Explorando la Química del Carbono: Hidrocarburos, Grupos Funcionales y Combustión
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Química Orgánica: Un Vistazo a los Compuestos del Carbono
La Química Orgánica es la rama de la química en la que se estudian los compuestos del carbono y sus reacciones. Los químicos orgánicos determinan la estructura y funciones de las moléculas, estudian sus reacciones y desarrollan procedimientos para sintetizar compuestos de interés para mejorar la calidad de vida de las personas.
Hidrocarburos: Los Derivados del Carbono Más Sencillos
Los hidrocarburos son los derivados del carbono más sencillos. Resultan únicamente de la unión de átomos de carbono con átomos de hidrógeno y de átomos de carbono entre sí, formando cadenas que pueden ser abiertas o cerradas y cuyos “eslabones” pueden estar unidos por enlaces simples o por enlaces múltiples.
La fórmula general de los hidrocarburos saturados es CnH2n+2 (alcanos).
Puntos de Fusión y Ebullición en Hidrocarburos
¿Por qué los puntos de fusión y de ebullición aumentan a medida que aumenta el número de átomos de carbono?
Las fuerzas intermoleculares, como lo dice la palabra, son las fuerzas de atracción que hay entre las moléculas de las sustancias. Cuanto más fuertes sean estas fuerzas de atracción entre las moléculas, más energía se necesita para romper estas fuerzas, y por lo tanto, mayor será el punto de fusión y de ebullición de la sustancia.
Grupos Funcionales: Aldehídos, Cetonas y Alcoholes
Aldehídos
Son compuestos orgánicos que presentan una estructura base de hidrocarburo, en la cual, dos átomos de H, de un carbono primario, se sustituyen por un átomo de O, unido al C, mediante un doble enlace.
Cetonas
Son compuestos orgánicos que presentan una estructura base de hidrocarburo, en la cual, dos átomos de H, de un carbono secundario, se sustituyen por un átomo de O, unido al C, mediante un doble enlace.
Alcoholes
Los alcoholes son un conjunto de compuestos orgánicos que se caracterizan por presentar un esqueleto hidrocarbonado, en el cual se ha sustituido un átomo de H por un grupo funcional denominado hidroxilo.
Combustión de Compuestos Orgánicos
La combustión es un cambio químico en el cual una sustancia, llamada combustible, reacciona (se combina) rápidamente con el oxígeno del aire (comburente) y se obtienen dos sustancias en forma de gas. Las combustiones se producen cuando un material arde en presencia de oxígeno y desprende grandes cantidades de calor. En los compuestos carbonados es una reacción de gran importancia, ya que es el fundamento de su uso como combustibles. Si se trata de hidrocarburos (que solo poseen C e H) los productos de esta reacción suelen ser dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
La combustión se considera incompleta cuando parte del combustible no reacciona completamente porque el oxígeno no es suficiente. Como resultado de ello, algunos de los átomos de carbono se combinan con un solo átomo de oxígeno para formar monóxido de carbono (CO) y otros subproductos potencialmente dañinos.
Hidrocarburos Cíclicos y Aromáticos
Cíclicos
Son hidrocarburos de cadenas carbonadas cerradas, formados al unirse dos átomos terminales de una cadena lineal. Las cadenas carbonadas cerradas reciben el nombre de ciclos.
Aromáticos
Son compuestos cíclicos que guardan estrecha relación con el benceno (C6H6).
Propiedades del Benceno
El benceno es un líquido incoloro y muy inflamable de aroma dulce (que debe manejarse con sumo cuidado debido a su carácter cancerígeno), con un punto de ebullición relativamente alto.