Propiedades quimicas alcanos

PROPIEDADES QUÍMICAS ALCANOS

Oxidación completa (Combustión): los alcanos se oxidan en presencia de aire u oxígeno y el calor de una llama, produciendo dióxido de carbono, luz no muy luminosa y calor. Ese calor emitido puede ser calculado y se denomina calor de combustión.

Consideremos la combustión de gas etano (C2H6). Esta reacción consume oxígeno (O2) y produce agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). La ecuación química es la siguiente:

Si contamos el número de átomos de cada elementos de los compuestos reaccionantes y de los productos notaremos que en la ecuación hay dos veces más átomos de carbono en los reactivos que en los productos:

Para solucionar y acercarnos teóricamente a lo que sucede en la realidad, debe realizarse el balanceo de la ecuación, esto puede realizarse de la siguiente manera con base en el número de carbonos del alcano:

Ejemplo:

Una vez balanceada la ecuación es posible calcular el calor de combustión ( ) en Kcal/mol de un alcano.

El número de electrones de valencia se calcula sumando los electrones de valencia de los hidrógenos + los electrones de valencia de los carbonos. Así: el hidrógeno tiene 1 electrón de valencia. El carbono tiene 4 electrones de valencia.

Como un alcano tiene n carbonos y su fórmula general es CnH2n+2 :

4 x n x 1 x (2n+2) para luego sumar:

4n + 2n + 2

De la ecuación resulta que el número de electrones de valencia para los alcanos es igual a 6n + 2.

Así para calcular el calor de combustión de un alcano. : cantidad producida al quemar un mol del compuesto, basta aplicar la fórmula:

= (6n + 2) x 26,05 Kcal/mol

Para calcular el calor de combustión del etano:

n=2

6n + 2 = 6 x 2 + 2 = 14

= 14 x 26,05 = 346,7 Kcal/mol.

Pirolisis o cracking: este es un proceso usado en la industria petrolera y consiste en pasar un alcano pesado por tubos calentados de 500 º a 800 ºC lo que permite que el compuesto se descomponga en alquenos e hidrógeno.

Halogenación: Los alcanos reaccionan con los halógenos, en presencia de luz solar o ultravioleta desde 250ºC hasta 400 ºC, produciendo derivados halogenados al sustituir uno o más hidrógenos por átomos del halógeno.

La halogenación ocurre en tres etapas que se ejemplificaran con la reacción de cloración del metano:

Primera etapa: la energía luminosa o calórica produce la disociación de la molécula de cloro en dos átomos.

(58 Kcal) indica la cantidad de energía necesaria para romper el enlace.

Segunda etapa: sustitución del hidrógeno por el cloro

Tercera etapa: Se unen los radicales libres.

Ecuación neta:

= - 25 Kcal por cada mol de metano convertido en cloro-metano, siendo por lo tanto una reacción exotérmica.

Nitratación: Los alcanos en estado gaseoso reaccionan con vapores de ácido nítrico a 420ºC para producir nitro-derivados, la acción fuertemente oxidante del ácido nítrico transforma gran parte del alcano en dióxido de carbono y agua.

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALQUENOS

Los alquenos no se pueden catalogar como ácidos pero sus propiedades ácidas son un millón de veces mayores que las de los alcanos. En las reacciones químicas a la derecha, se observa un mayor desplazamiento del equilibrio por perdida de protones del etileno (K=10-44), en comparación con el etano (K= 10-50)

El etileno permite preparar unos 50 derivados simples de gran importancia industrial,

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