HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS

[pic 1]HIDROCARBUROS SATURADOS E INSATURADOS

1. OBJETIVOS

Obtener un alqueno y un alquino a partir de de diversas sustancias, por el metodo de sustitucion de los mismo, reconocer sus propiedades y diferencias entre los mismos.

2. MARCO TEORICO

En química orgánica, familia de compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. Son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados.

ALCANOS
Los hidrocarburos saturados de cadena abierta forman un grupo homólogo denominado alcanos o parafinas. La composición de todos los miembros del grupo responde a la fórmula CnH2n +2, donde n es el número de átomos de carbono de la molécula. Los cuatro primeros miembros del grupo son el metano, CH4, el etano, C2H6, el propano, C3H8 y el butano, C4H10. Todos los miembros alcanos son inertes, es decir, no reaccionan fácilmente a temperaturas ordinarias con reactivos como los ácidos, los álcalis o los oxidantes. Los primeros cuatro miembros del grupo son gases a presión y temperatura ambiente; los miembros intermedios son líquidos, y los miembros más pesados son semisólidos o sólidos. El petróleo contiene una gran variedad de hidrocarburos saturados, y los productos del petróleo como la gasolina, el aceite combustible, los aceites lubricantes y la parafina consisten principalmente en mezclas de estos hidrocarburos que varían de los líquidos más ligeros a los sólidos.

ALQUENOS
El grupo de los alquenos u olefinas está formado por hidrocarburos de cadena abierta en los que existe un doble enlace entre dos átomos de carbono. La fórmula general del grupo es CnH2n, donde n es el número de átomos de carbono. Al igual que los alcanos, los miembros más bajos son gases, los compuestos intermedios son líquidos y los más altos son sólidos. Los compuestos del grupo de los alquenos son más reactivos químicamente que los compuestos saturados. Reaccionan fácilmente con sustancias como los halógenos, adicionando átomos de halógeno a los dobles enlaces. No se encuentran en los productos naturales, pero se obtienen en la destilación destructiva de sustancias naturales complejas, como el carbón, y en grandes cantidades en las refinerías de petróleo, especialmente en el proceso de craqueo. El primer miembro de la serie es el eteno, C2H4. Los dienos contienen dos dobles enlaces entre las parejas de átomos de carbono de la molécula. Están relacionados con los hidrocarburos complejos del caucho o hule natural y son importantes en la fabricación de caucho y plásticos sintéticos. Son miembros importantes de esta serie el butadieno, C4H6, y el isopreno, C5H8.

ALQUINOS
Los miembros del grupo de los alquinos contienen un triple enlace entre dos átomos de carbono de la molécula. Son muy activos químicamente y no se presentan libres en la naturaleza. Forman un grupo análogo al de los alquenos. El primero y más importante de los miembros del grupo es el etino, C2H2. La fórmula general del grupo es CnHn donde n es el número de átomos de carbono.

CÍCLICOS

El más simple de los hidrocarburos cíclicos saturados o cicloalcanos es el ciclopropano, C3H6, cuyas moléculas están formadas por tres átomos de carbono con dos átomos de hidrógeno unidos a cada uno de ellos. El ciclopropano es un poco más reactivo que el correspondiente alcano de cadena abierta, el propano, C3H8. Otros cicloalcanos forman parte del petróleo.

Varios hidrocarburos cíclicos insaturados, cuya fórmula general es C10H16, se encuentran en algunos aceites naturales aromáticos y se destilan de los materiales vegetales. Esos hidrocarburos se llaman terpenos e incluyen el pineno (en la trementina) y el limoneno (en los aceites de limón y naranja).

El grupo más importante entre los hidrocarburos cíclicos insaturados es el de los aromáticos, que se encuentran en el alquitrán de hulla. Aunque los hidrocarburos aromáticos presentan a veces insaturación, es decir, tienden a adicionar otras sustancias, sus principales reacciones producen la sustitución de átomos de hidrógeno por otros tipos o grupos de átomos. Entre los hidrocarburos aromáticos se encuentran el benceno, el tolueno, el antraceno y el naftaleno.

Los hidrocarburos saturados en solución no son atacados por los agentes oxidantes fuertes a temperatura ambiente y en general son inertes frente a la acción de otros reactivos. Sin embargo, reaccionan con cloro a la luz solar o ultravioleta formando cloruro de hidrógeno y un compuesto organico en que un atomo de cloro ocupa posiciones que en la molecula original estaba ocupada por un hidrógeno. Este tipo de reacción se denomina sustitución

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

Esta reaccion se realiza en ausencia de luz solar.

A temperatura ambiente los hidrocarburos insaturados reaccionan con facilidad con cloro o bromo, pero no se desprenden cloruro o bromuro de hidrógeno. A estas reacciones se denominan adición.

3. TEORICA EXPERIMENTAL

ALQUENO

ALQUINO

4. CALCULOS Y DATOS OBTENIDOS

ALQUENO

Al calentar el balón a 155 º empieza a ebullir el acido sulfurico y el alcohol etilico (en medio de la arena) el cual convertido en gas pasa a la solucion del hidroxido de sodio, cual se une al sodio y deja pasar al gas que es un alqueno siguiendo la siguiente reacción:

2C2H5OH + H2SO4 (C2H5)2-SO4 + 2H2O

(C2H5)2-SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2C2H4 + 2H20

En la presente reacción la arena se utiliza como un medio para que el acido y el alcohol tengan mayor unidad en sus atomos y lleguen a la solucion de hidroxido de sodio, cuando se forma el sulfato de sodio este se queda en el erlenmeyer puesto que el alqueno es mas liviano y por el enfriamiento que existe en el recipiente de recibimiento llega en estado gaseoso y este es un alqueno, especificamente eteno o etileno.

Con las muestras del gas, analizamos sus propiedades del mismo obteniendo el siguiente resultado:

Entonces podemos percibir los cambios de color del manganeso y del bromo ya que estos son de colores oscuros y pasan a colores mas claros, al encerder la llama se trata de un compuesto volatil como un hidrocarburo, entonces se verifica que es un alqueno

ALQUINO

Este metodo es más directo puesto que el carburo de calcio reacciona inmediatamente con agua y no necesita calentamiento, entonces tendremos la siguiente reacción:

2CaC + 2H2O 2CaOH + C2H2

En esta reacción el hidroxido de calcio queda en el balon, puesto que es mas pesado que el alquino, mientras el alquino sale por el enfriamiento del agua y se queda en estado gaseoso ya que este es un hidrocarburo de pequeño peso molecular y poco estable en sus moleculas.

Al analizar sus propiedades obtuvimos:

De la misma manera reacciono el permanganato, percibiendo una reducción de 7 a 4 en su valencia, mientras el bromo reacciona algo que no se vio con el alqueno, mientras que el yodo no pasa nada, por su lado la llama de fuego es más energetica comprobando así que es un hidrocarburo, por el procedimiento se puede decir que es un alquino especificamente el etino o acetileno.