fusión y los puntos de ebullición: los sólidos tienen una estructura más rígida y fija que los líquidos
conductividad
Los alcanos son malos conductores de la electricidad y no se polarizan sustancialmente por un campo eléctrico.

Solubilidad en agua
No forman enlaces de hidrógeno y son insolubles en solventes polares como el agua
Solubilidad en otros solventes
Su solubilidad en solventes no polares es relativamente buena, una propiedad que se denomina lipofilicidad

Densidad
La densidad de los alcanos suele aumentar conforme aumenta el número de átomos de carbono, pero permanece inferior a la del agua
 
Geometría molecular
La estructura molecular de los alcanos afecta directamente a sus características físicas y químicas. Se deriva de la configuración electrónica del carbono, que tiene cuatro electrones de valencia
Longitudes de enlace y ángulos de enlace
La disposición espacial de los enlaces es similar a la de cuatro orbitales sp3; están dispuestos tetraédricamente, con un ángulo de 109,47° entre ellos
Conformaciones
Hay un grado de libertad para cada enlace carbono – carbono: el ángulo de torsión entre los átomos o grupos unidos a los átomos a cada extremo de un enlace
P´ROPIEDADES QUIMICAS
Reacciones con oxígeno
Todos los alcanos reaccionan con oxígeno en una reacción de combustión, si bien se torna más difícil de inflamar al aumentar el número de átomos de carbono
CnH2n+2 + (1,5n+0,5)O2 → (n+1)H2O + nCO2

Ejemplos:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CH4 + O2 → CO + 2H2O
Reacciones con halógenos
Los alcanos reaccionan con halógenos en la denominada reacción de halogenación radicalaria. Los átomos de hidrógeno del alcano son reemplazados progresivamente por átomos de halógeno
                   

                      
Cracking
El cracking rompe moléculas grandes en unidades más pequeñas. Esta operación puede realizarse con un método térmico o un método catalítico
         

               
Isomerización y reformado
La isomerización y reformado son procesos en los que los alcanos de cadena lineal son calentados en presencia de un catalizador de platino
      


Otras reacciones
Los alcanos reaccionan con vapor en presencia de un catalizador de níquel para producir hidrógeno. Los alcanos pueden ser clorosulfonados y nitrados
    


Riesgo
El metano es explosivo cuando está mezclado con aire (1 – 8% CH4) y es un agente muy fuerte en el efecto invernadero.
             




CICLOALCANOS
Los alcanos cíclicos o cicloalcanos son, como su nombre indica hidrocarburos alcanos de cadena cíclica. En ellos la relación C/H es CnH2n+2). Sus características físicas son similares a las de los alcanos no cíclicos, pero sus características químicas difieren sensiblemente
                                         

                               
EJEMPLOS
Metano
CH4
    

Etano
C2H6
    


Propano
C3H8
    

n-Butano
C4H10
    


n-Pentano
C5H12
   



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