Alcanos

Explicamos o que são alcanos, os usos e propriedades desses hidrocarbonetos e suas características gerais.

Os alcanos são muito importantes como combustíveis domésticos e industriais.

O que são alcanos?

Os alcanos constituem uma das principais famílias de hidrocarbonetos (compostos orgânicos constituídos por átomos de carbono e hidrogênio).

Os alcanos são muito importantes como combustíveis domésticos e industriais, pois são utilizados para o funcionamento de caldeiras, turbo geradores e fogões a gás, entre outros. São também insumos em diversos setores como vidro , têxtil e plástico .

Veja também: Química Orgânica

Tipos de alcanos

Os alcanos podem ser alifáticos ou cicloalcanos.

  • Alcanos alifáticos . Também chamado de parafinas, eles têm uma estrutura linear e obedecer à fórmula geral C n H 2n + 2 , em que n representa o número ou a quantidade de átomos de carbono no composto (que contêm mais do que duas vezes como muitos hidrogénio átomos como átomos de carbono )
  • Cicloalcanos . Eles têm uma estrutura em forma de ciclo e sua fórmula geral é C n H 2n .

Características dos alcanos

Os alcanos podem ser inflamáveis, explosivos ou tóxicos.
  • Eles estão associados a seres vivos . Embora os alcanos não sejam materiais essenciais para os seres vivos , eles freqüentemente aparecem como produtos intermediários ou finais do metabolismo microbiano. É o caso, por exemplo, da fermentação metanogênica realizada por bactérias no rúmen dos animais.
  • Alguns alcanos, como o metano (CH 4 ), podem ser inflamáveis, explosivos ou tóxicos , portanto, devem ser manuseados com extremo cuidado.
  • Eles são hidrocarbonetos saturados porque as ligações entre os átomos de carbono são simples e estáveis. Isso os diferencia de alcenos e alcinos, que se caracterizam por terem ligações duplas e triplas, respectivamente, entre seus átomos de carbono . Por exemplo:
  • Eles podem ter substituintes . Os átomos de hidrogênio ligados a cada átomo de carbono podem ser substituídos por outros átomos, como halogênios (flúor, bromo, cloro) ou vários grupos ou “radicais” (grupos hidroxila (OH ) e metil (CH 3 -) são muito comuns. ) Neste último caso, a estrutura torna-se mais complexa, dando origem a alcanos ramificados. Por exemplo:
  • Eles podem formar estruturas fechadas . Os átomos de carbono estão ligados entre si dando origem à formação de cadeias, mas as extremidades dessas cadeias podem se combinar e formar os chamados alcanos cíclicos, como no caso do ciclohexano, ciclopentano e ciclobutano.

Propriedades físicas de alcanos

Alcanos são parafinas, frequentemente usadas para fazer velas. 

As propriedades físicas dos alcanos são amplamente determinadas pelo número de átomos de carbono que eles contêm em sua estrutura . Por exemplo, alcanos que têm entre 1 e 4 átomos de carbono são gases à temperatura ambiente; aqueles com 5 a 17 átomos de carbono são líquidos na mesma temperatura, e aqueles com 18 ou mais carbonos são sólidos na temperatura ambiente.

  • Baixa solubilidade . Em geral, os alcanos são pouco ou não solúveis em água e , à medida que o peso molecular aumenta, a solubilidade torna-se ainda mais baixa. Em solventes orgânicos, entretanto, a solubilidade é alta.
  • Baixa densidade . Sua densidade é menor que a da água, por isso tendem a flutuar. Isso parece ótimo quando ocorrem derramamentos de óleo no mar , como derramamentos de óleo (mistura de muitos hidrocarbonetos). Por outro lado, a densidade dos alcanos aumenta à medida que aumenta sua massa molecular, ou seja, o número de átomos de carbono.
  • Ponto de fusão e ebulição variável . O ponto de fusão e ebulição depende do número de átomos de carbono (quanto maior o número, maior o ponto de fusão e o ponto de ebulição), mas também da estrutura: as estruturas lineares têm um ponto de fusão e ebulição mais alto do que as ramificadas. O ponto de ebulição dos alcanos aumenta em aproximadamente 30 ° C cada vez que um átomo de carbono é adicionado ao composto.
  • Condutividade elétrica . Alcanos geralmente não conduzem eletricidade .

Reações químicas de alcanos

As reações mais comuns que os alcanos podem sofrer são:

  • Oxidação . Quando combinados com o oxigênio, podem formar dióxido de carbono e água e liberar energia na forma de calor. Esta é a reação de combustão típica.
  • Halogenação . Cloro, bromo, flúor e iodo podem substituir átomos de hidrogênio no alcano. Os produtos da reação consistem em diferentes proporções de diferentes alcanos halogenados. Um exemplo é o clorofórmio, que é um hidrocarboneto halogenado (triclorometano).
  • Nitração . Em altas temperaturas e na presença de vapores de ácido nítrico, pode ocorrer a substituição do hidrogênio pelo grupo NO 2 , o que gera nitroalcanos em diferentes proporções.
  • Isomerização . É a reestruturação da molécula sem perda ou ganho de átomos. Geralmente, essa reação requer o uso de catalisadores. Por exemplo:
  • Pirólise . É a decomposição dos alcanos por exposição a uma temperatura muito elevada e sem a presença de ar , evitando assim a sua combustão e priorizando a decomposição das moléculas quebrando as suas ligações químicas . Esta reação é usada na indústria para obter alcenos de cadeia curta e alcanos de alcanos de cadeia mais longa.

Pode ajudá-lo: Compostos orgânicos

Leave a Reply