Propiedades y Nomenclatura de Alcanos y Cicloalcanos: Fundamentos de Química Orgánica
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Alcanos: Definición y Estructura
Los alcanos son compuestos de carbono e hidrógeno, por lo cual se denominan hidrocarburos. Son compuestos de cadena abierta unidos entre sí por enlaces sencillos de carbono-hidrógeno y carbono-carbono.
Características Químicas
- Presentan muy poca reactividad con la mayoría de los reactivos químicos; por este motivo, también se les llama parafinas.
- El H₂SO₄, el NaOH, el HNO₃ y ciertos oxidantes los atacan solo a elevadas temperaturas.
- Presentan reacciones de sustitución.
- Los alcanos reaccionan con los halógenos lentamente en la oscuridad, pero velozmente en presencia de luz.
Características Físicas
- Son parte de una serie homóloga, ya que cada término se diferencia del que lo continúa por un grupo -CH₂-.
- Los primeros cuatro miembros, en condiciones normales, se encuentran en estado gaseoso.
- Entre el C₅ y el C₁₅ se encuentran en estado líquido y, de allí en adelante, son sólidos.
- El punto de ebullición asciende a medida que aumenta el número de carbonos.
- Son de menor densidad que el agua.
- Son insolubles en agua, pero solubles en compuestos orgánicos.
Nomenclatura
Los primeros cuatro miembros tienen un nombre sistemático que consiste en los prefijos met-, et-, prop-, but- seguido del sufijo -ano. Los demás se nombran mediante los prefijos griegos que indican el número de carbonos, seguidos de la terminación -ano.
Cicloalcanos: Estructura y Propiedades
Los cicloalcanos son alcanos que tienen los extremos de la cadena unidos formando un ciclo; tienen dos hidrógenos menos que el alcano del cual derivan. Se nombran utilizando el prefijo ciclo- seguido del nombre del alcano y se empiezan a formar a partir de tres carbonos en adelante.
Características Químicas
- Las cadenas laterales o ramificaciones se nombran antes de la cadena principal.
- Sufren reacciones de sustitución al ser tratados con cloro o bromo.
- Los ciclopropanos y los ciclobutanos, al reaccionar con hidrógeno a temperaturas elevadas, abren el anillo y se obtiene un alcano normal.
Características Físicas
- El punto de ebullición aumenta a medida que aumenta el número de carbonos y son entre 10°C y 20°C más altos que los alcanos correspondientes.
- Su densidad llega al máximo cuando tienen de 8 a 13 átomos de carbono.
- Para los cicloalcanos más grandes que el ciclohexano, el esqueleto adopta una forma plegada.