Hidrocarburos

Son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados.

Pueden clasificarse de la siguiente forma:

 

Hidrocarburos alifáticos

 

Estan formados por cadenas de átomos de carbono en las que no hay estructuras cíclicas. Se les denominan en general, hidrocarburos de cadena abierta o acíclicos.
Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono.

 

Alcanos:

Los alcanos son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura.

Fórmula general: CnH2n+2 donde “n” represente el número de carbonos del alcano.

Ejemplo:

Metano (CH₂)

Etano (C₂H₆)

Butano (C₄H₁₀)

 

Alquenos:

Los alquenos se diferencian con los alcanos en que presentan una doble ligadura a lo largo de la molécula. Esta condición los coloca dentro de los llamados hidrocarburos insaturados junto con los alquinos. Con respecto a su nomenclatura es como la de los alcanos salvo la terminación. En lugar de ano como los alcanos es eno.

Ejemplo:

Eteno (CH₂ = CH₂)
Propeno (CH₂  =  CH₂ – CH₃)
Buteno (CH₂  =  CH-CH₂-CH₃)

 

Alquinos:

Estos presentan una triple ligadura entre dos carbonos vecinos. Con respecto a la nomenclatura la terminación ano o eno se cambia por ino. Aquí hay dos hidrógenos menos que en los alquenos. Su fórmula general es C_nH_2n-2.

Ejemplos:

Metil (CH₃-)
Etil (CH₃-CH₂-)
Propil (CH₃-CH₂-CH₂-)

 

Hidrocarburos aromáticos

Constituyen un grupo especial de compuestos cíclicos que contienen en general anillos de seis eslabones en los cuales alternan enlaces sencillos y dobles. Se clasifican, independientemente de los hidrocarburos alifáticos y alicíclicos, por sus propiedades físicas y químicas muy características.

Importancia de los hidrocarburos en la actualidad

A los hidrocarburos los encontramos presentes en la naturaleza formando parte del petróleo y también del gas natural. Bastantes de los productos que se usan cotidianamente son sustancias que se han obtenido a partir de éstos, productos como por ejemplo los detergentes, plásticos, insecticidas, productos de industria farmacéutica, diversos combustibles, etc.

El gas natural se encuentra formado principalmente por el metano, aunque éste suele ir acompañado de otro tipo de hidrocarburos más ligeros con números diferentes de átomos (de 2, 3,4 y 5 átomos concretamente) de carbono.

Los alquenos y otros derivados del benceno se consiguen directamente o también indirectamente a partir del petróleo, siendo especialmente interesantes a nivel industrial. Bastantes de este tipo de compuestos son materiales considerados de partida, en la fabricación de plásticos u otros polímeros, como por ejemplo, el etileno, el tetrafluoroetileno, el estireno, etc., siendo materias primas para la obtención de polietileno teflón, PVC, u otros.

Ejercicio - Nomenclatura

Cómo hacer una formula con el nombre de un alcano:

Para resolver las formulas semidesarrolladas, por ejemplo  tenemos 3,5 dietil - 2,4,6 trimetilheptano se hace lo siguiente:

• Empezaremos de derecha a izquierda, primero se pone el numero de carbonos que esta en la formula, dependiendo del nombre de la terminacion, es el numero de carbonos que se pondran en la cadena. por ejemplo si termina con heptano entonces en numero de carbonos que tenga seran 7.  

•  Despues se acomodan las radicales conforme esté el numero de la formula.

• Por ultimo se poner los hidrogenos y en ellos los subindices conforme al numero de de hidrogenos que falten para que el carbono este completamente enlazado.

Hidrocarburos Aromáticos

Son hidrocarburos derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una inusual estabilidad, que le viene dada por la particular disposición de los dobles enlaces conjugados.

Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría. El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos es "areno" y los radicales derivados de ellos se llaman radicales "arilo". Todos ellos se pueden considerar derivados del benceno, que es una molécula cíclica, de forma hexagonal y con un orden de enlace intermedio entre un enlace sencillo y un doble enlace.

En la actualidad, los principales usos de los compuestos aromáticos como productos puros son: la síntesis química de plásticos, caucho sintético, pinturas, pigmentos, explosivos, pesticidas, detergentes, perfumes y fármacos. También se utilizan, principalmente en forma de mezclas, como disolventes y como constituyentes, en proporción variable, de la gasolina.

Tipos de Hidrocarburos - Mapa Conceptual

Importancia del uso moderado del petróleo

Nuestra sociedad es realmente dependiente al petróleo. En 1880 La Prodición mundial de petróleo, localizada casi por completo en Estados Unidos, era inferior a un millón de toneladas. Hoy, La producción  supera los 3.500 millones de toneladas.

Con el ritmo actual de consumo mundial, las reservas de petróleo se agotarian hacia el año 2043, fecha que podría ser más cercana si el consumo de energía aumenta, como se prevé que ocurra por parte de los países en  vías de desarrollo. Sin embargo, estas previsiones no incluyen hallasgos de nuevos pozos petroleros
o la posibilidad de extraer petroleo de zonas que en la actualidad son consideradas reservas naturales y, por lo tanto, no perforables.

En Estados Unidos, pese a beneficiarse de una producción muy alta, resulta realmente insuficiente para satisfacer su consumo interno, por lo que se ve obligado a importar petróleo.

Los territorios que formaban la antigua URSS, extrae suficiente crudo como para cubrir sus necesidades e incluso para exportarlo. Sin embargo, no hay que olvidarse de otros países clave en el mapa del oro negro: Venezuela, México y China. Cada uno aporta casi el 5% de la producción mundial.

 Alternativas para sustituir al petróleo

 

El petroleo es muy contaminante para nuestro entorno y nosotros mismos. Hace ya un tiempo que existen alternativas tanto para uso industrial como para el combustible usado en nuestros vehículos. Hace años que se viene investigando con aceites vegetales (que son más ecológicos y pueden ser mas baratos si se extendiera su consumo) o utilizando el prácticamente inacabable Hidrógeno. Los fabricantes de automóviles han diseñado ya prototipos avanzados con motores basados en este gas.

Además, compañías petrolíferas llevan años intentando diversificarse hacia otros sectores, y llegado el momento se ocuparán de monopolizar la manufactura y distribución de los combustibles alternativos.