Los hidrocarburos son la clase más simple de orgánicossustancias, sus moléculas tienen átomos de solo dos elementos químicos: carbono e hidrógeno. La mayoría de las clases de compuestos orgánicos se obtienen a partir de varios hidrocarburos utilizando métodos de síntesis química.
Los hidrocarburos se dividen en dos subclases:acíclico y cíclico. Los hidrocarburos acíclicos, o los hidrocarburos grasos, o los hidrocarburos alifáticos, incluyen los siguientes grupos: hidrocarburos saturados (alcanos), insaturados (alquenos, alquinos, dienos), terpenos acíclicos. Los hidrocarburos cíclicos están representados por grupos cicloparafina, arenos y terpenos cíclicos. A veces, los terpenos se clasifican como objetos de estudio en química bioorgánica.
Hidrocarburos saturados (alcanos) - compuestoscarbono e hidrógeno, en cuyas moléculas todas las valencias que quedan después de la conexión de los átomos de carbono entre sí por un enlace simple están saturadas con átomos de hidrógeno. Todos los alcanos pueden considerarse derivados u homólogos del metano. Si se elimina un átomo de hidrógeno del metano, que tiene la fórmula molecular CH4, se forma una partícula: el radical CH3. Debido al hecho de que el olerod suele ser tetravalente en una molécula de sustancia orgánica, la combinación de dos de estos radicales provoca la aparición del segundo representante de la serie homóloga: el etano (C2H6). Si se resta un átomo de hidrógeno del etano, se forma un radical etilo que, después de combinarse con CH3, forma un tercer homólogo, propano.
Al analizar la fórmula estructural del propano, es fácilpara establecer que su molécula incluye dos tipos de átomos de carbono: primario y secundario. Cada átomo de carbono primario está unido a un átomo de carbono por una de sus valencias, y el secundario, por dos valencias con dos átomos de carbono. Si resta el átomo de hidrógeno del átomo de carbono primario del propano, se forma propilo primario, del propilo secundario - secundario. La unión al corte primario o secundario de metilo provoca la formación de variedades estructurales del cuarto homólogo. Se forman dos compuestos, butano normal de cadena lineal e isobutano de cadena ramificada.
Hidrocarburos saturados: estructura
El metano es un representante típico de los alcanos.Fórmula molecular CH4. Las moléculas de alcanos se caracterizan por un enlace sigma. En una molécula de metano, un átomo de carbono forma cuatro enlaces covalentes debido a un orbital s y tres orbitales p, y cada átomo de hidrógeno, debido a un orbital s.
Hidrocarburos saturados: nomenclatura e isomería
Al derivar las fórmulas estructurales de los homólogosuna serie de metano, comenzando con butano C4H10, nos encontramos con el fenómeno de la isomería. Por ejemplo, la fórmula molecular C4H10 corresponde a dos compuestos individuales, C5H12 - tres. Posteriormente, el número de isómeros aumenta con el número de átomos de carbono en la molécula de alcano. Por ejemplo, la fórmula molecular C6H14 corresponde a cinco fórmulas estructurales y, en consecuencia, sustancias individuales, C7H16 - 9, C8H18 - 18, C10H22 - 76, C12H26 - 355. Los primeros cuatro representantes de alcanos son gases, del quinto al duodécimo - líquidos, a partir del decimosexto - sólidos ...
Propiedades químicas de los hidrocarburos saturados.
Todos los hidrocarburos saturados son sustancias inertes.Esto se debe al hecho de que en las moléculas de alcano, los átomos de carbono e hidrógeno están unidos por enlaces sigma, por lo que estos compuestos no pueden unir átomos de hidrógeno. Los alcanos entran en reacciones de halogenación, nitración y escisión de radicales. En el proceso de halogenación, los átomos de halógeno reemplazan fácilmente a los átomos de hidrógeno en la molécula de alcano. Durante la nitración, el grupo nitro reemplaza fácilmente al hidrógeno en el terciario, más difícil, en los átomos de carbono secundarios y primarios.
Los hidrocarburos saturados e insaturados sonmateria prima para la obtención de diversas sustancias orgánicas. Escindiendo los átomos de hidrógeno de los hidrocarburos saturados, se pueden obtener insaturados (alquenos, alquinos).
