Autor Nilxon Rodríguez Maturana Lic. Química y Biología (U. T. CH.) Esp . C. P. D. (U. A. N.)
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Autor
Nilxon Rodríguez Maturana
Lic. Química y Biología (U. T. CH.)
Esp. C. P. D. (U. A. N.)
Esp. Informática y Telemática (F. U. A. A.)
LOS HIDROCARBUROS ALCANOS
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
LOS HIDROCARBUROS ALCANOS ( C – C )
1
ALCANOS
C n H2 * (n) + 2
Los hidrocarburos alcanos también son conocidos con el nombre de parafinas, (del latín,parum = poca, y affinis= afinidad) debido a su poca reactividad química, la cual se debe a la fortaleza de los enlaces simples que presentan los alcanos. Los alcanos se caracterizan por ser saturados ya que poseen o tienen enlaces sencilloso simples uniendo los carbonos en las cadenas.
Los alcano tienen como formula general la siguiente:
Donde (n), equivale a un número arábigo entero
Donde ( C ), equivale a CARBONO.
Donde ( H ), equivale a HIDROGENO.
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
Teniendo en cuenta los siguientes valores para ( n ) : 5 y 8, emplee laformula general de los alquenos para construir o elaborar las formulas :
2
C n H2 * (n)
a.- Molecular b.- Estructural
C
d.- Nombre del compuesto.
c.- Condensada.
ejercicios
s O l u c i ó n
Si n = 5
C F. MOLECULAR
LOS HIDROCARBUROS ALCANOS ( C - C )
5 (5)H2*
12H5
+ 2
C5 10H + 2
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
C –C –C -C -C
H2H3 H2 H2 H3
CH3 CH3( )CH23
Formula condensada
Formula abreviada
Nombre del compuestoPentano
- C –C –C –C –C-
H HH H H
H HH H H
HH Formula estructural
C5 H12 Formula molecular
Teniendo en cuenta los siguientes valores para ( n ) : 8, emplee laformula general de los alquenos para construir o elaborar las formulas :
3
C n H2 * (n)
a.- Molecular b.- Estructural
C
d.- Nombre del compuesto.
c.- Condensada.
ejercicios
s O l u c i ó n
Si n = 8
C F. MOLECULAR
LOS HIDROCARBUROS ALCANOS ( C - C )
8 (8)H2*
18H8
+ 2
C8 16H + 2
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
C -C –C –C –C -C -C -C
H2H3 H2 H2 H3
CH3 CH3( )CH26
Formula condensada
Formula abreviada
Nombre del compuestoOctano
H2 H2 H2
C8 H18Formula molecular
H HH H H
H HH H H
HH Formula estructuralH H H
H H H
- C –C –C –C –C –C –C –C-
NOMENCLATURA DE ALCANOS RAMIFICADOS
En la actualidad la nomenclatura de los compuestos orgánicos se rige por las normasestablecidas por la IUPAC.
4
Su nomenclatura se basa en prefijos numéricos (met, et, prop, but, etc.) que indican la cantidad de carbonos presentes en la cadena principal, el nombre lo complementael sufijo (ANO). Por ejemplo:
1 Carbono Met ano Metano
Cant. Carbono PREFIJO NUMÉRICO SUFIJO ALCANO NOMBRE
2 Carbono Et ano Etano
3 Carbono Prop ano Propano
4 Carbono But ano Butano
5 Carbono Pent ano Pentano
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NOMENCLATURA DE ALCANOS RAMIFICADOSPara nombrar o leer éste tipo o clase de compuestos la I. U. P. A. C. recomienda las
siguientes normas o reglas:
5
Se selecciona o elige la cadena de carbono (continuo) más largala cual recibe el nombre de cadena principal y es ella la que deter-mina la base del nombre del compuesto, por ejemplo:
REGLA No. 1
CH3 –CH2 –CH –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH3
CH3
3 42 5 61 7 8
6 5 4 3 2 1
7
Ejercicio No. 1
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
Una vez que se selecciona la cadena de carbono (continuo) más largao cadena principal, los carbonos y los demás elementos que quedan por fuera de dicha cadena pasan a ser grupos sustituyentes o ramificaciones, por ejemplo:
REGLA No. 2
CH3 –CH2 –CH –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH3
CH3
Grupo sustituyente o ramificación
Metil o Metilo
Se numera la cadena principal de carbono en sentido de izquierdaa derecha y viceversa, esto se hace para elegir la numeración y nombrecorrecto, que será la que indique la(s) posiciones más baja de la(s)ramificación (es) o grupo(s) sustituyente(s) , esto se hace por medio de suma si en la cadena hay dos o más ramificaciones, así :
REGLA No. 3
CH3 –CH2 –CH –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH3
CH3
3 42 5 61 7 8
6 57 4 38 2 1
Posición de la ramificación o grupo sustituyente según cada numeración
NUMERACIÓN NEGRA NUMERACIÓN CAFÉ
3 6
Siempre se escoge como cadena correcta la que de la numeración más baja
Posición del sustituyente
Se procede a escribir el nombre correcto para el compuesto, teniendo encuenta la numeración que indica la(s) posición(es) más baja del o de lossustituyente(s) o ramificación(es), así:
REGLA No. 4
CH3 –CH2 –CH –CH2 –CH2 –CH2 –CH2 –CH3
CH3
3 42 5 61 7 8
3 - Metil octanoEl nombre del compuesto es:
NOMENCLATURA DE ALCANOS RAMIFICADOS
Para nombrar o leer éste tipo o clase de compuestos la I. U. P. A. C. recomienda las siguientes normas o reglas:
6
Se selecciona o elige la cadena de carbono (continuo) más largala cual recibe el nombre de cadena principal y es ella la que deter-mina la base del nombre del compuesto, por ejemplo:
REGLA No. 1
3 42 5 61
7
6 5 4 3 2 178
CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH2 –CH –CH2 –CH3
CH3 CH3
Ejercicio No. 2
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
Una vez que se selecciona la cadena de carbono (continuo) más largao cadena principal, los carbonos y los demás elementos que quedan por fuera de dicha cadena pasan a ser grupos sustituyentes o ramificaciones, por ejemplo:
REGLA No. 2
Grupo sustituyente o ramificación Metil o Metilo
CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH2 –CH –CH2 –CH3
CH3 CH3
Se numera la cadena principal de carbono en sentido de izquierdaa derecha y viceversa, esto se hace para elegir la numeración y nombrecorrecto, que será la que indique la(s) posiciones mas baja de la(s)ramificación (es) o grupo(s) sustituyente(s) , esto se hace por medio de suma si en la cadena hay dos o más ramificaciones, así :
REGLA No. 3
Posiciones de las ramificaciones o grupo sustituyentes según cada numeración se suman así:
NUMERACIÓN NEGRA NUMERACIÓN CAFÉ
4 + 6 = 10 3 + 5 = 8
3 42 5 61 7 8
6 5 4 3 2 178
CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH2 –CH –CH2 –CH3
CH3 CH3
Siempre se escoge como cadena correcta la que de la numeración más baja
Posición de sustituyentes
Se procede a escribir el nombre correcto para el compuesto, teniendo encuenta la numeración que indica la(s) posición(es) más baja del o de lossustituyente(s) o ramificación(es), así:
REGLA No. 4
3, 5 - Dimetil octanoEl nombre del compuesto es:
6 5 4 3 2 178
CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH2 –CH –CH2 –CH3
CH3 CH3
NOMENCLATURA DE ALCANOS RAMIFICADOSPara nombrar o leer éste tipo o clase de compuestos la I. U. P. A. C. recomienda las
siguientes normas o reglas:
7
Se selecciona o elige la cadena de carbono (continuo) más larga la cualrecibe el nombre de cadena principal y es ella la que determina la base del nombre del compuesto, por ejemplo:REGLA No. 1
2
4
1
3
Ejercicio No. 4
CH2 –CH3
CH3 –CH2 –C –CH2 –CH3
CH -CH3
CH3
5
2 41 3 5
Nota: Como puede verse hay varias cadena de igual longitud, cuando se presenta este caso,la cadena que debe elegirse será la que produzca u origine más sustituyentes o ramificaciones
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
2
4
1
3
Ejercicio No. 4
CH2 –CH3
CH3 –CH2 –C –CH2 –CH3
CH -CH3
CH3
5
Nota: La cadena más correcta es la negra ya que produce u origina tres (3) sustituyentes ola ramificaciones.
2 41 3 5
Sustituyentes =2 Sustituyentes =3
CH2 –CH3
CH3 –CH2 –C –CH2 –CH3
CH -CH3
CH3
2
4
1
3
5
Una vez que se selecciona la cadena de carbono (continuo) más largao cadena principal, los carbonos y los demás elementos que quedan por fuera de dicha cadena pasan a ser grupos sustituyentes o ramificaciones, por ejemplo:
REGLA No. 2
Metil o Metilo
Etil o Etilo
CH2 –CH3
CH3 –CH2 –C –CH2 –CH3
CH -CH3
CH3
2
4
3
5
Se numera la cadena principal de carbono en sentido de abajo haciaarriba y viceversa, esto se hace para elegir la numeración y nombrecorrecto, que será la que indique la(s) posiciones más baja de la(s)ramificación (es) o grupo(s) sustituyente(s) , esto se hace por medio de suma si en la cadena hay dos o más ramificaciones, así :
REGLA No. 3
4
1
5
2
3
1
CH2 –CH3
CH3 CH2 C CH2 CH3
CH CH3
CH3
Posiciones de las ramificaciones o grupos sustituyentes según cada numeraciónse suman, así:
NUMERACIÓN NEGRA NUMERACIÓN CAFÉ
2 + 3 + 3 = 8 3 + 3 + 4 = 10Siempre se escoge como cadena correcta la que de la numeración más baja
Posición de sustituyentes
REGLA No. 4
3, 3 -Dietil pentanoEl nombre del compuesto es:
2
3
CH2 –CH3
CH3 CH2 C CH2 CH3
CH CH3
CH3
1
metil-2 -
54
Se procede a escribir el nombre correcto para el compuesto, teniendo encuenta la numeración que indica la(s) posición(es) más baja del o de lossustituyente(s) o ramificación(es) y éstos se escriben en orden alfabético,así:
NOMENCLATURA DE ALCANOS RAMIFICADOS
Teniendo en cuenta los criterios o recomendaciones que establece la I. U. P. A. C. construya o elabore la formula química correcta para el siguiente compuesto:
8
EJERCICIO No. 1
H H3H3 H2
4 - Isopropil heptano
C C C C C C C
CH3 - CH - CH3
52 3 4 61 7H2H2H2
(7) Carbonos en la cadena principal
Isopropil
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Teniendo en cuenta los criterios o recomendaciones que establece la I. U. P. A. C. construya o elabore la formula química correcta para el siguientes compuesto:
EJERCICIO No. 2
H3H2 H2
5, 6 - Bietil decano
C C C C C C C
CH3 - CH2
63 4 5 72 8HH2H2
(10) carbonos en la cadena principal
Etil
- 5 - metil
CH2 - CH3 CH3Metil
C C C H2H2H3
1 109
PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALCANOS
Es la reacción que ocurre entre los halógenos (grupo VIIa) con los alcanos , y consiste en la sustitución de los hidrógenos que componen al alcano por el halógeno con queéste reacciona para formar los correspondientes derivados halogenados.
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1.- HALOGENACIÓN
Esta reacción ocurre en presencia de luz o a altas temperaturas y ocurre usualmentecon los elementos cloro y Bromo, ya que con el flúor reaccionan en forma violenta y con el yodo no reaccionan, por ejemplo:
Metano
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
Cloro Clorometano Ácido clorhídrico
La anterior reacción continua o progresa, ya que el objetivo final es sustituir todos los hidrógenosdel alcano que para éste caso es el metano (CH4).
Pasa o continua atras
luz o calor
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PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALCANOS
Todos los hidrocarburos reaccionan a temperaturas altas con el oxigeno para producirdióxido de carbono y agua con liberación de mucha energía (calor). Los motoresde combustión interna convierten la energía calórica procedente de la combustión de la gasolina, ACPM, petróleo, gas , entre otros combustibles. Por ejemplo:
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2.- OXIDACIÓN O COMBUSTIÓN
Metano
CH4 + O2 CO2 + H2O
Oxígeno Dióxido de carbono Agua Energía
+ 211 Kcal2 2
BALANCEARC = 1H = 4O = 4
C = 1H = 4O = 4
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ISOMERÍA DE ALCANOS
A partir del butano los alcanos presentan el fenómeno de la isomería. En efecto:El butano tiene 2 isómeros. (El heptano = 9), (El octano = 18)El pentano tiene 3 isómeros. (El nonano = 35), (El decano = 75)El hexano tiene 5 isómeros. (El eicosano = 366 319) (El triacontano = 4 111 846 763)
11
Los isómeros se definen como aquellos compuestos que tienen igual formula molecular perodifieren en formula estructural, ya que ésta depende de la forma como los átomos se organicen.La palabra isómero de viene (del griego, iso: igual, meros: partes)
Isómeros del Butano 2
H3C C C C 2 3 41
H2 H3
CH3
H2H3C C C
2 31H H3
n - Butano 2 – Metil propano
4C4 H10
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ISOMERÍA DE ALCANOS12
Isómeros del Pentano 3
H3C C C C 2 3 41
H2 H3
CH3
H2 H3C C C 2 31
H H3
n - Pentano 2 – Metil butano4
C5 H12
C H2
5C H2
5
CH3
H3C C C 2 31
H3
4
5
CH3
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2, 2 – Dimetil propano
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana
Autor
Nilxon Rodríguez Maturana
Lic. Química y Biología (U. T. CH.)
Esp. C. P. D. (U. A. N.)
Esp. Informática y Telemática (F. U. A. A.)
LOS HIDROCARBUROS ALCANOS
Autor: Lic. Q y B. Nilxon Rodríguez Maturana