¿Qué es un hidrocarburo? – Definición, fórmula y compuestos

Hidrocarburos: Definición

Un hidrocarburo es un compuesto orgánico hecho de nada más que carbonos e hidrógenos. Es posible que se formen enlaces dobles o triples entre los átomos de carbono e incluso que se formen estructuras, como anillos. Los hidrocarburos saturados tienen tantos átomos de hidrógeno como sea posible unidos a cada carbono. Para los carbonos al final de una cadena molecular, se pueden unir tres. Para los carbones en medio de una cadena o un anillo, se pueden unir dos. Para un átomo de carbono por sí solo, se pueden unir cuatro átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos saturados tienen solo enlaces simples entre átomos de carbono adyacentes. Los hidrocarburos insaturados tienen enlaces dobles y / o triples entre algunos de los átomos de carbono.

Ejemplos de hidrocarburos saturados e insaturados

Hidrocarburos alifáticos

Los hidrocarburos alifáticos son compuestos de hidrógeno y carbono que no contienen anillos de benceno. Hablaremos de compuestos con anillos de benceno más adelante en esta lección. Los hidrocarburos alifáticos tienden a ser inflamables. Hay varios tipos de hidrocarburos alifáticos: alcanos, alquenos, alquinos y alqueninos. Comencemos con alcanos y cicloalcanos. Los alcanos son compuestos lineales o ramificados que están formados por un número variable de átomos de carbono que están todos saturados con átomos de hidrógeno. La fórmula de un alcano es CnH (2n + 2). Esto significa que el número de átomos de hidrógeno es igual al doble del número de átomos de carbono, más dos. El metano es el hidrocarburo más simple posible. Se libera como gas de los cuerpos en descomposición y del tracto intestinal de muchos animales. Su fórmula es CH4. Un grupo metilo , con la fórmula CH3, tiene un enlace libre para unirse a otra cosa.

El metano, el hidrocarburo más simple, junto con su forma de grupo

Sobre la base del metano, algunos otros alcanos son el etano (C2H6), el propano (C3H8), el butano (C4H10) y el pentano (C5H12). Cada uno agrega un carbono a la cadena. Observe en el diagrama que cada carbono está saturado.

Varios alcanos. Tenga en cuenta que todos los carbonos están saturados y que no hay dobles o triples enlaces.

Los cicloalcanos son un tipo de alcano que contiene un anillo de carbono pero no un anillo de benceno. Estas moléculas todavía tienen solo enlaces simples y, por lo tanto, están saturadas. Los cicloalcanos son generalmente similares a su alcano, como el ciclopropano o el ciclobutano, pero pueden tener puntos de ebullición y fusión más altos.

A continuación, analizaremos los alquenos. Los alquenos son como los alcanos, pero tienen al menos un doble enlace entre los átomos de carbono. La fórmula de un alqueno es un poco más complicada, ya que el número de dobles enlaces puede variar. Un alqueno con un solo doble enlace tiene la fórmula CnH (2n). Cada doble enlace significa menos hidrógenos que un alcano correspondiente. Por cada doble enlace adicional, reste dos hidrógenos más. El alqueno más simple es el eteno, con una fórmula de C2H4. Al nombrar un alqueno, hay que tener cuidado de observar qué carbonos tienen los dobles enlaces. Si solo hay un doble enlace, coloque el número del carbono delante del nombre. Por ejemplo, si el segundo carbono del penteno tiene el doble enlace, llámelo 2-penteno. Si el tercer carbono tiene el doble enlace, llámelo 3-penteno. Sin embargo, si hay dos dobles enlaces, tendría un nombre como 2,4-pentadieno. Si hubiera tres dobles enlaces en el octeno (8 átomos de carbono), tendría un nombre como 1,3,5-octatrieno. Cuatro dobles enlaces lo terminarían con ‘-tetraeno’, como en el 1,3,5,7-octatetraeno.

Ejemplo de alquenos

Los últimos en nuestra lista de hidrocarburos alifáticos son los alquinos. Los alquinos tienen al menos un triple enlace entre los átomos de carbono. Los alqueninos tienen enlaces dobles y triples. La fórmula de un alquino también es variable. Un alquino con un solo triple enlace tiene la fórmula CnH (2n-2). Cada triple enlace significa dos hidrógenos menos que un alcano correspondiente. Por cada doble enlace adicional, reste cuatro hidrógenos más. Los alquinos siguen reglas de denominación similares a las de los alquenos.

Alquinos de ejemplo

Hidrocarburos aromáticos (arenos)

Los hidrocarburos aromáticos , o arenos , son aquellos que tienen al menos un anillo de benceno. Un anillo de benceno es un anillo de seis átomos de carbono con tres dobles enlaces. La fórmula del benceno, el areno y la estructura de base más simple de todos los demás, es C6H6. Cualquier compuesto con un anillo de benceno se denomina compuesto aromático . Existen muchos compuestos de este tipo, que tienden a ser cancerígenos. También tienden a tener un olor dulce, de ahí la etiqueta de ‘aromáticos’. August Kekule dedujo la estructura del anillo del benceno en 1865. Más tarde dijo que se inspiró en un sueño que tuvo de una serpiente mordiéndose la cola. Las moléculas con esta estructura tienen moléculas de imagen especular que, aunque tienen el mismo número y tipo de moléculas, a menudo exhiben propiedades diferentes. Las diferentes formas del mismo compuesto (es decir, aquellas que tienen la misma fórmula molecular) se denominan isómeros .

Benceno. Tiene dos isómeros diferentes.

Resumen de la lección

Un hidrocarburo es un compuesto orgánico hecho de nada más que carbonos e hidrógenos. Los hidrocarburos son solubles en aceites pero no en agua y se encuentran en el petróleo y otros lugares naturales. Se prestan bien para fabricar otras moléculas. Por ejemplo, los alcoholes se preparan añadiendo un grupo -OH a un hidrocarburo. Se pueden fabricar muchos compuestos aromáticos añadiendo grupos moleculares a los anillos de benceno. También se pueden agregar grupos alquilo como metilo, etilo, etc. para hacer diferentes compuestos.

Los resultados del aprendizaje

Debería tener la capacidad de hacer lo siguiente después de esta lección:

• Definir hidrocarburo
• Diferenciar entre hidrocarburos saturados e insaturados
• Describir tipos de hidrocarburos alifáticos y aromáticos.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador