LOS HIDROCARBUROS

INTRODUCCION

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. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos (heteroátomos), se denominan hidrocarburos sustituidos.

Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas de los alcanos, alquenos y alquinos son CNH2N+2, CNH2N y CNH2N-2, respectivamente.

Los hidrocarburos sustituidos son compuestos que tienen la misma estructura que un hidrocarburo, pero que contienen átomos de otros elementos distintos al hidrógeno y el carbono en lugar de una parte del hidrocarburo. La parte de la molécula que tiene un ordenamiento específico de átomos, que es el responsable del comportamiento químico de la molécula base, recibe el nombre de grupo funcional.

Por ejemplo:

Los compuestos halogenados tienen como grupo funcional los átomos de halógenos. Tienen una alta densidad. Se utilizan en refrigerantes, disolventes, pesticidas, repelentes de polillas, en algunos plásticos y en funciones biológicas: hormonas tiroideas. Por ejemplo: cloroformo, diclorometano, tiroxina, Freón, DDT, PCBs, PVC. La estructura de los compuestos halogenados es: R-X, en donde X es flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I), y R es un radical de hidrocarburo.

DESARROLLO

Se conoce como hidrocarburo al compuesto de tipo orgánico que surge al combinar átomos de hidrógeno con otros de carbono. Según los expertos en la materia, en este compuesto la forma molecular se basa en átomos de carbono enlazados con átomos de hidrógeno. Estas cadenas de átomos de carbono pueden ser abiertas o cerradas y lineales o ramificadas.

Cuando un hidrocarburo es extraído en estado líquido de una formación geológica, recibe el nombre de petróleo. En cambio, el hidrocarburo que se halla naturalmente en estado gaseoso se denomina gas natural.

La explotación del petróleo y del gas natural representa una industria muy importante para la economía ya que permiten obtener combustibles fósiles y producir lubricantes, plásticos y otros productos.

Es importante resaltar además que los hidrocarburos pueden generar intoxicaciones graves, con trastornos severos para la respiración. Cuando una persona se intoxica con un hidrocarburo, se le practica una intubación y se le realiza

Dado que los hidrocarburos están incluidos en el grupo de los disolventes de tipo orgánico (líquidos que pueden despedir vapor) es muy común que las intoxicaciones se produzcan por la vía inhalatoria, pero pueden asimismo tener lugar a través de la ingesta o del contacto con la piel. En la vida cotidiana, muchos de los productos de consumo para el hogar representan potenciales fuentes de toxicidad; algunos ejemplos son las bombonas de gas, el keroseno y la anilina.

Clasificación

Cabe resaltar que es posible clasificar los hidrocarburos como alifáticos o aromáticos. Los hidrocarburos alifáticos, por su parte, pueden dividirse en alcanos, alquenos y alquinos de acuerdo a las clases de uniones que vinculan a los átomos de carbono.

Los hidrocarburos alifáticos, según la teoría, son aquellos que carecen de anillo aromático. Pueden ser saturados o no saturados. Los saturados son los alcanos (grupo en el cual todos los carbonos poseen dos pares de enlaces simples), mientras que los no saturados (también conocidos con el nombre de insaturados) son los alquenos (que, como mínimo, presentan un enlace doble) y los alquinos (con enlaces triples).

Los hidrocarburos aromáticos, por su parte, son los compuestos que tienen, como mínimo, una estructura cíclica y que cumplen con lo que se conoce como la regla de Hückel.

La regla de Hückel

Con la regla de Hückel es posible estudiar la relación que tiene lugar entre la aromaticidad y la cantidad de electrones que se pasan de un átomo a otro cuando se solapan los orbitales sp2 de una molécula de tipo orgánico cíclico y plano que alterna enlaces simples y dobles. Cuando el número de estos electrones es 4 n + 2 se dice que la molécula es aromática, mientras que para 4 n, antiaromática. Un compuesto aromático presenta una estabilidad muy diversa a la de uno antiaromático o uno no aromático, por lo que para anticiparse a dicha propiedad esta regla es de vital utilidad.

Con respecto a los aromáticos, el benceno es el tipo de hidrocarburo más común. Se trata de una molécula en la cual es muy sencillo observar su nivel energético, de acuerdo a la presencia o ausencia de nodos. A través de la regla de Hückel, es posible tomar una cantidad n de orbitales de átomos y relacionarlos, partiendo del principio que establece que el resultado de dicho análisis es equivalente a la misma cuantía de orbitales pero con estados energéticos diversos.

Luego de aplicar dicha relación, en casos donde se tienen 4 n electrones, éstos alcanzan un nivel de energía relativamente más alto, mientras que cuando se encuentran 4 n + 2, fórmula que anteriormente se adjudicó a las moléculas aromáticas, los electrones pasan a un estado considerablemente menor y logran una mayor estabilidad.

Hidrocarburos alifáticos, formados por cadenas de átomos de carbono en las que no hay estructuras cíclicas. Se les denominan en general, hidrocarburos de cadena abierta o acíclicos.

Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CNH2N+2, CNH2N y CNH2N-2, respectivamente.

Como ejemplos tenemos:

Propano (CH3-CH2-CH3)

Pentano (CH3-CH2-CH2-CH2-CH3)

2-buteno (CH3-CH=CH-CH3)

2.

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