Propiedades Físicas de Hidrocarburos: Puntos de Fusión y Ebullición

Resumen

Este texto explica cómo cambian los puntos de fusión y de ebullición de los hidrocarburos. Compara alcanos lineales y ramificados, y cicloalcanos, y relaciona estas diferencias con las fuerzas de dispersión y con la forma de las moléculas. También presenta alquenos, alquinos y compuestos aromáticos, como el benceno.

Puntos clave

En los alcanos, las moléculas se atraen por fuerzas de dispersión, relativamente débiles, porque solo tienen enlaces C-C y C-H no polares.
Al aumentar la masa molecular de los alcanos, aumentan sus puntos de fusión y de ebullición.
Los alcanos ramificados tienen puntos de ebullición más bajos que sus isómeros lineales, porque son más compactos y tienen menos puntos de contacto.
Los cicloalcanos tienen puntos de ebullición más altos que los alcanos lineales con el mismo número de carbonos, porque su estructura rígida permite apilarlos estrechamente.
Un alqueno tiene uno o más dobles enlaces entre carbonos, y un alquino tiene un triple enlace.
Los compuestos aromáticos contienen benceno, un anillo de seis carbonos con un hidrógeno unido a cada carbono.

Ponte a prueba

Propiedades Físicas de los Hidrocarburos

Puntos de Fusión y Ebullición de Alcanos

Los **alcanos** tienen los **puntos de fusión y ebullición más bajos** de todos los compuestos orgánicos. Esto ocurre porque los alcanos solo contienen los enlaces no polares de C—C y C—H. Por tanto, las atracciones que ocurren entre las moléculas de alcano en los estados sólido y líquido se deben a **fuerzas de dispersión** relativamente débiles.

A medida que **aumenta el número de átomos de carbono, también se incrementa el número de electrones, lo que aumenta la atracción debido a fuerzas de dispersión. Por tanto, los alcanos con mayor masa tienen puntos de fusión y ebullición más altos.**

Alcanos de Cadena Lineal vs. Ramificada

Los puntos de ebullición de los **alcanos ramificados** por lo general son más bajos que los de sus isómeros de cadena lineal. Los alcanos de cadena ramificada tienden a ser más compactos, lo que reduce los puntos de contacto entre las moléculas.

En una analogía, puede pensar que las cadenas de carbono de los alcanos de cadena lineal son bastones de dulce de regaliz en un empaque. Puesto que tienen formas lineales, pueden acomodarse muy cerca entre sí, lo que ofrece muchos puntos de contacto entre la superficie de las moléculas. En la analogía, también puede considerar que los alcanos ramificados son pelotas de tenis en una lata que, debido a su forma esférica, solo tienen una pequeña área de contacto. Una pelota de tenis representa una molécula entera. Puesto que los alcanos ramificados tienen menos atracciones, tienen puntos de fusión y ebullición más bajos.

Puntos de Fusión y Ebullición de Cicloalcanos

Los **cicloalcanos** tienen puntos de ebullición más altos que los alcanos de cadena lineal con el mismo número de átomos de carbono. Dado que la rotación de los enlaces de carbono está restringida, los cicloalcanos mantienen una **estructura rígida**. Los cicloalcanos con sus estructuras rígidas pueden apilarse estrechamente, lo que les brinda muchos puntos de contacto y, por tanto, muchas atracciones entre ellos.

Otros Hidrocarburos: Alquenos, Alquinos y Compuestos Aromáticos

En la familia de los hidrocarburos hay también **alquenos**, **alquinos** y **compuestos aromáticos**.

Un **alqueno** contiene uno o más enlaces dobles entre átomos de carbono.
Un **alquino** contiene un enlace triple entre átomos de carbono.
Los compuestos que contienen **benceno** se llaman **compuestos aromáticos**. El benceno es una molécula que tiene un anillo de seis átomos de carbono con un átomo de hidrógeno unido a cada carbono. La estructura del benceno se representa como un hexágono con un círculo en el centro.

Preguntas frecuentes

¿Por qué los alcanos ramificados tienen puntos de ebullición más bajos?

Tienen forma más compacta, con menos puntos de contacto entre las moléculas, por lo que las atracciones entre ellas son menores.

¿Qué pasa con los puntos de fusión y ebullición al aumentar el número de carbonos?

Aumentan, porque hay más electrones y, por tanto, más atracción por fuerzas de dispersión.

¿Qué es un compuesto aromático?

Es un compuesto que contiene benceno, un anillo de seis átomos de carbono con un átomo de hidrógeno unido a cada carbono.