Qué son los Hidrocarburos

Objetivos

1) Identificar de Manera correcta los diferentes Hidrocarburos

2)Conocer las diferentes reacciones que se presentan en los Hidrocarburos alifáticos

3) Conocer los beneficios,usos, importancia y beneficios de los hidrocarburos en la industria y la vida cotidiana del ser humano

Materiales y reactivos:

Hexeno

Hexano

H2SO4

Benceno

Halógeno (Br) bromo

Tubos de ensayo

Luz - catalizador

(Fe) hierro - catalizador

Alambre de cobre

Mechero

Alcohol terbutilico

KMnO4 (permanganato de potasio) para formar precipitado

Cl (cloro)

¿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: CxHy. 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).

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).

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.
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Reacciones de los hidrocarburos alifáticos

A diferencia de los hidrocarburos aromáticos, estos presentan estructuras lineales con ramificaciones en vez de cíclicas, lo cual no hace que sea tan sencillo reemplazar cualquier hidrógeno por otro grupo funcional, así como de presentar variaciones por resonancia. Estos presentan enlaces dobles y triples de forma insaturada lo cuales serán extremadamente reactivos, ya que tenemos un enlace pi, que es más fácil de romper que el enlace sigma que puedan tener otros tipos de hidrocarburos.  En estos compuestos insaturados, la principal evidencia de reacción es el cambio de coloración entre los reactivos iniciales y sus productos. Al establecer diferencias de solubilidades, nos damos cuenta que son apolares e hidrófobos, ya que no presentan ninguna solubilidad con una molécula tan polar como la del agua.

Reacciones por diferencias de saturación:

En la reacción del hexeno con H2SO4, podemos identificar el compuesto que está insaturado, en este caso el hexeno, este va a producir una sal, en este caso un sulfato de carácter ácido que rompió la insaturación, en este caso el doble enlace. Si lo comparamos con el benceno que también presenta dobles enlaces nos daremos cuenta de que habrá una falta de reactividad debido a su estructura cíclica.

Halogenación de hidrocarburos alifáticos:

En una reacción de halogenación que consiste en adicionar un halógeno (F,Cl,Br,I), tomaremos nuestros hidrocarburos y los separamos en distintos tubos de ensayo, previamente les realizaremos la prueba de beilstein para comprobar que no tengamos halógenos presentes. Añadiremos bromo a cada tubo de ensayo, nos daremos cuenta de que el color ha cambiado. El bromo se adiciona a las muestras de nuestros hidrocarburos, sustituyéndolo un hidrógeno por nuestro halógeno que presenta un color café-rojizo, posterior a esto sucederá la reacción que causará una decoloración, en el hexano y benceno pudimos evidenciar poca decoloración, lo que nos indica que no hubo una reacción de forma satisfactoria, aunque podemos usar la luz como catalizador para agilizar el procedimiento.  También podemos usar Fe0 como catalizador en la halogenación del benceno y calentamos, los hidrocarburos aromáticos presentan mayor resistencia a las reacciones de halogenación, que los hidrocarburos alifáticos, ya que nuestro hexeno y hexano, si presentaron decoloración a diferencia del benceno. Para confirmar que el procedimiento anterior se completó de forma satisfactoria volvemos a realizar la prueba de beilstein.

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