Questions and Answers
¿Cuál es la fórmula general para los alcanos?
¿Cuál es el estado físico de los alcanos desde C₁ hasta C₄ a temperatura ambiente?
¿Cuál de las siguientes reacciones es exotérmica?
¿Cómo se identifica un alcano de cadena ramificada en su nomenclatura?
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¿Qué caracteriza a las propiedades físicas de los alcanos?
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¿Qué halógeno puede sustituir a los hidrógenos en la halogenación de los alcanos?
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Study Notes
Alcanos
Estructura Molecular
- Definición: Hidrocarburos saturados compuestos únicamente de carbono (C) e hidrógeno (H).
- Fórmula general: CₙH₂ₙ₊₂, donde n = número de átomos de carbono.
-
Estructura:
- Cadenas lineales o ramificadas.
- Cada carbono forma cuatro enlaces covalentes.
- Pueden presentarse como isómeros (mismas fórmulas, diferentes estructuras).
Propiedades Físicas
-
Estado físico:
- Gases (C₁ a C₄) a temperatura ambiente.
- Líquidos (C₅ a C₁₈) y sólidos (C₁₉ y superiores).
- Punto de ebullición: Aumenta con el número de carbonos debido a fuerzas de Van der Waals.
- Densidad: Generalmente menor que 1 g/cm³ (flotan en agua).
- Solubilidad: Insolubles en agua; solubles en disolventes orgánicos.
Reacciones Químicas
-
Combustión:
- Reacción con oxígeno para producir CO₂ y H₂O.
- Exotérmica, libera energía.
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Halogenación:
- Sustitución de hidrógenos por halógenos (Cl, Br, I).
- Puede ser fotoquímica (con luz) o térmica (calor).
-
Cracking:
- Proceso de rompimiento de cadenas largas en cadenas más cortas.
- Método utilizado en la industria del petróleo.
Nomenclatura
-
Reglas básicas:
- Prefijo indica el número de carbonos (met-, et-, prop-, but-, etc.).
- Sufijo "-ano" indica que son alcanos.
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Ejemplos:
- Metano (C₁H₄)
- Etano (C₂H₆)
- Propano (C₃H₈)
- Butano (C₄H₁₀)
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Cadenas ramificadas:
- Nombrar la cadena más larga.
- Indicar la posición y tipo de ramificaciones (ej. 2-metilpropano).
Estructura Molecular
- Los alcanos son hidrocarburos saturados compuestos solo de carbono e hidrógeno.
- Tienen una fórmula general de CₙH₂ₙ₊₂, donde n representa el número de átomos de carbono.
- Su estructura puede ser lineal o ramificada, con cada carbono formando cuatro enlaces covalentes.
- Existen isómeros, que son compuestos con la misma fórmula pero diferentes estructuras.
Propiedades Físicas
- Los alcanos más ligeros (C₁ a C₄) son gases a temperatura ambiente, mientras que los de C₅ a C₁₈ son líquidos y los de C₁₉ en adelante son sólidos.
- El punto de ebullición de los alcanos aumenta con el número de carbonos, debido a las fuerzas de Van der Waals.
- La densidad de los alcanos suele ser menor que 1 g/cm³, lo que les permite flotar en agua.
- Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos.
Reacciones Químicas
- La combustión de los alcanos implica su reacción con oxígeno para generar dióxido de carbono y agua, siendo un proceso exotérmico que libera energía.
- La halogenación consiste en sustituir átomos de hidrógeno por halógenos (como Cl, Br, I), pudiendo ser fotoquímica o térmica.
- El cracking es un proceso que fractura cadenas largas de hidrocarburos en otras más cortas y es esencial en la industria del petróleo.
Nomenclatura
- La nomenclatura de los alcanos se basa en el número de carbonos indicado por prefijos como met-, et-, prop-, but-, entre otros.
- El sufijo "-ano" denota que el compuesto es un alcano.
- Ejemplos de alcanos incluyen metano (C₁H₄), etano (C₂H₆), propano (C₃H₈) y butano (C₄H₁₀).
- Para cadenas ramificadas, es fundamental identificar la cadena más larga y especificar la posición y tipo de las ramificaciones, como en el caso del 2-metilpropano.
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Description
Este cuestionario te permitirá evaluar tus conocimientos sobre los alcanos, sus estructuras moleculares, propiedades físicas y principales reacciones químicas. Descubre cómo se comportan estos hidrocarburos saturados en diferentes condiciones y reacciones.