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Hidrocarburos: fuerzas intermoleculares y cuestiones de seguridad

Publicado el 18 septiembre, 2020

No Fumar

¿Alguna vez te has preguntado por qué no puedes fumar un cigarrillo mientras llenas el tanque de gasolina? Es porque los vapores de la gasolina son muy inflamables. Una sola chispa puede provocar un fuego rugiente. ¡Incluso la electricidad estática de una camisa borrosa puede hacer que los vapores de gasolina se incendien!


Puede ser peligroso fumar cerca de los vapores de hidrocarburos porque son muy inflamables.
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¿Qué hay en la gasolina que hace que los vapores sean tan inflamables? La gasolina que pone en su automóvil es principalmente una mezcla de compuestos de hidrocarburos muy inflamables.

¿Qué es un hidrocarburo?

Un hidrocarburo es una molécula que solo contiene átomos de hidrógeno (H) y carbono (C). La mayoría de los compuestos en la gasolina varían en tamaño de 4 C a 12 C. Los hidrocarburos se nombran según la cantidad de átomos de carbono que tienen.

Número de
átomos de carbono
Nombre del hidrocarburo Punto de ebullición (grados C)
1 Metano -164
2 Etano -89
3 Propano -42
4 Butano -0,5
5 Pentano 36
6 Hexano 69
7 Heptano 98
8 Octano 125

Fuerzas intermoleculares

Los hidrocarburos tienen fuerzas intermoleculares muy débiles llamadas fuerzas de dispersión. Las fuerzas intermoleculares mantienen unidas las moléculas. Imagina que las fuerzas son como cinta adhesiva de doble cara y las moléculas son como trozos de papel en cada lado. Si la cinta es muy fuerte, es difícil separar los trozos de papel. Si la cinta es débil, es muy fácil separar los trozos de papel entre sí. Si las moléculas tienen fuerzas intermoleculares débiles, no se necesita mucha energía para que las moléculas se separen entre sí en la fase líquida y pasen a la fase gaseosa.

Debido a que los hidrocarburos tienen fuerzas intermoleculares tan débiles, tienen puntos de ebullición muy bajos. A medida que aumenta el número de carbonos en los hidrocarburos, también aumenta el punto de ebullición. A medida que aumenta el número de átomos en una molécula, aumenta la fuerza de las fuerzas intermoleculares. El metano, etano, propano y butano existen en la fase gaseosa a temperatura ambiente porque tienen un punto de ebullición muy bajo. Probablemente esté familiarizado con los tanques de propano que se utilizan en las parrillas de gas. Si toma un tanque de propano, notará que es un líquido. Tanto el propano como el butano se pueden comprimir para formar un líquido a temperatura ambiente.

Observe que, si un hidrocarburo tiene 5 o más átomos de carbono, es un líquido a temperatura ambiente debido al aumento de las fuerzas intermoleculares. El octano es un hidrocarburo líquido que se utiliza en la gasolina. Tiene fuerzas intermoleculares más fuertes que el propano en su parrilla de gas porque tiene más átomos de carbono que pueden interactuar.

Debido a sus débiles fuerzas intermoleculares, los hidrocarburos son volátiles . Esto significa que muchas de las moléculas se evaporan a temperatura ambiente. No todas las moléculas tienen fragancia, pero algunas sí. Es por eso que puede oler la gasolina que pone en su automóvil. Las moléculas que componen la gasolina son volátiles y se evaporan, dando como resultado los vapores de la gasolina.

Problemas de seguridad

Debido a que los hidrocarburos tienen fuerzas intermoleculares muy débiles y son volátiles, deben manipularse con mucho cuidado.

C1-C4

Los cuatro hidrocarburos que son gases a temperatura ambiente (metano, etano, propano y butano) son todos inflamables. Muchas veces, también se almacenan bajo presión y pueden explotar si se calientan. Esto significa que debe almacenarlos lejos de superficies calientes, calor, llamas abiertas y chispas. También pueden reemplazar el oxígeno en el aire y causar asfixia. Los hidrocarburos deben almacenarse en áreas bien ventiladas.


Este pictograma del Sistema Globalmente Armonizado nos dice que los hidrocarburos son inflamables.
inflamable

C5-C8

Los hidrocarburos que tienen más de 5 carbonos (pentano, hexano, heptano y octano) son líquidos a temperatura ambiente, pero son volátiles. Tanto los líquidos como los vapores son inflamables, por lo que deben almacenarse lejos del calor, superficies calientes, chispas y llamas. Pueden causar mareos si se inhalan y algunos pueden reemplazar el oxígeno del aire. Deben almacenarse en áreas bien ventiladas. También son muy tóxicos para la vida acuática, por lo que no deben verterse por los desagües.

Resumen de la lección

Los hidrocarburos son moléculas que contienen solo átomos de carbono e hidrógeno. El número de átomos de carbono determina el nombre de la molécula. Los hidrocarburos tienen fuerzas intermoleculares muy débiles , que son las fuerzas de atracción entre moléculas. A medida que aumenta el número de átomos de carbono, aumenta el punto de ebullición porque aumentan las fuerzas intermoleculares.

Los hidrocarburos también son volátiles, lo que significa que se evaporan fácilmente. Debido a su bajo punto de ebullición y volatilidad, los hidrocarburos con uno a cuatro carbonos existen como gases a temperatura ambiente. Sin embargo, el propano y el butano se pueden comprimir para formar líquidos. Los hidrocarburos que tienen 5 o más carbonos pueden existir como líquidos a temperatura ambiente. Tanto el vapor como el líquido de los hidrocarburos son muy inflamables, por lo que deben almacenarse lejos de fuentes de calor. También deben almacenarse en áreas bien ventiladas porque pueden causar mareos y asfixia.

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