Naturaleza De Los Hidrocarburos Los Hidrocarburos Son Compuestos Orgánicos Formados únicamente

Naturaleza de los hidrocarburos

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 generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.

Clasificación:

De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos se pueden clasificar como:

• Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican en:

• Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales (Ramificaciones).

• Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.

• Hidrocarburos cíclicos ó cicloalcanos, que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se clasifican como:

• Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización.

• Policíclicos, que contienen varias operaciones de ciclización.

Los sistemas policíclicos se pueden clasificar por su complejidad en:

• Fusionados, cuando al menos dos ciclos comparten un enlace covalente.

Cicloalcano bicíclico de fusión.

• Espiroalcanos, cuando al menos dos ciclos tienen un solo carbono en común.

Cicloalcano bicíclico espiro.

• Puentes Estructuras de von Baeyer, cuando una cadena lateral de un ciclo se conecta en un carbono cualquiera. Si se conectara en el carbono de unión del ciclo con la cadena, se tendría un compuesto espiro. Si la conexión fuera sobre el carbono vecinal de unión del ciclo con la cadena, se tendría un compuesto fusionado. Una conexión en otro carbono distinto a los anteriores genera un puente.

Cicloalcanos tipo puente.

• Agrupaciones, cuando dos ciclos independientes se conectan por medio de un enlace covalente.

Cicloalcanos en agrupaciones.

• Ciclofanos, cuando a partir de un ciclo dos cadenas se conectan con otro ciclo.

Ciclofanos.

Según los enlaces entre los átomos de carbono, los hidrocarburos se clasifican en:

• Hidrocarburos alifáticos, los cuales carecen de un anillo aromático, que a su vez se clasifican en:

• Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más técnicamente, con hibridación sp3).

• Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan al menos un enlace doble (alquenos u olefinas) o triple (alquino o acetilénico) en sus enlaces de carbono.

• Hidrocarburos aromáticos, los cuales presentan al menos una estructura que cumple la regla de Hückel (Estructura cíclica, que todos sus carbonos sean de hibridación sp2 y que el número de electrones en resonancia sea par no divisible entre 4).

Los hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en estado líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo, mientras que los que se encuentran en estado gaseoso se les conoce como gas natural. La explotación comercial de los hidrocarburos constituye una actividad económica de primera importancia, pues forman parte de los principales combustibles fósiles (petróleo y gas natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes.

Según los grados API, se clasifican en:

Si es:

• > 40 - condensado

• 30-39,9 - liviano

• 22-29,9 - mediano

• 10-21,9 - pesado

• < 9,9 – extrapesado

Nomenclatura:

Alcanos:

Terminación: ANO 1. Se elige la cadena más larga. 2. Si dos cadenas tienen la misma longitud se toma la más ramificada, y esa será la cadena principal. 3. Se enumera por el extremo más cercano a una ramificación para que tenga los números más bajos. 4. Las ramificaciones se nombran según los prefijos.

5. Cuando la cadena contenga varias ramificaciones se ordenan alfabéticamente sin importar la numeración (etil, metil, etc.) 6. Cuando en una misma cadena hay la misma ramificación dos o más veces se indican con los prefijos (di, tri,etc); y la posición de ellos con los números respectivos. 7. Si dos o más cadenas tienen igual distancia, se toma como principal la que tiene mayores ramificaciones.

Alquenos:

Terminación: ENO 1. Se numera la cadena de tal forma que a los carbonos del doble enlace, tengan los números más bajos 2. La posición del enlace doble se indica con el número menor que tenga uno de los carbonos (C) y ese número se antepone al nombre del compuesto. 3. Cuando se presenta más de un enlace doble, se usan los sufijos dieno, trieno, etc. Para indicar las posiciones de estés, se antepone al nombre los números de los carbonos donde están los enlaces.

• Alquinos:

Terminación: INO 1. Se selecciona la cadena más larga que tenga el enlace triple. 2. Se enumera por el extremo más cercano al enlace triple. 3. La posición del enlace triple se indica con el número menor. 4. Si hay más de un enlace triple, se coloca la terminación diino, triino, etc.

Compuestos parafínicos:

Hidrocarburos Parafinicos.-Recibe este nombre el grupo de hidrocarburos que tienen por formula general (CnH2n+2)donde n es el numero de átomos .La molécula simple perteneciente a la parafina se crea através del metano, es un gas que se encuentra a temperatura ambiente. Se caracterizandebido a que su composición es de 70%-80% de hidrocarburos parafínicos, del tipo saturadosde cadena lineal o ramificada, no presenta una cadena cíclica.Los hidrocarburos que en su estructura presentan cuatro o menos átomos de carbono pasen aser del tipo gaseoso a temperatura ambiente, cuando presentan cinco y quince pasan a ser deltipo liquido, pasando de los dieciséis átomos de carbono su forma es solida , al ser de estetipo son un componente fundamental en las conocidas parafinas solidas de petróleo.Esta clasificación según átomos de carbono determinan la serie parafínica la cual secaracteriza por su gran estabilidad. En dicha serie encontramos el metano, etano, hexano y hexadecano.

Serie de fórmulas parafínicas: CnH2n+2

El nombre parafina significa que tiene poca afinidad. Los compuestos de esta serie no son muy activos químicamente. Existen en las mezclas complejas llamadas petróleo. Las moléculas más pesadas que el metano están caracterizadas por contener átomos de carbono unidos entre sí por enlaces sencillos

Series de fórmulas de olefinas y etilenos (Alquenos):

Olefinas:

Conocido también como alkena. Compuesto simple de hidrógeno y carbono, el más conocido 1 de los cuales es el etileno (eteno) y que está hecho de dos átomos de carbono combinados con cuatro átomos de hidrógeno (C2H4). Las olefinas se obtienen durante la destilación pirogénica de derivados del petróleo y se usan en la síntesis de plásticos y en la goma sintética. El importante material plástico polietileno, que se usa para fabricar botellas comprimibles, se hace sometiendo gas etileno a muy alta presión en moderada temperatura.

Estos tipos de hidrocarburos tienen relativamente poca saturación. Se asemejan a los parafínicos pero tienen dos átomos de carbono ligados por una unión doble. Se presentan en los tres estados.

GAS LIQUIDO SOLIDO

Etileno C2H4 Amileno C5H10 Ceroleno C27H54

Propileno C3H6 Hexileno C6H12 Moleno C30H60

Butileno C4H8 Eicosileno C20H40

Etilenos

El etileno es considerado el producto básico de cualquier complejo petroquímico. El etileno es un gas incoloro e inflamable, de olor débil y agradable, su densidad es de 0,97 gr/cc; se licua a -103 ºC y es poco soluble en agua, el calor lo descompone y en presencia de catalizadores y presiones controladas, puede unirse varias moléculas, polimerizando.

El etileno es el caballito de batalla de la manufactura de productos químicos. Se obtiene de los líquidos del gas natural, de las naftas, de los gasóleos y del metano. La preferencia de estas fuentes depende de las posibilidades y confiabilidad del suministro y del precio.

Fórmula de Diolefinas:

Existen muchos hidrocarburos con dos dobles enlaces que son isómeros de los correspondientes de la serie del acetileno.

Así, por ejemplo, el 1 butino o etil acetileno, CHº C-CH2-CH3, es isómero del CH2=CH-CH=CH2 denominado 1,3 butadieno. La presencia de los dobles enlaces viene indicada por la terminación dieno. Cuando los dobles enlaces se encuentran separados por un enlace sencillo dan lugar a una configuración estable y constituyen un llamado doble enlace conjugado, que se comporta especialmente porque en ocasiones reacciona como un solo doble enlace adicionándose en los carbonos extremos 1 y 4 y formándose un doble enlace entre los carbonos 2 y 3.

componentes de nitrógeno orgánico:

Los compuestos

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