Alcanos: Estructura, Nomenclatura, Propiedades y su Relación con los Hidrocarburos

Los alcanos son compuestos formados por carbono e hidrógeno que solo contienen enlaces simples carbono – carbono. Cumplen la fórmula general C_nH_2n+2, donde n es el número de carbonos de la molécula.

Nomenclatura de Alcanos

1. Determinar el número de carbonos de la cadena más larga, llamada cadena principal del alcano. Obsérvese que no siempre es la cadena horizontal.
2. Los sustituyentes se nombran cambiando la terminación –ano del alcano del cual derivan por –ilo (metilo, etilo, propilo, butilo). En el nombre del alcano, los sustituyentes preceden al nombre de la cadena principal y se acompañan de un localizador que indica su posición dentro de la cadena principal. La numeración de la cadena principal se realiza de modo que al sustituyente se le asigne el localizador más bajo posible.
3. Si tenemos varios sustituyentes se ordenan alfabéticamente precedidos por los localizadores. La numeración de la cadena principal se realiza para que los sustituyentes en conjunto tomen los menores localizadores.

Propiedades Químicas de los Alcanos

• Combustión: Los alcanos reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor.
• Pirólisis o cracking: Es el proceso por medio del cual los hidrocarburos de alto peso molecular se rompen a altas temperaturas en presencia de un catalizador y en ausencia del oxígeno, para evitar la combustión.

Propiedades Físicas de los Alcanos

1. Estado Físico: A 25°C los hidrocarburos normales desde C1 hasta C4 son gases, desde C5 hasta C17 son líquidos y desde C18 en adelante son sólidos.
2. Puntos de Ebullición: Los puntos de ebullición muestran un aumento constante al aumentar el número de átomos de carbono.
3. Puntos de Fusión: Los alcanos no muestran el mismo aumento en los puntos de fusión con el aumento del número de átomos de carbono.
4. Densidad: Los alcanos son los menos densos de los compuestos orgánicos. Todos los alcanos tienen densidades considerablemente menores a 1g/mL.
5. Solubilidad: Los alcanos son casi totalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad, y a su incapacidad de formar enlaces por puentes de hidrógeno.

Hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno.