Química Orgánica

INTRODUCCIÒN

Aquellos compuestos orgánicos que solo tienen carbono e hidrógeno en su composición se denominan hidrocarburos. Los alcanos pertenecen a este grupo de compuestos, es decir son hidrocarburos. Así mismo los cicloalcanos también pertenecen a la familia de hidrocarburos pero, estos son saturados.

Las características de los alcanos y cicloalcanos se derivan de propiedades físicas donde se observa la densidad, solubilidad, , el punto de ebullición y el punto de fusión de estos organismos y de propiedades químicas donde se observa la oxidación, pirolisis y combustión, etc.

Los radicales son cadenas de carbono que pierden un hidrógeno, el que puede ser sustituido por un grupo funcional para formar otro compuesto orgánico, o bien funcionar como fragmentos (ramificaciones) de cadenas de carbonos que se unen a otra cadena principal.

Las funciones químicas, son especies químicas con un comportamiento propio en las reacciones químicas. En cambio la serie homóloga permite definir las propiedades físicas de una serie de sustancias que presentan en común el mismo grupo funcional.

1.- ¿Qué son los Alcanos?

Son hidrocarburos de cadena abierta o cíclicos (lineal o ramificada), cuyos átomos de carbono están unidos por enlaces simples y los átomos de hidrógenos distribuidos en función de la tetravalencia de los carbonos presentes.

2.- ¿Qué son los Cicloalcanos?

Es un hidrocarburo saturado, cuyo esqueleto es formado únicamente por átomos de carbono unidos entre ellos con enlaces simples en forma de anillo, tiene la misma nomenclatura como el alcano la única diferencia es que se aumenta el ciclo, se puede expresar como figuras geométricas, donde nos hace recordar al curso de matemática.

3.- Formula General de los Alcanos y los Ciloalcanos.

*Alcanos.

Fórmula general: CnH2n+2 donde “n” represente el número de carbonos del alcano. Esta fórmula nos permite calcular la fórmula molecular de un alcano. Por ejemplo para el alcano de 5 carbonos: C5H [(2 x 5) +2] = C5H12.

*Cicloalcanos.

Fórmula general: es CnH2n.

4.- Características de los Alcanos y Características de los Cicloalcanos.

* Características de los Alcanos.

- Propiedades Físicas: como en otras clases de compuestos orgánicos depende de la longitud de la cadena.

Características:

a) Densidad: su valor aproximado es de 0.7 g/ml, es menos denso que el agua.

b) Solubilidad: al ser sustancias no polares deben disolverse en solventes orgánicos no polares, son insolubles en la razón por lo cual se dice que son hidrofóbicos.

c) Punto de ebullición: aumenta al aumentar el número de carbonos (masa molecular)

d) Punto de fusión: aumenta al aumentar la masa molecular, porque no tiene forma regular.

e) A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de numerales griegos: pentano, hexano, heptano, octano.

- Propiedades Químicas: el nombre histórico de "parafínicos" utilizado para los alcanos se derivó de su inercia química. Ellos sin embargo, pueden llevar a cabo ciertos tipos de reacciones químicas que tienen importancia comercial e industrial.

Características:

a) Oxidación: A alta temperatura los alcanos pueden combinares con el oxígeno (combustión) para formar dióxido de carbono y agua liberando energía.

b) Pirólisis: los alcanos se descomponen por el calor (pirólisis), generando mezclas de alquenos, hidrógeno y alcanos de menor peso molecular.

c) Isomerización: La reestructuración de la molécula de un isómero en una mezcla de uno o más de otros isómeros se conoce como isomerización.

d) Halogenación: una mezcla de cloro y metano es perfectamente estable en la oscuridad, pero si se ilumina con luz solar, se produce una reacción en cadena de sustitución de hidrógenos por el cloro que adquiere carácter explosivo. Esta reacción sensible a la luz es incontrolable, y finalmente coduce a la formación de una mezcla de di, tri y tetraclorometano en mayores o menores proporciones en dependencia de la cantidad de cloro disponible.

e) Nitración: Los alcanos pueden reaccionar a alta temperatura con los vapores del

ácido nítrico, producto de la reacción, un hidrógeno de la cadena queda sustituido por el grupo -NO2, generándose una clase de compuestos conocidos como nitroalcanos.

*Características de los Cicloalcanos:

- Propiedades Físicas:

a) Punto de ebullición: los puntos de ebullición de los cicloalcanos no ramificados aumentan al aumentar el número de átomos de Carbono. Para los isómeros,el que tenga la cadena más ramificada,tendrá un punto de ebullición menor.

b) Solubilidad: los cicloalcanos son casi totalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad y a su incapacidad para formar enlaces con el hidrógeno.Los alcanos líquidos son miscibles entre sí y generalmente se disuelven en disolventes de baja polaridad.

- Propiedades Químicas:

a) Combustión: los alcanos reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor.

b) 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.

5.- ¿Qué es un Radical Orgánico?

Es aquel que se caracteriza por poseer uno o más electrones desapareados. Se forma en el intermedio de reacciones químicas, a partir de la ruptura homolítica de una molécula y, en general, es extremadamente

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