Os alcanos lineares são compostos orgânicos pertencentes à família dos hidrocarbonetos saturados. Eles são caracterizados por apresentarem uma cadeia de carbonos sem ramificações, ou seja, os átomos de carbono estão ligados de forma linear. Os alcanos lineares são conhecidos por serem compostos simples, estáveis e possuírem propriedades físicas como ponto de fusão e ebulição que aumentam conforme o aumento do número de átomos de carbono na cadeia. A nomenclatura dos alcanos lineares segue as regras da IUPAC, onde o prefixo indica o número de carbonos na cadeia e o sufixo “ano” indica que se trata de um hidrocarboneto saturado. Alguns exemplos de alcanos lineares incluem o metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10).
Explicação sobre os alcanos e exemplos de dois compostos da classe.
Os alcanos são hidrocarbonetos saturados, ou seja, compostos formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio ligados por ligações simples. Eles são conhecidos por serem compostos de cadeia aberta e por não apresentarem grupos funcionais. Os alcanos também são conhecidos como parafinas, e sua fórmula geral é CnH2n+2.
Os alcanos lineares são alcanos que possuem uma cadeia carbônica sem ramificações. Eles são representados por uma fórmula geral CnH2n+2, onde n é o número de átomos de carbono na cadeia. Os alcanos lineares apresentam propriedades físicas como ponto de fusão e ebulição mais altos em comparação com alcanos ramificados, devido à sua maior área de contato molecular.
A nomenclatura dos alcanos lineares segue a regra da IUPAC, onde o prefixo indica o número de átomos de carbono na cadeia e o sufixo “-ano” indica que se trata de um alcano. Alguns exemplos de alcanos lineares são o metano (CH4) e o octano (C8H18).
Nomenclatura dos alcanos: como nomear corretamente os hidrocarbonetos saturados de cadeia simples.
Os alcanos são hidrocarbonetos saturados de cadeia simples, ou seja, compostos formados apenas por carbono e hidrogênio ligados por ligações simples. A nomenclatura dos alcanos segue regras específicas para nomear corretamente essas moléculas.
Para nomear um alcano, é necessário identificar a quantidade de carbonos presentes na cadeia principal e adicionar o sufixo “-ano” ao final do nome. Além disso, é preciso indicar a posição dos átomos de carbono ramificados, caso existam, utilizando números para indicar em qual carbono eles estão ligados.
Por exemplo, se tivermos uma cadeia de quatro átomos de carbono, o nome do alcano será butano. Se houver uma ramificação em um dos carbonos, a nomenclatura será 2-metilbutano, indicando que o grupo metil está ligado ao segundo carbono da cadeia.
É importante lembrar que a nomenclatura dos alcanos deve seguir as regras estabelecidas pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) para garantir a correta identificação das moléculas.
Características dos alcanos: conheça as propriedades e estrutura molecular desses compostos orgânicos.
Os alcanos são compostos orgânicos que possuem como principal característica a presença de ligações simples entre átomos de carbono e hidrogênio. Eles são conhecidos por serem compostos saturados, ou seja, não possuem ligações duplas ou triplas em sua estrutura molecular. Esses compostos são também chamados de hidrocarbonetos alifáticos, devido à sua estrutura linear ou ramificada.
Em relação às propriedades físicas, os alcanos são geralmente insolúveis em água e possuem baixos pontos de fusão e ebulição. Isso se deve à sua estrutura molecular, que não permite a formação de ligações de hidrogênio com a água. Além disso, os alcanos apresentam baixa reatividade química, sendo considerados compostos quimicamente inertes.
A estrutura dos alcanos é formada por cadeias de carbono que podem ser lineares ou ramificadas. Na nomenclatura desses compostos, utilizamos o prefixo “met-” para alcanos com um carbono, “et-” para dois carbonos, “prop-” para três carbonos, “but-” para quatro carbonos, e assim por diante. Além disso, é importante lembrar que os alcanos lineares são aqueles em que os átomos de carbono estão dispostos em uma sequência linear, sem ramificações.
Alguns exemplos de alcanos lineares incluem o metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10) e assim por diante. Esses compostos são amplamente utilizados na indústria química e petroquímica, sendo importantes fontes de energia e matéria-prima para a produção de diversos produtos.
A fórmula estrutural dos alcanos: Como é representada a estrutura dos hidrocarbonetos saturados.
Os alcanos são hidrocarbonetos saturados que possuem apenas ligações simples entre os átomos de carbono. Sua fórmula estrutural é representada pela fórmula geral CnH2n+2, onde “n” representa o número de átomos de carbono na molécula.
Os alcanos lineares são cadeias de átomos de carbono ligados entre si de forma linear, ou seja, formando uma única cadeia. Eles podem ser representados de forma simplificada por meio de fórmulas estruturais planas, onde os átomos de carbono são representados por vértices e as ligações simples por segmentos de linha.
As propriedades dos alcanos lineares incluem baixos pontos de ebulição e fusão, baixa solubilidade em água e alta inflamabilidade. Eles são utilizados como combustíveis, solventes e na indústria petroquímica.
A nomenclatura dos alcanos lineares segue as regras da IUPAC, onde o prefixo indica o número de átomos de carbono na cadeia e o sufixo “-ano” indica que se trata de um alcano. Por exemplo, o metano possui um átomo de carbono, o etano possui dois átomos de carbono e assim por diante.
Alguns exemplos de alcanos lineares incluem o metano (CH4), etano (C2H6) e propano (C3H8). Esses compostos são essenciais para diversas aplicações industriais e domésticas devido às suas propriedades físicas e químicas.
Alcanos lineares: estrutura, propriedades, nomenclatura, exemplos
Os alcanos lineares são hidrocarbonetos cuja fórmula química geral é saturado n -C n H 2n + 2 . Como são hidrocarbonetos saturados, todas as suas ligações são simples (CH) e consistem apenas em átomos de carbono e hidrogênio. Eles também são chamados de parafinas, diferenciando-os dos alcanos ramificados, chamados isoparafinas.
Esses hidrocarbonetos não possuem galhos e anéis. Mais do que linhas, essa família de compostos orgânicos é mais semelhante às cadeias (alcano de cadeia reta); ou de um ângulo culinário, ao espaguete (cru e cozido).
O espaguete cru passa a representar o estado ideal e isolado dos alcanos lineares, embora com uma tendência acentuada à ruptura; enquanto cozinhados, independentemente de estarem al dente ou não, eles se aproximam de seu estado natural e sinérgico: alguns interagindo com outros em um todo (o prato de macarrão, por exemplo).
Esses tipos de hidrocarbonetos são encontrados naturalmente no gás natural e nos campos de petróleo. Os mais leves têm características lubrificantes, enquanto os pesados se comportam como um asfalto indesejável; solúvel, no entanto, em parafinas. Eles servem muito bem como solventes, lubrificantes, combustíveis e asfaltos.
Estrutura de alcanos lineares
Grupos
Ele menciona que a fórmula geral destes alcanos é C era n H 2n + 2 . Esta fórmula é a mesma para todos os alcanos, sejam eles lineares ou ramificados. A diferença então no n- anterior à fórmula do alcano, cuja denotação significa “normal”.
Veremos mais tarde que isso n- é desnecessário para alcanos com um número de carbono igual ou menor que quatro (n ≤ 4).
Uma linha ou cadeia não pode consistir em um único átomo de carbono; portanto, o metano é descartado para a explicação (CH 4 , n = 1). Se n = 2, temos etano, CH 3 -CH 3 . Note-se que este alcano consiste em dois grupos metilo, CH 3 , ligados entre si.
O aumento do número de átomos de carbono, n = 3, alcano propano é obtido CH 3 -CH 2 -CH 3 . Agora, um novo grupo aparece CH 2 , chamado de metileno. Não importa o tamanho do alcano linear, ele sempre terá dois grupos e nada mais: CH 3 e CH 2 .
Comprimentos de suas correntes
Quando o número de carbonos no alcano linear aumenta, há uma constante em todas as estruturas resultantes: o número de grupos metileno é aumentado. Por exemplo, suponha que os alcanos lineares com n = 4, 5 e 6:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ( n- butano)
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ( n- pentano)
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ( n- hexano)
As cadeias se tornam mais longas porque adicionam grupos CH 2 às suas estruturas . Assim, grande ou curto alcano linear difere na forma como CH 2 separa os dois grupos terminais CH 3 . Todos estes alcanos tem nada estes dois CH 3 : no início da cadeia e no fim da mesma. Se eu tivesse mais, isso implicaria a presença de ramificações.
Da mesma forma, pode ser observada a ausência total dos grupos CH, presente apenas nos ramos ou quando existem grupos substituintes ligados a um dos carbonos da cadeia.
A fórmula estrutural pode ser resumido como se segue: CH 3 (CH 2 ) n-2 CH 3 . Tente aplicar e ilustrar.
Conformações
Alguns alcanos lineares podem ser maiores ou menores que outros. Assim, n pode ter um valor de 2 a ∞; Isto é, um composto grupos de cadeia sem fim CH 2 e dois grupos CH três terminais (teoricamente possível). No entanto, nem todas as cadeias são “acomodadas” da mesma maneira no espaço.
É aqui que surgem as conformações estruturais dos alcanos. A que eles são devidos? A rotabilidade dos links CH e sua flexibilidade. Quando esses elos giram ou giram em torno de um eixo internuclear, as correntes começam a flexionar, dobrar ou enrolar em relação à sua característica linear original.
Linear
Na imagem superior, por exemplo, uma cadeia de treze carbonos que permanece linear ou estendida é mostrada na parte superior. Essa conformação é ideal, pois é assumido que o ambiente molecular afeta pelo menos o arranjo espacial dos átomos na cadeia. Nada a perturba e ela não precisa se curvar.
Enrolado ou dobrado
No meio da imagem, a cadeia de 27 carbono sofre um distúrbio externo. A estrutura, para ser mais “confortável”, gira seus elos de forma que ela se dobre; Assim como um longo espaguete
Estudos computacionais mostraram que o número máximo de carbonos que uma cadeia linear pode ter é n = 17. A partir de n = 18, é impossível que ela não comece a dobrar ou enrolar.
Misto
Se a corrente for muito longa, pode haver regiões que permaneçam lineares enquanto outras foram dobradas ou enroladas. De todos, esta é talvez a conformação mais próxima da realidade.
Propriedades
Física
Sendo hidrocarbonetos, eles são essencialmente apolares e, portanto, hidrofóbicos. Isso significa que eles não podem ser misturados com água. Eles não são muito densos porque suas correntes deixam muitos espaços vazios entre eles.
Além disso, seus estados físicos variam de gasosos (para n <5), líquidos (para n <13) ou sólidos (para n ≥ 14) e dependem do comprimento da cadeia.
Interações
As moléculas de alcano lineares são não polares e, portanto, suas forças intermoleculares são do tipo dispersão de Londres. As cadeias (provavelmente adotando uma conformação mista) são então atraídas pela ação de suas massas moleculares e pelos dipolos instantaneamente induzidos de seus átomos de hidrogênio e carbono.
É por esse motivo que, quando a corrente se torna mais longa e, portanto, mais pesada, também aumenta seus pontos de ebulição e fusão.
Estabilidade
Quanto maior a corrente, mais instável é. Geralmente, eles sofrem rupturas de seus elos para causar cadeias menores de uma grande. De fato, esse processo é conhecido como craqueamento , altamente utilizado no refino de petróleo.
Nomenclatura
Para nomear os alcanos lineares, basta adicionar o indicador n antes do nome. Se n = 3, como no propano, é impossível que esse alcano tenha alguma ramificação:
CH 3 -CH 2 -CH 3
Coisa que não ocorre de n = 4, ou seja, com n-butano e outros alcanos:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
O
(CH 3 ) 2 CH-CH 3
A segunda estrutura corresponde ao isobutano, que consiste em um isômero estrutural de butano. Para diferenciar um do outro, o indicador n entra em jogo. Assim, o n- butano refere-se apenas ao isômero linear, sem ramificação.
Quanto maior o número n, maior o número de isômeros estruturais e mais importante será usar n- para se referir ao isômero linear.
Por exemplo, octano, C 8 H 18 (C 8 H 8 × 2 + 2 ) tem treze iseros estruturais, bem como muitas ramificações são possíveis. O isômero linear, no entanto, é chamado: n- octano, e sua estrutura é:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3
Exemplos
Eles são mencionados abaixo e, finalmente, alguns alcanos lineares:
-Etano (C 2 H 6 ): CH 3 CH 3
-Propano (C 3 H 8 ): CH 3 CH 2 CH 3
– n- heptano (C 7 H 16 ): CH 3 (CH 2 ) 5 CH 3 .
– n- Dean (C 10 H 22 ): CH 3 (CH 2 ) 8 CH 3 .
– n- Hexadecano (C 16 H 34 ): CH 3 (CH 2 ) 14 CH 3 .
– n- Nonadecano (C 19 H 40 ): CH 3 (CH 2 ) 17 CH 3 .
– n- Eicosano (C 20 H 42 ): CH 3 (CH 2 ) 18 CH 3 .
– n- Hectano (C 100 H 202 ): CH 3 (CH 2 ) 98 CH 3 .
Referências
- Carey F. (2008). Quimica Organica. (Sexta edição). Mc Graw Hill
- Morrison, RT e Boyd, R., N. (1987). Quimica Organica. (5ª Edição). Editorial Addison-Wesley Interamerican.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Química Orgânica Aminas (10ª edição). Wiley Plus
- Jonathan M. Goodman. (1997). Qual é o alcano não ramificado mais longo com uma conformação mínima global linear? J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1997, 37, 5, 876-878.
- Garcia Nissa (2019). O que são alcanos? Estudo Recuperado de: study.com
- Sr. Kevin A. Boudreaux. (2019). Alcanos Recuperado de: angelo.edu
- Lista de alcenos de cadeia linear. [PDF]. Recuperado de: laney.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 de setembro de 2018). Nomeie os 10 primeiros alcanos. Recuperado de: thoughtco.com
- Ciência peculiar (20 de março de 2013). Alcanos de cadeia linear: propriedades preditivas. Recuperado de: quirkyscience.com
- Wikipedia (2019). Alcanos superiores. Recuperado de: en.wikipedia.org