¿Qué alcanos son gases?

ALCANOS. Propiedades físicas. Los cuatro primeros términos de la serie (metano, etano, propano y butano) son gaseosos a temperatura ambiente.

Los alcanos son altamente combustible y son valiosos como combustibles limpios. Queman formando agua y dióxido de carbono. El metano, etano, propano y butano son gases y se usan directamente como combustibles.

Los alcanos se presentan en estado gaseoso, líquido o sólido según el tamaño de la cadena de carbonos. Hasta 4 o 5 carbonos son gases (metano, etano, propano, butano y pentano), de seis a 12 son líquidos y de 12 y superiores se presentan como sólidos aceitosos (parafinas).

Los alcanos no son polares, por lo que solo tienen fuerzas de Londres entre ellos. Estos enlaces intermoleculares son débiles y se superan fácilmente con poca energía. Esto significa que los alcanos tienen un punto de ebullición bajo , por lo que son gases a temperatura ambiente.

Por lo que los alquenos más sencillos, eteno, propeno y buteno son gases, los alquenos de cinco átomos de carbono hasta quince átomos de carbono son líquidos y los alquenos con más de quince átomos de carbono se presentan en estado sólido.

Los alcanos pueden existir como gases, líquidos o sólidos a temperatura ambiente. Los alcanos no ramificados metano, etano, propano y butano son gases; desde el pentano hasta el hexadecano son líquidos; los homólogos más grandes que el hexadecano son sólidos.

Para dar nombre a los alcanos se utiliza la nomenclatura IUPAC aunque los cuatro primeros alcanos reciben nombres triviales: metano, etano, propano y butano.

Los alcanos sólidos se conocen como alquitrán y se forman cuando los alcanos más volátiles, como los gases y el aceite, se evaporan de los depósitos de hidrocarburos.

Los alcanos se clasifican en: Alcanos de cadena continua: son hidrocarburos cuyos átomos de carbono de la cadena están unidos a no más de dos átomos de carbono. Alcanos ramificados: son hidrocarburos en que los átomos de carbono de la cadena están unidos a más de dos átomos de carbono.

El metano, el etano, el propano y el butano son gases a temperatura ambiente, mientras que los alcanos superiores, desde el pentano hasta los alcanos C-17, son líquidos; y después del C-18 son sólidos.

El butano es un hidrocarburo de los alcanos, es decir, que solo tiene enlaces simples carbono-carbono, compuesto por 4 átomos de carbono y 10 de hidrógeno (C₄H₁₀).

En los alcanos, las únicas fuerzas intermoleculares son las fuerzas de dispersión de van der Waals. Los enlaces de hidrógeno son mucho más fuertes que estos y, por lo tanto, se necesita más energía para separar las moléculas de alcohol que para separar las moléculas de alcano . Esta es la razón principal de los puntos de ebullición más altos de los alcoholes.

Las reacciones más importantes de los alcanos son la pirólisis,la combustión y la halogenación. Pirólisis. Se produce cuando se calientan alcanos a altas temperaturas en ausencia de Oxígeno. Se rompen enlaces C-C y C-H, formando radicales, que se combinan entre sí formando otros alcanos de mayor número de C.

Los miembros de 5 o más carbonos, como penteno, hexeno y hepteno, son líquidos, y los miembros de 15 carbonos o más son sólidos.

El estado de agregación de los alcanos a partir del octadecano es sólido con puntos de fusión a partir de 28 ^o C para el n-octadecano. Los hidrocarburos sólidos incluyen parafina, mientras que los hidrocarburos líquidos superiores incluyen aceite de parafina.

Los alquenos con 5 a 14 carbonos son líquidos, y los alquenos con 15 carbonos o más son sólidos. Densidad: Los alquenos son menos densos que el agua con la mayoría de densidades en el rango de 0.6 a 0.7 g/mL. Los alquenos flotan sobre el agua.

Los alcanos contienen únicamente enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. Debido a que el carbono y el hidrógeno tienen valores de electronegatividad similares, los enlaces C—H son esencialmente no polares . Por tanto, los alcanos son apolares e interactúan sólo mediante fuerzas de London débiles.

Por lo tanto, C ₅ H ₁₂ se llama pentano , C ₆ H ₁₄ se llama hexano, C ₇ H ₁₆ se llama heptano, etc. Los alcanos de cadena lineal a veces se indican con el prefijo n- (para normal) para distinguirlos de los alcanos de cadena ramificada que tienen el mismo número de átomos de carbono.

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El principal componente del gas natural es también el hidrocarburo más simple: el metano. Este compuesto está formado por un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno y se representa de dos formas: El hidrocarburo que le sigue en simplicidad es aquel que está constituido por dos átomos de carbono.

Las fuentes más importantes de alcanos son el petróleo y el gas natural. El petróleo es una mezcla de alcanos líquidos y otros hidrocarburos. Los alcanos superiores (que son sólidos) se presentan como residuos de la destilación de petróleo (“alquitrán”).

Los alcanos contienen sólo enlaces C–C y C–H. Por dicha razón son moléculas no polares e insolubles en agua. Los alcanos son miscibles entre sí y se disuelven en otros hidrocarburos y compuestos de baja polaridad. Asimismo tienen densidades considerablemente menores a 1 g/cm3,por consiguiente flotan en el agua.

Ejemplos de alcanos

Cuando los enlaces entre los átomos de carbono son sencillos (C – C) el compuesto es un alcano. Cuando las cadenas carbonadas poseen un doble enlace C = C, el compuesto es un alqueno. Cuando las cadenas carbonadas poseen un triple enlace C ≡ C Cequiv C C≡C, el compuesto formado es un alquino.

Los primeros 10 alcanos son: CH₄ (metano), C₂H₆ (etano), C₃H₈ (butano), C₄H₁₀ (propano), C ₅H₁₂ (pentano), C ₆H₁₄ (hexano), C ₇H₁₆ (heptano), C ₈H₁₈ (octano), C ₉H₂₀ (nonano) y C₁₀H₂₂ (decano).

Pueden encontrarse de forma líquida natural (petróleo), liquida por condensación (condensados y líquidos del gas natural), gaseoso (gas natural) y sólido (en forma de hielo como son los hidratos de metano).

Por lo tanto, en la lista dada: Alcano es: C 2 H 6 y CH 4 , Alqueno es: C 2 H 4 y Alquino es: C 2 H 2 y C 3 H 4.