Los Hidrocarburos

 Los Hidrocarburos son sustancias formadas por los elementos Carbono e Hidrógeno.Existen varios clases que se diferencian de acuerdo al ordenamiento de los átomos, de acuerdo a la presencia de enlaces simples , dobles ó triples y tambien existen derivados que poseen otros elementos ademas de Carbono e Hidrógeno.

Un primer Grupo pueden ser los Hidrocarburos de cadena lineal (sus cadenas poseen extremos ) y otro Grupo el de los Hidrocarburos Cíclicos ( forman anillos , sus cadenas carecen de dextremos).

Todos los Hidrocarburos son Combustibles , es decir reaccionan con el Oxígeno liberando mucha Energía , Dioxido de Carbono y Agua.Poseen menor densidad que el agua por lo que flotan sobre ella.Pueden ser gases, liquidos o solidos a temperatura ambiente.

Vamos a nombrarlos y describirlos:

Hablemos de los Hidrocarburos de cadena lineal 

a) Los Alcanos  Son Hidrocarburos que poseen exclusivamente enlaces simples entre sus átomos de Carbono.

El mas sencillo es el Metano ya que está formado por un solo átomo de Carbono y 4 atomos de Hidrógeno

El metano es el gas que viene por las cañerias domiciliarias de gas y por consiguiente es el que utilizan los tanques de  los automoviles ( GNC).El metano no posee olor ni color por lo cual al "gas" se le agrega una sustancia que le dá ese olor particular ( "Olor a gas" ).

En color Rojo se representa el átomo de Carbno y en color Gris los átomos de Hidrógeno.

En la imagen de arriba vemos la Formula Molecular del Metano , la formula desarrollada y debajo de ellas una representacion en perspectiva.Se ve que las uniones Carbono -Hidrogeno son de simples.

En los alcanos los atomos de Carbono poseen una Hibridacion de tipo sp3 (se lee " ese pe cubo").En las imagenes inferiores se puede apreciar que los enlaces forman la llamada " Piramide trigonal".Apreciamos que los átomos de Hidrógeno estan distribuidos lo mas lejos posible uno de otro.

Una caracterítica del elemento Carbono es que puede formar largos enlaces consigo mismo , eso es lo que lo hace imprescindible  para la existencia de la Vida pues esa propiedad de combinarse le permite crear una enorme variedad de moléculas.Vamos a ver a continuación otros Hidrocarburos que poseen mas átomos de carbono siempre unidos en forma de cadenas lineales.

Veamos al que posee 2 átomos de carbono y 6 átomos de Hidrógeno, el Etano 

Debajo vemos las representaciones del Propano ( tres átomos de carbono )

Cabe notar que el Propano y el Butano son  los principales  gases  que se encuentra en las "Garrafas" de Gas que se venden para uso domestico y tambien se usan en Autoelevadores ( "Clarks"). y para uso con  sopletes ( Plomeria).Tambien se los halla en los "encendedores a gas".  

Podemos seguir agregando atomos de Carbono y los respectivos átomos de Hidrógeno y asi obtendriamos el Butano, Pentano, Hexano, Heptano,Octano, Nonano, Decano,etc.La terminación(-ano ) indica que tal Hidrocarburo pertenece al grupo de los Alcanos.

Estas cadenas pueden presentar "ramificaciones" como se ve debajo .La numeración de los átomos de Carbono obedece a que puede haber varias moléculas con igual formula molecular pero con diferente estructura.Por esa razon existe un sistema de identificacion ( Nomenclatura) para nombrar los compuestos químicos univocamente.Los compuestos con igual Formula Molecular pero distinta estructura se llaman ISOMEROS.El aqui prepresentado posee 8 atomos de Carbono y 18 atomos de Hidrógeno Su Formula Molecular seria C8H18 ( los numeros como sub-indices) que es la misma que la del Octano de cadena lineal a pesar de que son diferentes sustancias.

A continuacion un grafico donde vemos como aumenta el Punto de Ebullicion en Funcion del Numero de atomos de Carbono para los alcanos.  Luego hay una Tabla donde se pueden ver los Valores de Temperatura de Ebullicion , el Punto de Fusion y la Densidad de varios Hidrocarburos ordenados segun el Numero de atomos de Carbono que posee.Tambien se muestra cuales son gases, Liquidos ó Solidos a la Temperatura ambiente.

Propiedades físicas de los Hidrocarburos :Son incoloros , menos densos que el agua ( como  puede verse en la Tabla anterior), son Combustibles, 

Se llama Combustion a toda reacción quimica por la cual se libera en forma mas o menos gradual la energia de una sustancia al reaccionar con otra.

En las siguientes reacciones de Combustion , el Combustible es el Hidrocarburo y el Comburente es el Oxígeno.

CH₄ + 2 O₂ → 2 H₂O + CO₂ + energía

En la expresion anterior se expresa que : Una molecula de Metano reacciona con 2 moleculas de Oxígeno para producir 2 moléculas de agua , una molécula de Dioxido de Carbono y Energia 

En un suministro inadecuado de aire, se forman el gas monóxido de carbono y el vapor de agua:

2 CH₄ + 3 O₂ → 2 CO + 4 H₂O

El  Monoxido de Carbono ( CO ) es muy toxico y es la causa de muchas victimas mortales por fallas en los equipos de calefaccion ó por el uso de "braseros".

Otro ejemplo es la combustión de propano:

C₃H₈ + 5 O₂ → 4 H₂O + 3 CO₂ + energía