Clasificación de los hidrocarburos
Los hidrocarburos son compuestos químicos orgánicos que se encuentran constituidos en exclusiva por carbono e hidrógeno. Según la naturaleza de sus enlaces se pueden clasificar en:
Hidrocarburos de cadena abierta o cerrada.
Dentro de los hidrocarburos de cadena abierta encontramos:
– Hidrocarburos saturados → Alcanos, hidrocarburos que carecen de enlaces dobles o triples. Son moléculas unidas mediante enlaces de tipo simple.
– Hidrocarburos insaturados → Alquenos, moléculas formadas por átomos que se unen entre sí mediante enlaces de tipo doble, y alquinos, moléculas cuyos enlaces son de tipo triple.
Es importante destacar que los hidrocarburos insaturados, debido a la presencia de enlaces dobles o triples, tienen la capacidad de reaccionar con otras sustancias para formar compuestos más complejos. Esto los hace especialmente útiles en la industria química, donde se utilizan como materia prima para la producción de una amplia variedad de productos, como plásticos, resinas, cauchos y detergentes.
Dentro de los hidrocarburos de cadena cerrada encontramos:
- Hidrocarburos alicíclicos, que a su vez se subdividen en saturados o también conocidos como cicloalcanos e insaturados. Estos últimos se subdividen en cicloalquenos y cicloalquinos.
–Cicloalcanos: también llamados alcanos cíclicos, poseen un esqueleto de carbono formado en exclusiva por átomos de carbono que se unen entre sí mediante enlaces de tipo simple formando un anillo. Siguen la fórmula general: CnH2n.
Este tipo de hidrocarburos se nomina igual que los alcanos pero añadiendo el prefijo ciclo- delante del nombre.
–Cicloalquenos: Son hidrocarburos que en su estructura tienen como mínimo un enlace de tipo doble covalente. Este tipo de enlaces posee cierta capacidad elástica si los comparamos con los de otras moléculas, elasticidad que se hace mayor cuando mayor sea la molécula.
–Cicloalquinos: Son hidrocarburos cíclicos que tienen presente en su estructura enlaces de tipo triple. Generalmente son moléculas estables solamente si poseen un anillo suficientemente grande, siendo el ciclooctino, con ocho carbonos, el cicloalquino más pequeño.
- Hidrocarburos aromáticos: También conocidos como bencénicos, son moléculas que poseen al menos un anillo aromático dentro de su estructura.
Los hidrocarburos aromáticos son de particular interés en la industria química debido a su estabilidad y a las propiedades únicas que les confiere su estructura de anillo. Se utilizan en la producción de una amplia gama de productos, incluyendo colorantes, detergentes, medicamentos y plásticos.
Todos los hidrocarburos, excepto los aromáticos, reciben también el nombre de hidrocarburos alifáticos.
El término de hidrocarburos saturados o insaturados que se suele añadir a los alcanos o cicloalcanos, hace referencia a la imposibilidad de dichas moléculas para añadir a su estructura más hidrógenos, pues los átomos de carbono no tienen más enlaces en disponibilidad para ellos.
En cambio, los alquenos, alquinos, cicloalquenos y cicloalquinos, debido a tener enlaces de tipo múltiple, pueden añadir más átomos de hidrógeno a su estructura molecular a través de reacciones de adición, por lo cual se les denomina también como hidrocarburos insaturados.
Los alcanos se subdividen en dos tipos:
- Lineales: por ejemplo, CH3CH3 (etano), CH3CH2CH3 (propano), CH3CH2CH2CH3 ( butano), etc.
- Ramificados: Los alcanos ramificados son compuestos formados por la sustitución de átomos de hidrógeno del hidrocarburo, por los llamados grupos alquilo, los cuales se enganchan a la cadena de carbonos.
Tanto los alquenos como los alquinos pueden ser, al igual que los alcanos, de tipo lineal o ramificados.
Un grupo alquilo, también conocido como radical alquilo, es una agrupación de átomos que proceden de la eliminación del hidrógeno de un alcano, por lo cual, el grupo alquilo contiene un electrón disponible para compartir en la formación de un enlace covalente. Los grupos alquilo se nombran cambiando la terminación –ano, por –ilo o –il, pero se suelen designar con la letra -R ( de radical).
Además de los mencionados, existen otros tipos de hidrocarburos que se caracterizan por la presencia de átomos de otros elementos en su estructura. Estos se conocen como hidrocarburos heterocíclicos y pueden contener átomos de oxígeno, nitrógeno, azufre, entre otros. Algunos ejemplos de hidrocarburos heterocíclicos son los furanos, piridinas y tiofenos. Cada uno de estos compuestos tiene propiedades y usos únicos, lo que amplía aún más la diversidad y la utilidad de los hidrocarburos en la química y la industria.