Bio Alcanos

1-INTRODUCCION

En química orgánica existen numeroso compuestos con carbono e hidrogeno dentro de ellos están los alcanos y alquenos los cuales estudiamos en la asignatura de química en nuestro colegio tanto teóricamente como en laboratorio.

Los alcanos y alquenos son hidrocarburos, altamente estudiados y aplicados en la industria química siendo el gas natural y el petróleo los más utilizados: a nivel de hogar para la calefacción y cocina, industrialmente como combustibles, aceites y lubricantes. Los alquenos más utilizados son el eteno (etileno) para hacer plásticos y el propeno para la industria textil

2-OBJETIVOS

2,2-GENERAL

• Diferenciar las propiedades químicas, físicas y espectroscópicas de los alcanos y alquenos

2,3-ESPECIFICAS

• Describir las características propias de los alcanos y alquenos

• Formular diferentes reacciones de los alcanos y alquenos

• Determinar las diferentes aplicaciones de los alcanos y alquenos

3-MARCO TEORICO

Los alcanos son compuestos formados solo por átomos de carbono e hidrógeno, no presentan funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=).

Los alquenos son compuestos orgánicos formados por carbono e hidrógeno, presentan enlaces dobles entre carbono y carbono. Se les denomina hidrocarburos insaturados, ya que poseen menos hidrógenos que los alcanos.

3.1-PROPIEDADES QUÍMICAS

En general, los alcanos muestran una reactividad relativamente baja, porque sus enlaces de carbono son relativamente estables y no pueden ser fácilmente rotos. A diferencia de muchos otros compuestos orgánicos, no tienen grupo funcional.

Oxidación completa (Combustión): los alcanos se oxidan en presencia de aire u oxígeno y el calor de una llama, produciendo dióxido de carbono, luz no muy luminosa y calor. Ese calor emitido puede ser calculado y se denomina calor de combustión.

Consideremos la combustión de gas etano (C2H6). Esta reacción consume oxígeno (O2) y produce agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). La ecuación química es la siguiente:

Si contamos el número de átomos de cada elemento de los compuestos reaccionantes y de los productos notaremos que en la ecuación hay dos veces más átomos de carbono en los reactivos que en los productos:

Solo reaccionan muy pobremente con sustancias iónicas o polares. La constante de acidez para los alcanos tiene valores inferiores a 60, en consecuencia son prácticamente inertes a los ácidos y bases. Su inercia es la fuente del término parafinas (que significa "falto de afinidad"). En el petróleo crudo, las moléculas de alcanos permanecen químicamente sin cambios por millones de años.

Los alquenos no se pueden catalogar como ácidos pero sus propiedades ácidas son un millón de veces mayores que las de los alcanos. En las reacciones químicas a la derecha, se observa un mayor desplazamiento del equilibrio por perdida de protones del etileno (K=10-44), en comparación con el etano (K= 10-50).

3.2-PROPIEDADES FISICAS

Las propiedades físicas de los alquenos son similares a los alcanos. Los tres primeros miembros son gases, del carbono 4 al carbono 18 líquidos y los demás son sólidos.

Propiedades físicas de los alquenos: las propiedades físicas de los alquenos son semejantes a la de los alcanos. Al igual que los alcanos pueden encontrarse compuestos en estado gaseoso como el eteno, 1-buteno y sus isómeros son gaseosos. A partir de 5 carbonos los compuestos son líquidos.

Cis-2-butano.Momento bipolar neto Trans-2-buteno Momento bipolar nulo

En el 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.

Los puntos de ebullición de los alquenos no ramificados aumentan al aumentar la longitud de la cadena. Para los isómeros, el que tenga la cadena más ramificada tendrá un punto de ebullición más bajo.

Los puntos de fusión de los alcanos de cadena ramificada pueden ser mayores o menores que la de los alquenos.

Los alcanos y los alquenos siguen una tendencia similar al punto de ebullición por la misma razón que se explicó anteriormente. Esto es, (si todas las demás características se mantienen iguales. 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.

Hay dos agentes determinantes de la magnitud de las fuerzas de van der Waals:

• el número de electrones que rodean a la molécula, que se incrementa con la masa molecular del alcano

• el área superficial de la molécula

3.3-PROPIEDADES ESPECTROSCÓPICAS

Prácticamente todos los compuestos orgánicos contienen enlaces carbono – carbono y carbono – hidrógeno, con lo que muestran algunas características de los alcanos en sus espectros. Los alcanos se distinguen por no tener otros grupos y, por tanto, por la "ausencia" de otras características espectroscópicas.

Los alcanos y los alquenos son casi totalmente insolubles en solventes orgánicos como el alcohol y el éter. Esto es debido a su baja polaridad y su incapacidad para formar enlaces de hidrogeno.

No forman enlaces de hidrógeno y son insolubles en solventes polares como el agua. Puesto que los enlaces de hidrógeno entre las moléculas individuales de agua están apartados de una molécula de alcano, la coexistencia de un alcano y agua conduce a un incremento en el orden molecular (reducción de entropía).

Los alcanos y los alquenos son malos conductores de la electricidad y no se polarizan sustancialmente por un campo eléctrico. Los enlaces de estos no son muy polares y esto los hace débiles en la electricidad.

El carbono alquenílico tiene mayor acidez frente a los alcanos, debido también a la polaridad del enlace. Así, el etano (alcano) tiene un pKa de 50 (ó un Ka de

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