Enlaces Químicos e Hidrocarburos: Estructura y Propiedades

Enlaces Químicos

Intramoleculares (dentro de moléculas): covalentes (entre dos no metales) e iónicos (metal + no metal).
Intermoleculares (entre las moléculas): fuerzas de Van der Waals.

Hidrocarburos

Compuestos de hidrógeno (H) y carbono (C). Un carbono se une a cuatro hidrógenos (CH4). Pueden ser lineales o ramificados. Gaseosos: gas natural. Líquidos: petróleo. Sólidos: carbón.

Torre de Destilación

Unidad compuesta por etapas de equilibrio con un solo alimento y dos productos: destilado y fondo. Las torres de fraccionamiento permiten separar los componentes del petróleo según su punto de ebullición.

Derivados del Petróleo

Residuos sólidos, aceites y lubricantes, gasóleo y fueloil, queroseno, nafta, gasolina, disolventes, GLP.

Principales Países Productores

Arabia Saudita, Estados Unidos, Rusia, Noruega, Irán, China, Venezuela, Argelia, Nigeria, Inglaterra y México. Argentina posee el cuarto puesto en petróleo y la tercera reserva gasífera de la región. Vaca Muerta es una formación de petróleo y gas de esquisto situada en las provincias de Neuquén, Río Negro y Mendoza, descubierta en 2010 por ingenieros y científicos de YPF.

Tipos de Hidrocarburos

Alifáticos:

  • Alcanos: Enlaces covalentes simples.
  • Alquenos: Enlaces dobles.
  • Alquinos: Enlaces triples.

Aromáticos: Derivan del benceno, con enlaces dobles intercalados (uno simple, uno doble), 6 carbonos y 6 hidrógenos.

Cantidad de Carbonos

Prefijo

1

MET

2

ET

3

PROP

4

BUT

5

PENT

6

HEX

7

HEPT

8

OCT

9

NON

10

DEC

11

UNDEC

Fórmula molecular: cantidad de cada tipo de átomos.
Fórmula semidesarrollada: se agrupan los átomos y se separan las moléculas con guiones o instauraciones correspondientes (ej: CH3-CH-).
Fórmula desarrollada: se grafican los carbonos (C) e hidrógenos (H) por separado.
No puede haber instauración en una ramificación.
Ramificación prioritaria sobre insaturación.

Isómeros

Moléculas que poseen la misma cantidad de átomos y, por lo tanto, la misma fórmula molecular, pero diferente fórmula desarrollada.

Tipos de Isómeros

  • De estructura: cambia el lugar de la ramificación.
  • De posición: cambia el lugar de la instauración.
  • Espaciales: el carbono puede formar geometrías tridimensionales, planas o lineales dependiendo de la cantidad de átomos a los que se encuentra unido.

Tridimensional (3D): carbono unido a 4 hidrógenos por enlaces covalentes simples (109.5 grados).
Plana (2D): carbono unido a otro por enlace doble y a dos hidrógenos (120 grados).
Lineal (1D): carbono unido a otro por un enlace triple y a un hidrógeno (180 grados).

Los isómeros espaciales se producen en los alquenos por la rotación de un carbono sobre el otro de 180 grados. Se generan dos tipos:

Trans: presentan los dos radicales (cadenas carbonadas) en forma diagonal.
Cis: poseen los radicales del mismo lado de la molécula.

Fuerzas Intermoleculares

: tmb llamadas fuerzas de vanderwalls se producen entre moléculas por atracción entre zonas positivas y negativas de ellas (polos). La materia presenta ENERGIA CINÉTICA, energía del movimiento. Esta es máxima entre gases, intermedia en liquidos y minima en solidos. Las fuerzas de vanderwaals se hayan presentes en liquidos y solidos pero no en gases (elevada energía cinetica, dstancia entre ellos). Al disminuir la temp de la materia, baja la energía cinetica y las moléculas comienzan a aproximarse generándose fuerzas de atracción entre ellas y un cambio de estado. SON TRES:
~DIPOLOS PERMANENTES: entre moléculas covalentes en donde la dif de electronegatividad entre atomos es muy marcada. El atomo mas electronegativo atrae los electrones compartidos y se polariza en forma negativa. Paralelamente, se forma un polo positivo del lado opuesto de la molecula. La atracción se produce entre las zonas positivas y negativas. Entre hidrogeno y fluor. Hidrogeno positivo, fluor negativo.
~DIPOLOS INDUCIDOS: uniones intermoleculares que explican el cambio de estado en las moléculas covalentes apolares y en los gases nobles. En las moléculas covalentes apolares ambos atomos poseen la misma electronegatividad, por lo tanto los electrones compartidos se encuentran exactamente a la misma distancia de cada nucleo. Al disminuir la temp y la energía cinetica, las moléculas se acercan induciendo a la vecina al corrimiento de la nube electrónica. Esto produce un dipolo temporario, desencadenando una reacción masiva en todas las moléculas. El resultado es la polarización del atomo. Permite explicar forma en qe los gases nobles pueden presentarse liquidos o solidos. Ellos no forman uniones covalentes sino que se encuentran independientes. Ej: dos oxígenos (gas noble) o dos nitrógenos (cov apolares) n///n n (+)(-)n,n(+)(-)n
~PUENTES DE HIDROGENO: en f 1 union, n *3 uniones, o +h.
se producen entre atomos muy electronegativos y atomos de hidrogeno. Explica el cambio de estado en la molecula de agua y también la unión entre dos cadenas de adn. Es una unión mas fuerte que los dipolos inducidos y permanentes y se produce por el corrimiento de la nube electrónica. O(-)unido a dos H(+)—(-)O unido a dos hidrógenos (+).
GRUPOS FUNCIONALES ORGANICOS.
G FUNCIONAL (O,N, H) +CADENA HIDROCARBONADA (C,H) > C, H, O, N
se encuentran conformando comp organicos, forman familias de sustancias con propiedades similares.
ALCOHOLES: carbono/s unido a –OH (oxhidrilos) si hay dos es diol, tres es triol. . termina en OL.
son un grupo de sustancias polares que se caracterizan por tener el grupo oxhidrilo en su estructura. Al ser polares se pueden solubilizar en agua ya q esta también es polar.
FENOL: parecido a los alcoholes, forma de benceno, enlace doble intercalado, un carbono posee oxhidrilo.
ALDEHIDOS Y CETONAS: los aldehídos (-AL) tienen 1 radical (R-C///O-h2) y los cetonas 2 (-NONA) (r-c//o/h, r).
Los aldehídos y cetonas se caracterizan por presentar el mismo grupo funcional denominado carbonilo. La diferencia esta dada en q en los aldehídos hay un radical y en los cetonas dos.
son muy buenos solventes de las grasas y de las resinas y se los utiliza en la fabricación de platicos y barnices. CARBONILO: O=C-R,H     O=C-R,R`
ETERES: R+G.F+R`. son sustancias que a temp ambiente se puede encontrar en estado liquido o gaseoso. Son incoloros y solubles en agua, salvo el dimetileter que es un anestésico y se encuentra en estado gaseoso. Si los dos radicales son iguales el éter es simple, mientras q si son distintos se dice q es compuesto.
ACIDOS CARBOXILICOS: CARBOXILO R-C-OH,=O (-NOICO). Son comp organicos de reacción acida que se caracterizan por poseer en su estructura el grupo funcional carboxilo. Forman puente de hidrogeno con el agua siendo por lo tanto soluble en ella. COOH
ESTERES: sust organicas q derivan de los acidos carboxílicos por reemplazo de un hidrogeno por un radical carbonado. Sustancias volátiles que pueden mezclarse fácilmente con el aire. Se los encuentra en flores y frutos como por ej en manzanas el pentanoato de metilo y en la bananas el etanoato de pentilo. NOATO. ALCOXICARBONICO: R-C=O,-O-R` …  COO
AMINAS: primarias: nitrógeno unido a dos hidrógenos y un radical. Secundaria> nitrógeno unido a dos radicales y un hidrogeno. Terciarias: nitrógeno unido a tres radicales.  
son una familia de compuestos q poseen el grupo funcional amino (nitrógeno unido a tres cosas) en su estructura y el nitrógeno como componente principal. Forman parte de aminoácidos y proteínas.
AMIDAS: amida: R-C=O,-N-R,R`………. COHN, NH
se presentan en aminoácidos y proteínas.

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