Sesión 30. Los Alcanos

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1 Sesión 30 Los Alcanos Introducción Los alcanos son hidrocarburos que contienen sólo enlaces covalentes sencillos, como en el caso del etano, C 2 H 6. Puesto que los alcanos contienen el número más grande posible de átomos de hidrógeno por átomo de carbono, se les llama hidrocarburos saturados. Muchos alcanos son ampliamente conocidos por sus usos. El metano es un componente importante del gas natural y se usa para calefacción doméstica, en estufas de gas y calentadores de agua. El propano es el principal componente del gas embotellado que se usa para calefacción doméstica y para cocinar en lugares en donde no se dispone de gas natural. El butano se usa en los encendedores desechables y en latas de combustible para estufas y linternas de gas para acampar. La gasolina está compuesta por una mezcla de alcanos de 5 a 12 átomos de carbono por molécula. Objetivo: Utilizar las reglas de la IUPAC para nombrar a los alcanos y aplicar sus propiedades físicas y químicas en la resolución de una serie de ejercicios. Materiales: Libro de texto Química, Conceptos y Aplicaciones Material didáctico titulado Reglas Básicas de la IUPAC Pluma o lápiz Borrador Metodología: Trabajando con tus compañeros de equipo resuelve los siguientes ejercicios. 1

2 1. Aplicando las reglas de la IUPAC escribe el nombre de los siguientes alcanos: a) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - Br b) CH CH 2 C Cl c) CH CH 2 CH 2 CH CH 2 CH 2 CH CH 2 d) (CH 2 ) 6 CH CH 2 CH CH 2 CH 2 CH 2 2. Aplicando las reglas de la IUPAC escribe la fórmula estructural condensada de los siguientes alcanos: a) 3-etil-2,4,5-trimetilheptano 2

3 b) 2,4,7-trimetil-5-secbutilnonano c) 4-isopropil-3-etil-2,6-dimetildecano d) 1-etil-4-metilciclohexano 3. Átomos de carbono e hidrógeno, primarios, secundarios y terciarios. Los átomos de carbono se clasifican de acuerdo al número de otros átomos de carbono unidos a éstos. Un átomo de carbono unido a sólo otro átomo de carbono se llama carbono primario y los hidrógenos unidos a un carbono primario se conocen como hidrógenos primarios. Los átomos de carbono unidos a otros dos átomos de carbono se conocen como carbonos secundarios y los hidrógenos unidos a estos carbonos secundarios se conocen como hidrógenos secundarios. Los átomos de carbono unidos a otros tres átomos de carbono se conocen como terciarios y el hidrógeno unido a ellos se conoce como hidrógeno terciario. Indica cuántos carbonos e hidrógenos primarios, secundarios y terciarios tiene el siguiente compuesto: CH 2 CH CH 2 No. Carbonos Primarios Secundarios Terciarios No. Hidrógenos 3

4 4. Las fuerzas intermoleculares que prevalecen en los alcanos son las fuerzas de van der Waals (dipolos instantáneos) y estas fuerzas aumentan en su número cuando los alcanos son lineales debido a que presentan mayor superficie para la formación de estos enlaces. En la siguiente tabla se reportan los puntos de ebullición y la densidad de los isómeros del pentano y del compuesto hexano. A partir de estos datos contesta las preguntas que aparecen abajo de la tabla. Alcano Punto de Ebullición 0 C Pentano (C 5 H 12 ) Isopentano Neopentano Hexano Densidad (g/ml a 20 0 C) a) Escribe la fórmula estructural condensada de los tres isómeros del pentano. b) Cómo afecta al punto de ebullición las ramificaciones que presentan los isómeros del pentano? c) Cómo afecta a la densidad las ramificaciones que presentan los isómeros del pentano? d) Qué puedes deducir del punto de ebullición y de la densidad de los alcanos con respecto al aumento del número de carbonos, es decir de su peso molecular? 4

5 5. Completa y balancea las siguientes reacciones químicas características de los alcanos. Oxidación a) CH 2 + O 2 b) CH + O 2 Halogenación (Reacción de substitución). La reacción utiliza como catalizador luz ultravioleta. En esta reacción se obtienen mezclas de halogenuros de alquilo. b) CH 2 + Cl 2 c) CH + Br 2 5