idrocarburi
Cosa sono gli idrocarburi:
Gli idrocarburi, detti anche carburi di idrogeno, sono composti organici la cui composizione ha solo atomi di carbonio (C) e idrogeno (H), quindi aventi la formula generale C x H y .
Un idrocarburo è costituito da una struttura di carbonio a cui gli atomi di idrogeno sono legati covalentemente .
È il composto più importante nel campo della chimica organica.
Tutti i tipi di idrocarburi si ossidano facilmente, rilasciando calore. Per la maggior parte, non sono solubili in acqua.
Gli idrocarburi naturali sono composti chimici formatisi all'interno della Terra (oltre 150 km di profondità) sotto alta pressione e raggiungono aree di bassa pressione attraverso processi geologici.
Dove sono trovati gli idrocarburi?
La principale fonte di idrocarburi è il petrolio. Per questo motivo, l'idrocarburo è presente in vari derivati come cherosene, paraffina, gas naturale, benzina, vaselina, gasolio, GPL (gas di petrolio liquefatto), polimeri (come plastica e gomma), tra gli altri.
Questo composto organico costituisce il 48% della matrice energetica del Brasile.
La catena di carbonio che fa parte della composizione di un idrocarburo è tetravalente, cioè può creare quattro legami.
Il carbonio è in grado di connettersi con altri atomi di carbonio e con idrogeni attraverso legami singoli, doppi o tripli .
Classificazione degli idrocarburi
La classificazione degli idrocarburi si basa su tre specificità: la forma della catena principale del carbonio, i legami delle catene di carbonio, la presenza di radicali alchilici nella catena del carbonio e la presenza di eteroatomi che dividono la catena del carbonio.
Scopri di più sull'idrogeno.
Forma della catena principale del carbonio
Per quanto riguarda la forma della principale catena di carbonio, la classificazione degli idrocarburi è suddivisa in alifatica e ciclica .
Scopri in cosa consiste ciascuna di queste forme di catene di carbonio.
Idrocarburi alifatici
Gli idrocarburi alifatici sono formati da catene di carbonio aperte o acicliche . In queste catene, i carboni sono terminali.
Esempi :
alcano
Gli idrocarburi alcano, chiamati anche paraffina o paraffinici, sono composti oleosi in cui vi sono solo legami semplici tra i carboni.
La formula generale per un alcano è C n H 2 n + 2 (n = qualsiasi numero intero).
alchene
Chiamato anche olefina, alchene o idrocarburo di etilene, l'alchene è un composto poco reattivo in cui vi è un doppio legame tra i carboni.
La formula generale di un alchene è C n H 2 n .
Alcino
Chiamato anche metilacetilene, l'alchino è un idrocarburo in cui i legami tra i carboni sono triplici.
La formula generale di un alchino è C n H2 n -2.
alkadiene
Chiamati anche dieni o diolefine, gli alcadieni sono idrocarburi dove i legami tra i carboni sono doppi.
La formula generale per un alcadiene è C n H2 n -2.
Idrocarburi ciclici
Gli idrocarburi ciclici sono formati da catene di carbonio chiuse o cicliche. Queste catene non hanno carboni terminali.
Esempi :
Ciclano
Chiamato anche cicloalcano, cicloparaffina o idrocarburo naftenico, il ciclano è un idrocarburo saturo, composto da singoli legami.
Ha una catena di carbonio chiusa e la sua formula generale è C n H2 n .
cyclen
Chiamati anche cicloaleni, i cicloni sono idrocarburi insaturi, composti da doppi legami.
Un ciclene ha chiuso la catena del carbonio e la sua formula generale è C n H2 n -2.
Ciclino
Chiamato anche cicloalchile o cicloalchile, il ciclone è un idrocarburo ciclico e insaturo.
È formato da una catena di carbonio chiusa con tripli legami e la sua formula generale è C n H2 n -4.
aromatico
o
Chiamati anche areni, gli idrocarburi aromatici sono composti insaturi formati da doppi legami.
Un aromatico ha una catena di carbonio chiusa o ciclica e la sua formula generale è C 6 H 6 .
Tipo di connessione di catene di carbonio
A seconda del tipo di legame catena del carbonio, gli idrocarburi possono essere classificati come saturi o insaturi .
Vedi sotto per cosa consiste ciascuna di queste classificazioni.
Idrocarburi saturi
Gli idrocarburi saturi sono formati da singoli legami .
Esempi : alcani, ciclani.
Idrocarburi insaturi
Gli idrocarbonati insaturi sono formati da legami doppi o tripli .
Esempi : alcheni, alchini, alcadieni.
Presenza di radicali alchilici
Per quanto riguarda la presenza di radicali alchilici, gli idrocarburi possono avere una catena di carbonio normale o ramificata .
Normale catena di carbonio
Un normale idrocarburo carbonico non ha radicali alchilici.
Esempio : pentano
Catena carbonica ramificata
Quando un idrocarburo ha una catena ramificata di carbonio, ciò significa che la principale catena di carbonio di esso ha radicali alchilici.
Esempio : metilpropano
Presenza di eteroatomi che dividono la catena carbonica
La catena di sequenziamento del carbonio può o meno essere divisa in base alla presenza di eteroatomi.
Catena di carbonio omogenea
Quando un idrocarburo ha una catena di carbonio principale omogenea, significa che questa catena non è divisa da eteroatomi.
Catena carbonica eterogenea
Se un idrocarburo ha una catena di carbonio principale eterogenea, questa catena ha la sua catena di carbonio divisa da un eteroatomo.
Nomenclatura degli idrocarburi
La nomenclatura degli idrocarburi è definita dalla combinazione di tre parti:
Il prefisso identifica il numero di atomi di carbonio, l'intermedio identifica il tipo di legame e il suffisso indica la funzione a cui appartiene il composto (in questo caso, la classe degli idrocarburi).
Controlla sotto l'elenco dei prefissi e intermedi che sono combinati per designare gli idrocarburi.
Elenco di prefissi
| Numero di atomi di carbonio | prefisso |
|---|---|
| 1 | Met |
| 2 | et- |
| 3 | PROP- |
| 4 | ma- |
| 5 | rinchiuso |
| 6 | HEX |
| 7 | ept |
| 8 | ottobre |
| 9 | non- |
| 10 | dicembre |
Elenco degli intermediari
| Tipo di connessione | intermedio |
|---|---|
| Solo collegamenti semplici | -an- |
| duo | -en |
| triplo | -in- |
| Due doppie | -dien- |
Guarda alcuni esempi di formazione dei nomi di idrocarburi.
Esempi :
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
Nella forma strutturale sopra, possiamo osservare un composto di 4 atomi di carbonio che ha solo un legame singolo (indicato dal simbolo "-").
- Prefisso per 4 atomi di carbonio = but-
- Intermedio per obbligazioni singole = -an-
- Suffisso di un idrocarburo = -o
Si noti che l'unione del prefisso + intermedio + suffisso dà origine al nome BUTHANE .
CH 2 = CH 2
La precedente forma strutturale ha 2 atomi di carbonio e 1 doppio legame (indicato dal simbolo "=").
- Prefisso per 2 atomi di carbonio = et-
- Intermedio per doppio legame = -en-
- Suffisso di un idrocarburo = -o
Nota che l'unione del prefisso + intermedio + suffisso dà il nome ETENO .
CH 2 = CH-CH 2 -CH 3
CH 3 -CH = CH 2 -CH 3
Si noti che entrambe le forme strutturali di cui sopra hanno 4 atomi di carbonio e 1 legame doppio (indicato dal simbolo "=").
In questo modo, abbiamo:
- Prefisso per 4 atomi di carbonio = but-
- Intermedio per doppio legame = -en-
- Suffisso di un idrocarburo = -o
Si noti che l'unione del prefisso + intermedio + suffisso darebbe origine al nome BUTENE per le due forme strutturali.
Tuttavia, si noti che le forme strutturali non sono identiche, quindi le nomenclature non possono essere neanche.
La differenza tra le due forme strutturali risiede nella posizione del doppio legame.
In questo caso, dobbiamo numerare i carboni nella catena dall'estremità più vicina della coppia. Pertanto, nei casi in questione, dovremmo numerare da sinistra a destra.
In CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 :
- CH 2 sarà 1
- CH sarà 2
- CH 2 sarà 3
- CH 3 sarà 4
Si noti che il doppio legame è tra carbonio 1 e carbonio 2 .
Dobbiamo utilizzare il numero più piccolo (1) per trovare il doppio legame: BUTENO -1
In CH 3 -CH = CH 2 -CH 3 :
- CH 3 sarà 1
- CH sarà 2
- CH 2 sarà 3
- CH 3 sarà 4
Si noti che il doppio legame è tra carbonio 2 e carbonio 3 .
Dobbiamo usare il numero più piccolo (2) per trovare il doppio legame: BUTENO -2
Secondo l' International Union of Pure and Applied Chemistry ( IUPAC ), l'indicazione della posizione dovrebbe essere fatta leggermente prima di quella che si trova (nel caso delle formule strutturali di cui sopra, il doppio legame, rappresentato dall'intermedio "-en").
Con questo, abbiamo una seconda forma, che tra l'altro è la più corretta, per scrivere la nomenclatura delle forme strutturali disponibili.
CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 : BUTENE -1 o BUT-1-ENO (forma più corretta)
CH 3 -CH = CH 2 -CH 3 : BUTENE -2 o BUT-2-ENO (forma più corretta)
Ulteriori informazioni su IUPAC e nomenclatura.
