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A continuación una clase sobre todo lo relacionado con reacciones

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1.- LOS CAMBIOS EN LA MATERIA 1.1- CAMBIOS FÍSICOS

UNIDAD DIDÁCTICA 6

LAS REACCIONES QUÍMICAS

1.2- CAMBIOS QUÍMICOS
La materia puede sufrir cambios mediante diversos procesos. No obstante, todos esos cambios se pueden agrupar en dos tipos: cambios físicos y cambios químicos.

En estos cambios no se producen modificaciones en la naturaleza de las sustancia o sustancias que intervienen. Ejemplos de este tipo de cambios son:

Cambios de estado.

Mezclas.

Disoluciones.

Separación de sustancias en mezclas o disoluciones.

2.- CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
En este caso, los cambios si alteran la naturaleza de las sustancias: desaparecen unas y aparecen otras con propiedades muy distintas. No es posible volver atrás por un procedimiento físico (como calentamiento o enfriamiento, filtrado, evaporación, etc.)
3.- ECUACIONES QUÍMICAS
Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos.

En una reacción química, los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias diferentes a las iniciales.

1. La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.

2. Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:

Reacción exotérmica: se desprende energía en el curso de la reacción.

Reacción endotérmica: se absorbe energía durante el curso de la reacción.

3. Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.

Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:

Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción.

A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento.

Cuando una ecuación química cumple esta segunda regla, se dice que está ajustada o equilibrada. Para equilibrar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes, que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la reacción.

: estos coeficientes situados Nota delante de las fórmulas, son los únicos números en la ecuación que se pueden cambiar, mientras que los números que aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría de una reacción distinta.
4.- CÁLCULO DE LA MASA Y EL VOLUMEN A PARTIR DE ECUACIONES QUÍMICAS
Si se quiere o necesita indicar el estado en que se encuentran las sustancias que intervienen o si se encuentran en disolución, se puede hacer añadiendo los siguientes símbolos detrás de la fórmula química correspondiente:
4.1- Cálculos masa - masa

(s) = sólido.

(metal) = elemento metálico.

(l) = líquido.

(g) = gas.

(aq) = disolución acuosa (en agua).

Aquí tienes dos enlaces para ver cómo se ajustan las ecuaciones químicas:

Las ecuaciones químicas permiten calcular, a partir de una cantidad determinada de alguno de los reactivos y productos que intervienen en una reacción, la cantidad necesaria del resto de los componentes de la misma.

En este caso nos aprovechamos de la relación que hay entre cantidad de sustancia (en mol), masa de sustancia y masa molar, tal como indica la relación:
4.2- Cálculos volumen - volumen

cantidad de sustancia =

masa en gramos

; n (mol) =

m(g)

masa molar

M (g/mol)

Para ver cómo se hace, lee el enunciado del problema siguiente y, a continuación pulsa sobre el gráfico:

Se quiere calcular la cantidad de cloruro de calcio que se obtiene cuando50 g de carbonato de calcio se hacen reaccionar con la cantidad suficiente deácido clorhídrico, en una reacción en la que se obtienen, además,agua y dióxido de carbono

La ley de Avogadro dice lo siguiente:

Volumenes iguales de diferentes gases en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas

5.- VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
Esta ley implica que números iguales (por ejemplo, un mol) de partículas , átomos o moléculas, ocupan el mismo volumen, lo cual es muy útil para realizar cálculos de volúmenes en aquellas reacciones en las que intervengan gases.

Al igual que en el caso anterior, pulsa sobre el gráfico para ver cómo se plantea y soluciona un problema de este tipo:
5.1- Factores que afectan a la velocidad de reacción
Aquí tienes un par de actividades para practicar ambos tipos de cálculos:
Naturaleza de los reactivos
Para saber si una reacción es rápida o lenta, hay que conocer la velocidad a la que transcurre. Podemos definir velocidad de reacción como la variación de cantidad de sustancia formada o transformada por unidad de tiempo.
Concentración de los reactivos
En general, para determinar la velocidad de una reacción, hay que medir la cantidad de reactivo que desaparece o la cantidad de producto que se forma por unidad de tiempo.

la velocidad de una reacción se ve influida por una serie de factores; entre ellos se pueden destacar:
Superficie de contacto de los reactivos
Se ha observado que según los reactivos que intervengan, las reacciones tienen distinta velocidad, pero no se ha podido establecer aún unas reglas generales.
Temperatura
La velocidad de reacción aumenta con la concentración de los reactivos. Para aumentar la concentración de un reactivo:
Presencia de catalizadores

Si es un gas, se consigue elevando su presión.

Si se encuentra en disolución, se consigue cambiando la relación entre el soluto y el disolvente.

Cuanto más divididos están los reactivos, más rápida es la reacción. Esto es así porque se aumenta la superficie expuesta a la misma.
6.- IMPORTANCIA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
En general, la velocidad de una reacción química aumenta conforme se eleva la temperatura.

Un catalizador es una sustancia, distinta a los reactivos o los productos, que modifican la velocidad de una reacción. Al final de la misma, el catalizador se recupera por completo e inalterado. En general, hace falta muy poca cantidad de catalizador.
6.1- Ácidos y bases
Los catalizadores aumentan la velocidad de la reacción, pero no la cantidad de producto que se forma.

Estamos rodeados por reacciones químicas; tienen lugar en laboratorios, pero también en fábricas, automóviles, centrales térmicas, cocinas, atmósfera, interior de la Tierra... Incluso en nuestro cuerpo ocurren miles de reacciones químicas en cada instante, que determinan lo que hacemos y pensamos.

De toda la variedad de reacciones posibles, vamos a ver dos: las de neutralización y las de combustión. Pero antes de verlas, es necesario conocer y dominar el concepto de ácido y base.

Las características de los ácidos y las bases se resumen en el siguiente cuadro:

Ácidos Bases

▪Tienen sabor agrio (ácido).

▪Tienen sabor amargo.

▪Reaccionan con ciertos metales, como Zn, Mg o Fe, para dar hidrógeno

▪Reaccionan con las grasas para dar jabones.

▪Reaccionan con las bases para dar sales

▪Reaccionan con los ácidos para dar sales.

Son sustancias ácidas: el ácido clorhídrico (HCl); el ácido bromhídrico (HBr); el ácido nítrico (HNO ₃); el ácido carbónico (H ₂CO ₃) y el ácido sulfúrico (H ₂SO ₄), entre otros

Son sustancias básicas el hidróxido de amonio o amoniaco disuelto en agua (NH ₄OH); y los hidróxidos de los metales alcalinos (LiOH, NaOH, KOH,...) y alcalinotérreos, como el Ca(OH) ₂, y Mg(OH) ₂, entre otros

Para distinguir si una sustancia es ácida o básica, se utiliza la escala de pH, comprendida entre el 1 y el 14:

Si una sustancia tiene un pH igual a 7, se dice que esneutra, ni ácida ni básica (por ejemplo, el agua pura).

Si una sustancia tiene un pH menor que 7, tiene carácter ácido.

Si una sustanica tien un pH mayor que 7, tiene carácter básico.

En los laboratorios y aquellos otros lugares donde es necesario determinan esta propiedad (como en un análisis de agua potable, por ejemplo), se utiliza un indicador ácido-base, que es una sustancia que presenta un color distinto según sea el pH del medio. Algunos ejemplos se muestran en las dos tablas siguientes:

Indicadores

Color en medio ácido

Color en medio básico

Para ahorrar tiempo y trabajo, se utiliza mucho el papel indicador universal, que es un papel impregnado con una mezcla de indicadores y que adquiere un color distinto según los distintos pH.

6.3.- La combustión
6.2- Neutralización

Cuando entran en reacción un ácido (por ejemplo, HCl) y una base (NaOH), el primero se disocia liberando H⁺ y Cl⁻, mientras que el segundo se disocia en Na⁺ y OH⁻. Los iones Cl⁻ y Na⁺ se unen formando una nueva sustancia neutra (en este caso NaCl), llamada sal y los iones H⁺ y OH⁻ se unen por su parte para forman H ₂O, es decir, agua.

acido + base → sal + agua

La combustión es el proceso químico por el cual una sustancia, llamada combustible, reacciona con el oxígeno. En general, esta reacción es fuertemente exotérmica, desprendiéndose energía en forma de calor, luz o sonido.

Esta reacción no tiene lugar de forma espontánea, sino que, para que comience, ha de aportarse energía a través de una llama o de una chispa eléctrica. Eso si, una vez empezada, continúa por sí sola hasta que se agote el combustible o el oxígeno.

Es una reacción de gran importancia, tanto en la naturaleza como para la actividad humana, ya que es la forma en que los seres vivos y los artefactos humanos obtienen de forma muy mayoritaria su energía. Reacciones de combustión particularmente importantes son:

La CO combustión del carbono. Su ecuación química es la siguiente: C(s) + O ₂(g) ₂(g). El producto es dióxido de carbono y se desprende energía lumínica y calorífica. Cuando esta reacción tiene lugar con poco oxígeno, la reacción es entonces: C(s) + ½O ₂(g) → → CO(g), formándose monóxido de carbono, un gas venenoso y muy peligroso.

La combustión de hidrocarburos (compuestos cuya base es carbono e hidrógeno). En esta reacción se forma CO 2 y vapor de agua. Es la reacción que tiene lugar en la combustión de los combustibles fósiles (carbón y petróleo), fuente básica de obtención de energía en nuestra sociedad. Un ejemplo de esta reacción es la combustión del metano:

CH CO ₄(g) + 2O ₂(g) 2 (g) + 2 H ₂O (g) →

La combustión de la glucosa en el cuerpo humano. La glucosa, procedente de la digestión de ciertos alimentos o de la transformación de otras sustancias, reacciona con el oxígeno presente en las células, produciendo CO₂, agua y liberando energía. Esta reacción es lo que se conoce comorespiración, cuya importancia no es necesario recordar.

Un punto importante a destacar, es que los productos de la combustión, fundamentalmente el dióxido de carbono, tienen una gran incidencia cuando son liberados al medio ambiente, ya que este gas es el que produce mayor efecto invernadero.

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1.- LOS CAMBIOS EN LA MATERIA 1.1- CAMBIOS FÍSICOS UNIDAD DIDÁCTICA 6 LAS REACCIONES QUÍMICAS 1.2- CAMBIOS QUÍMICOS La materia puede sufrir cambios mediante diversos procesos. No obstante, todos esos cambios se pueden agrupar en dos tipos: cambios físicos y cambios químicos.

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a continuación una clase sobre los gases

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PROPIEDADES DE LOS GASES Y SU EXPLICACIÓN

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a continuación clase sobre soluciones acuosas

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Conceptos relacionados con la temática de soluciones en química

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Es un elemento esencial para la vida. Sus propiedades químicas le permiten formar enlaces consigo mismo y con otros muchos átomos para generar moléculas complejas, que son la base de la vida tal y como la conocemos.

El carbono es un elemento de número atómico 6 y cuyo símbolo es C. Fundamental para el desarrollo de la vida, su química se conoce como química orgá nica. No es tóxico, pero alguno de sus compuestos sí lo son. Un ejemplo de ello son el monóxido de carbono y los cianuros.

Podemos encontrarlo en los alimentos que conforman la dieta diaria de cualquier persona, en una cantidad aproximada de 300 gramos, ya que los carbohidratos, grasas, proteínas y fibras lo contienen.

Este elemento de la Tabla Periódica se presenta en la naturaleza como carbón, grafito y diamante, pero estas sustancias tan diferentes entre sí, no serían reconocidas como distintas formas del mismo elemento hasta el nacimiento de la química moderna. Este problema ocupó a muchos de los grandes químicos del siglo XVIII, como Scheele, Berthollet y Lavoisier.

De estas tres sustancias, la que planteó mayores dificultades para ser identificada como carbono fue el diamante, debido a su gran dureza y estabilidad. Ya en 1694 los italianos Guiseppe Averani y Cipriano Targioni lograron destruir uno al enfocarlo con los rayos solares concentrados por una lente. Más tarde, en 1771 se repitió en Francia el mismo experimento y se comprobó que el diamante podía arder sin dejar cenizas. Sin embargo, no fue hasta 1796 cuando Smithson Tennat probó que el diamante era una forma pura de carbono, al demostrar que sólo se obtenía dióxido de carbono al quemarlo. Hoy, además de estas formas alotrópicas encontramos, grafeno, carbinos, fulerenos, nanotubos y nanobuds de carbono con aplicaciones muy novedosas.
Carbono y medio ambiente
En el ámbito medioambiental, es un elemento muy importante. La atmósfera inicial del planeta contenía grandes cantidades de carbono en forma de dióxido de carbono y metano, que fueron cambiando una vez que la vida apareció. El intercambio de este elemento entre la biosfera, geosfera, hidrosfera y atmósfera es lo que conocemos como el ciclo del carbono (inicialmente descubierto por Priestley y Lavoisier), que junto con el del nitrógeno y el del agua son claves para la permanencia de la vida en la tierra.

Desde los inicios de la Revolución Industrial, el hombre está tomando un papel importante en este ciclo debido a las aportaciones de dióxido de carbono de origen antropogénico. El efecto invernadero, la acidificación de los océanos y la lluvia ácida son algunas de sus consecuencias.
Isótopos del carbono
El carbono presenta distintos isótopos (átomos del mismo elemento con distinto número de neutrones) con aplicaciones muy interesantes. . El carbono-11, cuya vida media es de veinte de minutos, se incorpora a distintos radiofármacos con fines diagnósticos en tomografía de emisión de positrones. El isótopo carbono-14 que se produce cuando los radiación cósmica bombardea el nitrógeno de la atmósfera, permite datar objetos de antiguas civilizaciones, ya que su periodo de semidesintegración es de 5730 años. El carbono -12 se ha utilizado para definir una la unidad de cantidad de materia: el mol. En octubre de 1971, durante la XIV reunión de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) se adoptó la siguiente definición: "El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como hay átomos en 0,012 kg de carbono 12".

Esta definición cambió en 2018 con la redefinición de las unidades del SI, (basadas en las constantes fundamentales) que será aprobada en la XXVI reunión de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) y entrará en vigencia a partir del 20 de mayo de 2019 (Día Mundial de la Metrología). La nueva definición del mol será la siguiente: " El mol, cuyo símbolo es mol, es la unidad de cantidad de sustancia del SI de una entidad elemental especificada, que puede ser un átomo, molécula, ión, electrón, cualquier otra partícula o un grupo especificado de tales partículas. Se define asignando el valor numérico fijo de 6,022 140 76 x 1023 a la constante de Avogadro NA cuando ésta se expresa en la unidad mol-1."

Carbono vítreo

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El carbono es un elemento de número atómico 6 y cuyo símbolo es C. Fundamental para el desarrollo de la vida, su química se conoce como química orgá nica. No es tóxico, pero alguno de sus compuestos sí lo son. Un ejemplo de ello son el monóxido de carbono y los cianuros.

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El carbono. Elemento básico para la vida

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Una de las formas en las cuales se encuentra el carbono es el grafito, que es el material del cual está hecha la parte interior de los lápices de madera. El grafito tiene exactamente los mismos átomos del diamante, pero por estar dispuestos en diferente forma, su textura, dureza y color son diferentes. Los diamantes naturales se forman en lugares donde el carbono ha sido sometido a grandes presiones y altas temperaturas. Los diamantes se pueden crear artificialmente, sometiendo el grafito a temperaturas y presiones muy altas. Su precio es menor al de los diamantes naturales, pero si se han elaborado adecuadamente tienen la misma dureza, color y transparencia.

La forma amorfa es esencialmente grafito, pero no llega a adoptar una estructura cristalina macroscópica. Esta es la forma presente en la mayoría de los carbones y en el hollín.

A presión normal, el carbono adopta la forma del grafito, en la que cada átomo está unido a otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales; este estado se puede describir como 3 electrones de valencia en orbitaleshíbridos planos sp² y el cuarto en el orbital p.

Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (romboédrica) tienen propiedades físicas idénticas. Los grafitos naturales contienen más del 30 % de la forma beta, mientras que el grafito sintético contiene únicamente la forma alfa. La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecánicos, y esta recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 °C.

Debido a la deslocalización de los electrones del orbital pi, el grafito es conductor de la electricidad, propiedad que permite su uso en procesos de electroerosión. El material es blando y las diferentes capas, a menudo separadas por átomos intercalados, se encuentran unidas por enlaces de Van de Waals, siendo relativamente fácil que unas deslicen respecto de otras, lo que le da utilidad como lubricante.

A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante, en el cual cada átomo está unido a otros cuatro átomos de carbono, encontrándose los 4 electrones en orbitales sp³, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el germanio y, gracias a la resistencia del enlace químico carbono-carbono, es, junto con el nitruro de boro, la sustancia más dura conocida. La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza como lonsdaleíta, una forma similar al diamante pero hexagonal.

Los fullerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se combina con pentágonos (y en ciertos casos, heptágonos), lo que curva los planos y permite la aparición de estructuras de forma esférica, elipsoidal o cilíndrica. El constituido por 60 átomos de carbono, que presenta una estructura tridimensional y geometría similar a un balón de fútbol, es especialmente estable. Los fullerenos en general, y los derivados del C ₆₀ en particular, son objeto de intensa investigación en química desde su descubrimiento a mediados de los 1980.

A esta familia pertenecen también los nanotubos de carbono, que pueden describirse como capas de grafito enrolladas en forma cilíndrica y rematadas en sus extremos por hemiesferas (fulerenos), y que constituyen uno de los primeros productos industriales de la nanotecnología.

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Una de las formas en las cuales se encuentra el carbono es el grafito, que es el material del cual está hecha la parte interior de los lápices de madera. El grafito tiene exactamente los mismos átomos del diamante, pero por estar dispuestos en diferente forma, su textura, dureza y color son diferentes.

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¿Qué son los Hidrocarburos?

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos cuya estructura molecular se forma de la unión entre átomos de hidrógeno y carbono.

La fórmula básica de los hidrocarburos es la siguiente: .

Estos compuestos orgánicos pueden encontrarse en diferentes estados de materia: líquido, gaseoso (gas natural o por condensación) y eventualmente sólido.

El petróleo (en estado líquido) y el gas natural (en estado gaseoso) son mezclas de hidrocarburos. Los hidrocarburos son la fuente de la que derivan otras sustancias orgánicas, tales como el combustible fósil.

Características de los hidrocarburos

Son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de hidrógeno y carbono.

No suelen ser biodegradables.

Son hidrofóbicos, esto es, insolubles en agua.

Son lipofílicos, es decir, solubles en solventes orgánicos.

Cuando la combustión es óptima o completa, producen agua y dióxido de carbono.

Cuando la combustión es inadecuada o incompleta, producen agua y monóxido de carbono o carbono (hollín).

Clasificación de los hidrocarburos

Existen dos grandes tipos de hidrocarburos. Veamos cada uno por separado.

Hidrocarburos aromáticos o arenos

Son compuestos orgánicos cíclicos caracterizados por tener un núcleo común, conocido como benceno. Puede ser de dos clases:

Monocíclico: aquellos en los que se sustituye una molécula de hidrógeno del anillo bencénico por cadenas laterales, es decir, por residuos hidrocarbonados. Por ejemplo, Metilbenceno o Tolueno (C₆H₅₋CH₃).

Policíclico: son los que contienen dos o más núcleos de benceno.

Hidrocarburos alifáticos

Están constituidos esencialmente por hidrógeno y carbono y no tienen carácter aromático. Sus cadenas son abiertas, y pueden ser tanto lineales como ramificadas. Los hidrocarburos alifáticos se subdividen en:

Hidrocarburos saturados o alcanos: son aquellos cuyos enlaces de carbono son simples. Los alcanos contienen enlaces simples de carbono-carbono. La fórmula general de los alcanos es la siguiente: (CnH2n+2) Por ejemplo, el etano.

Hidrocarburos no saturados: son aquellos que contienen enlaces dobles o triples de carbono-carbono. Forman parte de este grupo:

Alquenos u olefinas: con enlaces dobles de carbono-carbono (CH₂=CH₂). Por ejemplo: el Limoneno (proveniente de los aceites cítricos).

Alquinos o acetilenos (con enlaces triples de carbono-carbono). Por ejemplo: el etino (HC≡CH).

¿De dónde provienen los hidrocarburos?

Los hidrocarburos suelen encontrarse en yacimientos, depósitos o reservorios al nivel del subsuelo, ya sea en la plataforma terrestre o en la plataforma marina.

El proceso que resulta en la obtención de hidrocarburos consta de cuatro etapas. Conozcámoslas.

1. Sedimentación a gran profundidad

Los hidrocarburos se forman a partir de la descomposición y transformación térmica de sedimentos de materia orgánica (algas, restos de plantas, animales) depositados a gran profundidad, los cuales están contenidos en la llamada roca madre, es decir, en la base rocosa del suelo.

2. Calentamiento y presión

La concentración de la temperatura y la presión ejercida en la materia orgánica a lo largo de los siglos hace que se transforme en líquido (petróleo) o gas. De la presencia de la roca madre depende la transformación de la materia orgánica.

3. Migración de los hidrocarburos desde la roca madre hasta la roca almacén

Una vez transformados, los hidrocarburos migran hacia los poros de las llamadas rocas almacén, esto es, arenas y rocas fragmentadas que pueden absorber y expulsar los fluidos. Las rocas almacén tienen dos características: porosidad y permeabilidad. No se trata, pues, de un depósito cóncavo como suele imaginarse.

4. Retención por trampa petrolífera o rocas impermeables

Se llama trampa petrolífera a la forma geométrica de una roca almacén donde queda atrapado el fluido. La trampa está cubierta por una roca sello que impide que el hidrocarburo en cuestión sea expulsado hacia la superficie.

Vea también:

Uso e importancia de los hidrocarburos

De los hidrocarburos se forman otras sustancias importantes, sin las cuales la vida moderna e industrial como la conocemos no sería posible.

Los hidrocarburos tienen, en efecto, muchos usos tanto al nivel industrial como en la vida cotidiana, ya que a partir de ellos se obtiene:

Recursos energéticos: se refiere a los combustibles procedentes de los hidrocarburos que permiten la movilización de la industria, el transporte, la agricultura y la corriente eléctrica para el consumo doméstico. Esto equivale a casi el 80% de la generación de electricidad en el mundo.

Materias primas: útiles en la fabricación de productos tales como plástico, tintas, gomas, fibras sintéticas para textiles, detergentes, lápices, insecticidas y productos químicos en general.

Productos especiales: entre estos se cuentan el asfalto, las grasas para equipos y motores, los lubricantes, las parafinas, etc.

Vea también Combustible fósil.

Hidrocarburos sustituidos

Se refiere a aquellos compuestos que, aunque comparten la misma estructura básica de un hidrocarburo, contienen también átomos de otros elementos químicos. Se llama grupo funcional a esa sección de la molécula con estas características.
Por ejemplo:
Compuestos halogenados como los incluidos en pesticidas, repelentes, disolventes o refrigerantes.

Fecha de actualización: 03/12/2020. Cómo citar: "Hidrocarburos". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/hidrocarburos/ Consultado:

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Los hidrocarburos son compuestos orgánicos cuya estructura molecular se forma de la unión entre átomos de hidrógeno y carbono. La fórmula básica de los hidrocarburos es la siguiente: . Estos compuestos orgánicos pueden encontrarse en diferentes estados de materia: líquido, gaseoso (gas natural o por condensación) y eventualmente sólido.

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Los cuatro primeros tienen un nombre sistemático que consiste en los prefijos met-, et-, prop-,y but-seguidos del sufijo "-ano".Los demás se nombran mediante los prefijos griegos que indican el número de átomos de carbono y la terminación "-ano".

Fórmula
Nombre Radical Nombre

Otros nombres de la serie de los alcanos son los siguientes:

Nº de C Nombre Nº de C Nombre

Se llama radical alquilo a las agrupaciones de átomos procedentes de la eliminación de un átomo de H en un alcano, por lo que contiene un electrón de valencia disponible para formar un enlace covalente. Se nombran cambiando la terminación -ano por -ilo, o -il cuando forme parte de un hidrocarburo.

Cuando aparecen ramificaciones (cadenas laterales) hay que seguir una serie de normas para su correcta nomenclatura.

Se elige la cadena más larga . Si hay dos o más cadenas con igual número de carbonos se escoge la que tenga mayor número de ramificaciones.

3-metil hex ano

de la cadena principal comenzando por el extremo que tenga más cerca alguna ramificación, buscando que la posible serie de números "Se numeran localizadores" sea siempre la menor posible.l os átomos de carbono

2,2,4-trimetilpentano, y no 2,4,4-trimetilpentano

que la cadena principal, precedidas de su correspondiente número localizador y con la terminación "Las cade-il" para indicar que son radicales.n as latera le s se nombran antes

Si un mismo átomo de carbono tiene dos radicales se pone el número localizador delante de cada radical y se ordenan por orde n alfabétic o.

4- etil-2- metil-5- p ropiloctano

Si un mismo radical se repite en varios carbonos, se separan los números localizadores de cada radical por comas y se antepone al radical el prefijo "di-", "tri-", "tetra-", etc.

2,3- di metilbutano

Si hay dos o más radicales diferentes en distintos carbonos, en el orden alfabético no se tienen en cuenta los prefijos: di-, tri-, tetra- etc. así como sec-, terc-, y otros como cis-, trans-, o-, m-, y p-; pero cuidado si se tiene en cuenta se nombran por orde n alfabétic o anteponiendo su número localizador a cada radical.iso-.

5- isopropil-3- m etiloctano

Si las cadenas laterales son complejas, se nombran de forma independiente y se colocan, encerradas dentro de un paréntesis como los demás radicales por orden alfabético. En estos casos se ordenan por la primera letra del radical. Por ejemplo, en el (1,2-dimetilpropil) si tendremos en cuenta la "d" para el orden alfabético, por ser un radical complejo. En las cadenas laterales el localizador que lleva el número 1 es el carbono que está unido a la cadena principal.

5-(1,2- dimetilpropil)-4- etil-2- m etilnonano

4- etil-5- m etiloctano

La nomenclatura de la IUPAC admite los nombres tradicionales de algunos radicales substituidos, lo que facilita la nomenclatura en estos casos:

secbutilo (butilo secundario)

(1-metilpropilo)

tercbutilo (butilo terciario)

(1,1-dimetiletilo)

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Los cuatro primeros tienen un nombre sistemático que consiste en los prefijos met-, et-, prop-,y but-seguidos del sufijo "-ano".Los demás se nombran mediante los prefijos griegos que indican el número de átomos de carbono y la terminación "-ano".

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Los hidrocarburos son compuestos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno a través de enlaces covalentes. Se dividen en Alifáticos y Aromáticos. Los primeros se subdividen a su vez en Alcanos, Alquenos, Alquinos y sus análogos Cíclicos, también denominados Alicíclicos. La presentación a continuación elabora sobre los Alcanos.

1. 1. Nomenclatura Orgánica Básica Hidrocarburos Alifáticos. Alcanos y Cicloalcanos

2. 2. Hidrocarburos - Clasificación Los hidrocarburos son compuestos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno a través de enlaces covalentes. Se dividen en Alifáticos y Aromáticos. Los primeros se subdividen a su vez en Alcanos, Alquenos, Alquinos y sus análogos Cíclicos, también denominados Alicíclicos

3. 3. Nomenclatura de Alcanos Los alcanos se nombran con la terminación "ano" y los cuatro primeros compuestos de la serie reciben los nombres de Metano, Etano, Propano y Butano. A partir de cinco átomos de carbono los nombres se derivan del prefijo griego o latino (penta, hexa, hepta, octa, nona, deca, undeca, etc.) para el número particular de carbonos en el compuesto, resultando así: pentano, hexano, heptano, etc.

4. 4. El átomo de Carbono Cuando observamos moléculas como la del metano, CH4, nos damos cuenta que estas no podrían formarse ya que el carbono solo posee dos orbitales con un electrón y se precisan cuatro para formar los cuatro enlaces de la molécula

5. 5. Esta dificultad puede ser resuelta considerando para el Carbono un estado excitado en el que uno de los electrones del orbital 2s pase a ocupar el orbital 2pz vacío. Se obtienen 4 orbitales híbridos sp3 y el enlace ahora es posible

6. 6. Los Alcanos solo contienen átomos de Carbono e Hidrógeno en su molécula, unidos entre sí por enlaces covalentes sencillos A continuación se muestra una tabla con algunos de los miembros de esta serie:

7. 7. Los Alcanos pueden ser:

8. 8. En los alcanos de cadena abierta, lineales o normales, tan solo existen carbonos primarios (extremos de la cadena) y secundarios (intermedios), mientras que en los ramificados pueden haber carbonos primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios, dependiendo de si están unidos a uno, dos, tres o cuatro átomos de carbono.

9. 9. Identifique el grado de substitución de cada átomo de carbono en las siguientes moléculas:

10. 10. Note que podemos escribir sus formulas de diferentes maneras:

11. 11. Alcanos Acíclicos Ramificados Presentan ramificaciones o cadenas laterales que también se denominan radicales. Un radical es un conjunto de átomos que resulta de la pérdida formal de un átomo de H de un hidrocarburo. Si el hidrocarburo es un alcano, el radical resultante se denomina radical alquilo y se nombra sustituyendo la terminación -ano por -ilo:

12. 12. Algunos ejemplos de radicales son:

13. 13. Antes de estudiar las etapas para nombrar correctamente un alcano, será importante poder escribir todos los isómeros correspondientes a una fórmula molecular

14. 14. Isómeros Los Isómeros son compuestos diferentes que comparten la misma fórmula molecular

15. 15. * Todos los isómeros estructurales deben corresponder a la misma fórmula molecular. Evite escribir estructuras duplicadas. Por ejemplo si desea escribir los isómeros del heptano C7H16, siga las siguientes etapas: .- Empiece con la estructura de cadena lineal de siete carbonos, para la cual solo hay una posible: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

16. 16. * Considere los isómeros mas próximos con una cadena continua de seis carbonos, donde un grupo o radical CH3 deberá estar unido a uno de los átomos de carbono no terminales para producir estructuras de cadena ramificada:

17. 17. Los Isómeros del n- Hexano, escritos como cadenas un poco mas detalladas, son los siguientes:

18. 18. Vamos a nombrar el siguiente alcano: Ubicamos la cadena de carbonos continua más larga y numeramos por el extremo más cercano al radical, e identificamos los que están presentes:

19. 19. La cadena continua más larga tiene 7 carbonos y se empezó la numeración por el extremo derecho porque es el más cercano a un radical. Identificamos los radicales y el número del carbono al que están unidos, los acomodamos en orden alfabético y unido el último radical al nombre de la cadena. 4-ETIL-2-METILHEPTANO

20. 20. Otro ejemplo: Buscamos la cadena continua más larga, la cual no tiene que ser siempre horizontal. Numeramos por el extremo más cercano al radical. Ordenamos los radicales en orden alfabético y unimos el nombre de la cadena al último radical.

21. 21. 5-ISOPROPIL-3- METILNONANO

22. 22. Nombre el siguiente alcano: 5-n -BUTIL-4,7-DIETILDECANO

23. 23. 3-ETIL-4-METILHEXANO

24. 24. Ahora, el caso contrario. Partiendo del nombre, escribir la formula estructural...

25. 25. Escribir la formula de: 3,4,6-TRIMETIL HEPTANO 1.- La cadena heptano tiene 7 átomos de carbono. Los numeramos de izquierda a derecha, pero se puede hacer de derecha a izquierda

26. 26. Ahora, se colocan los radicales en el carbono que corresponda, teniendo cuidado de colocar el radical por el enlace libre. CH2

27. 27. Completamos la estructura con los hidrógenos necesarios

28. 28. 3-METIL-5-ISOPROPILNONANO El Nonano es una cadena de 9 carbonos Colocamos los radicales:

29. 29. Los radicales pueden acomodarse de diferentes formas, siempre y cuando conserve su estructura. Finalmente completamos con los hidrógenos necesarios para que cada carbono tenga sus 4 enlaces.

30. 30. 5-TER-BUTIL-5-ETILDECANO El Decano es una cadena de 10 carbonos Los dos radicales de la estructura están en el mismo carbono por lo tanto se coloca uno arriba y el otro abajo del carbono # 5:

31. 31. Completamos con los hidrógenos:

32. 32. 5-SEC-BUTIL-5-TER-BUTIL-8-METILNONANO Nonano es una cadena de 9 carbonos: Colocamos los radicales:

33. 33. Ahora completamos con hidrógeno para que cada carbono tenga 4 enlaces:

34. 34. Un último ejemplo: 5-ISOBUTIL-4-ISOPROPIL-6-n-PROPILDECANO Decano es una cadena de 10 carbonos que numeramos de izquierda derecha:

35. 35. Colocamos los radicales cuidando de acomodarlos en forma correcta

36. 36. Contamos los enlaces para poner los hidrógenos necesarios para completar 4 enlaces a cada carbono:

37. 37. CICLOALCANOS Muchos compuestos orgánicos son cíclicos: es decir sus átomos están formando un anillo. Su fórmula general es (CH2)n y se suelen representar como polígonos. Se nombran como los alcanos acíclicos, anteponiendo el prefijo "ciclo"

38. 38. Los Cicloalcanos sustituidos se nombran tomando como base el nombre de Cicloalcanos y nombrando los grupos alquilo como sustituyentes siguiendo las reglas de la IUPAC. Si un ciclo va como sustituyente se nombra como cicloalquilo.

39. 39. Los cicloalcanos sustituidos a diferencia de los alcanos de cadena abierta, pueden presentar isomería geométrica, debido a que los enlaces simples C-C no tienen libre rotación. Pueden existir cicloalcanos cis y cicloalcanos trans.

40. 40. Los nombres de los cicloalcanos sin cadenas laterales se forman anteponiendo el prefijo "ciclo" al nombre del alcano lineal correspondiente con el mismo número de átomos de carbono. Su estructura se representa con un polígono correspondiente con su número de carbonos:

41. 41. Los sustituyentes univalentes derivados de cicloalcanos sin cadenas laterales se nombran reemplazando la terminación "-ano" del nombre del hidrocarburo por la terminación "- il"; el átomo de carbono con la valencia libre se numera como 1. El nombre genérico de estos sustituyentes es "cicloalquilo".

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Los hidrocarburos son compuestos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno a través de enlaces covalentes. Se dividen en Alifáticos y Aromáticos. Los primeros se subdividen a su vez en Alcanos, Alquenos, Alquinos y sus análogos Cíclicos, también denominados Alicíclicos. La presentación a continuación elabora sobre los Alcanos. 1.

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Ejercicios - Nomenclatura de alcanos (parte 1)