Fundamentos de Química Orgánica: Alcanos e Hidrocarburos Saturados

Definiciones Fundamentales de Química Orgánica

Grupo alquil/alquilo: Estos grupos provienen de los alcanos cuando se les quita un átomo de hidrógeno, dejando una posibilidad de enlace libre para unirse a otra cadena o átomo.

Isómeros: Son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero su estructura es diferente, lo que provoca que sus posibilidades físico y/o químicas sean distintas.

Parafinas: Se definen como mezclas de alcanos de alto peso molecular.

Propiedades coligativas: Se refiere a los cambios de propiedades de las sustancias cuando se preparan soluciones.

Punto de ebullición del metano (-164°C): El metano es el alcano más simple y presenta un punto de ebullición extremadamente bajo.

Combustión incompleta: Ocurre cuando la cantidad de oxígeno es insuficiente y, como consecuencia, se forma monóxido de carbono y dióxido de carbono.

Entalpía: Se puede entender como la cantidad de energía calorífica almacenada por una sustancia.

Enlace covalente: Es el tipo de enlace químico en el cual se comparten los electrones entre los átomos.

Conceptos del Libro de Texto

Hidrocarburos y Alcanos

• Un hidrocarburo se conoce como hidrocarburo saturado cuando todos los enlaces en la molécula son enlaces simples.
• Alcanos: Son una clase de hidrocarburos en la que los átomos están conectados exclusivamente mediante enlaces sencillos.

Representación y Estructura Molecular

En una fórmula estructural condensada, cada átomo de carbono y sus átomos de hidrógeno unidos se escriben como un grupo (por ejemplo, CH₃-CH₂-).

Fórmula de esqueleto: Es una representación del esqueleto de carbono en el que los átomos de carbono se representan como el extremo de cada línea o como esquinas en una línea en zigzag.

Cicloalcanos: Son estructuras cíclicas que tienen dos átomos de hidrógeno menos que los correspondientes alcanos de cadena abierta.

Ramificaciones e Isomería Estructural

Cuando un átomo tiene cuatro o más átomos de carbono, los átomos pueden ordenarse de modo que un grupo lateral denominado ramificación o sustituyente se una a una cadena de carbono principal.

Alcano ramificado: Se define como un alcano que posee al menos una ramificación en su estructura.

Isómeros estructurales: Ocurren cuando dos compuestos tienen la misma fórmula molecular, pero difieren en el orden en el que los átomos están enlazados.

Derivados Halogenados y Propiedades Físicas

Haloalcanos y sus Aplicaciones

En un haloalcano, uno o más átomos de halógeno sustituyen a los átomos de hidrógeno en un alcano original.

Los haloalcanos simples a menudo se nombran bajo la nomenclatura común como haluros de alquilo.

El dibromuro de etileno es el nombre común de un haloalcano que se utiliza para fumigar y tratar madera contra termitas. Es importante destacar que es una sustancia tóxica y carcinógena.

El triclorometano, llamado comúnmente cloroformo (CHCl₃), alguna vez se usó como anestésico, pero actualmente se sabe que es tóxico y puede ser carcinógeno.

Los compuestos llamados clorofluorocarbonados (CFC) se usaron históricamente como propelentes de aerosoles para el cabello, desodorantes axilares y pinturas.

Comportamiento Físico y Reactividad

Los alcanos tienen los puntos de fusión y ebullición más bajos de todos los compuestos orgánicos debido a sus fuerzas intermoleculares débiles.

Los puntos de ebullición de los alcanos ramificados por lo general son más bajos que los de sus isómeros de cadena lineal.

Los enlaces sencillos carbono-carbono en los alcanos son difíciles de romper, lo que los convierte en la familia menos reactiva de los compuestos orgánicos.