Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

Pregrado → Química orgánica → Hidrocarburos ↓


Hidrocarburos


Los alcanos son un grupo fundamental de compuestos en la química orgánica. Son hidrocarburos saturados, lo que significa que solo contienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Los alcanos son el tipo más simple de hidrocarburo y se pueden encontrar en una variedad de fuentes naturales, como el petróleo crudo y el gas natural. En esta lección, discutiremos su estructura, propiedades, reacciones y usos. Comprender los alcanos es importante para que los estudiantes comprendan conceptos de química orgánica más complejos.

Estructura química de los alquenos

Un alcano contiene átomos de carbono e hidrógeno que están completamente conectados por enlaces simples. La fórmula general de un alcano es C n H 2n+2, donde n es el número de átomos de carbono. Esta fórmula muestra que los alcanos están saturados, lo que significa que están completamente llenos de átomos de hidrógeno.

Tome el metano como el alcano más simple:

CH 4

En este, un átomo de carbono está unido a cuatro átomos de hidrógeno.

Alcanos lineales y ramificados

Los alcanos pueden ser lineales (de cadena recta) o ramificados. Los alcanos lineales tienen átomos de carbono enlazados en una cadena continua única. Los alcanos ramificados tienen una o más cadenas de carbono unidas a la cadena principal.

Aquí hay un ejemplo simple de un alcano de cadena recta:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (pentano)

y un alqueno ramificado:

CH 3 , CH 3 -CH-CH 2 -CH 3 (2-metilbutano)

Nombrar los alquenos

La nomenclatura de los alcanos sigue un método sistemático establecido por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Los nombres se derivan del número de átomos de carbono en la cadena continua más larga. El sufijo -ano siempre se añade para indicar que son alcanos. Aquí hay algunos ejemplos:

  • CH 4 - metano
  • C 2 H 6 - etano
  • C 3 H 8 - propano
  • C 4 H 10 - butano

Para los alcanos ramificados, la cadena se numera de modo que el número de cadenas laterales sea el mínimo posible. Por ejemplo:

CH 3 -CH-CH 2 -CH 3 , CH 3 Nombre: 2-Metilbutano

Propiedades de los alquenos

Los alcanos presentan varias propiedades únicas debido a su naturaleza saturada. Veamos algunas de estas propiedades:

Propiedades físicas

  • Puntos de ebullición y fusión: En general, a medida que aumenta el número de átomos de carbono, también aumentan los puntos de ebullición y fusión de los alcanos. Esto se debe a fuerzas de van der Waals más fuertes en moléculas más grandes.
  • Solubilidad: Los alcanos son insolubles en agua porque son sustancias no polares. Sin embargo, son solubles en disolventes no polares como el hexano.
  • Densidad: Los alcanos son menos densos que el agua. Como resultado, cuando se mezclan con agua, forman una capa separada en la parte superior.

Propiedades químicas

  • Combustión: Los alcanos se someten fácilmente a reacciones de combustión, formando dióxido de carbono, agua y liberando energía. Estas reacciones son la base para el uso de alcanos como combustible.
  • Reacciones de sustitución: Aunque los alquenos son generalmente poco reactivos, pueden sufrir reacciones de sustitución en condiciones específicas. Por ejemplo, cuando los alquenos se exponen a halógenos como el cloro o el bromo en presencia de luz, un átomo de hidrógeno es reemplazado por un átomo de halógeno.

Reacciones de los alquenos

A pesar de ser relativamente inertes, los alquenos participan en algunas reacciones químicas importantes:

Combustión

La combustión de los alcanos es una reacción exotérmica que libera calor. La ecuación general para la combustión de alcanos es la siguiente:

C n H 2n+2 + (1.5n + 0.5)O 2 → nCO 2 + (n+1)H 2 O

Por ejemplo, la combustión completa del metano:

CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

Halogenación

Una de las pocas reacciones en las que participan los alcanos es la halogenación, donde reaccionan con halógenos. Para el metano, la reacción con cloro se puede representar como:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

Esta reacción procede por un mecanismo de radicales libres iniciado por luz ultravioleta.

Usos de los alquenos

Los alquenos tienen muchas aplicaciones prácticas:

  • Combustible: Los alcanos se utilizan ampliamente como combustible en automóviles, aviones y hogares. El propano, el butano y el gas natural son ejemplos comunes.
  • Lubricantes: Los alcanos superiores se utilizan como lubricantes y como aditivos para mejorar la viscosidad de los aceites de motor.
  • Solvente: Algunos tipos de alquenos se utilizan como solventes para reacciones y extracciones en la industria química.

Conclusión

Los alcanos son la base de la química orgánica. Son los hidrocarburos más simples, caracterizados por un solo enlace carbono-carbono. Su relativa inercia los hace estables y útiles como combustibles y materias primas químicas. Comprender los alcanos, sus propiedades y reacciones es el conocimiento fundamental necesario para profundizar en compuestos orgánicos más complejos. Ya sea una pequeña molécula como el metano o cadenas más grandes utilizadas en una variedad de aplicaciones, los alcanos son una parte integral tanto del mundo natural como de los procesos industriales. Este texto sirve como una introducción al fascinante mundo de los alcanos en la química orgánica.


Pregrado → 2.2.1


U
username
0%
completado en Pregrado

← Anterior (2.2)
Hidrocarburos
Siguiente (2.2.2) →
Alqueno

Comentarios 



Hidrocarburos

https://www.chemistryelite.com/ug/2.2.1?ceal=es