Propriétés des hydrocarbures aliphatiques, nomenclature, réactions, types

Les Hydrocarbures aliphatiques Ce sont tous ceux qui manquent d'aromaticité, non pas au sens olfactif, mais en ce qui concerne la stabilité chimique. La classification des hydrocarbures de cette manière est aujourd'hui trop ambiguë et imprécise, car elle ne fait pas de discrimination entre différents types d'hydrocarbures qui ne sont pas aromatiques.

Ainsi, nous avons des hydrocarbures aliphatiques et des hydrocarbures aromatiques. Ces derniers sont reconnus par leur unité de base: la bague Benncénico. Les autres, en revanche, peuvent adopter n'importe quelle structure moléculaire: linéaire, ramifiée, cyclique, insaturée, polycyclique; Tant qu'ils n'ont pas de systèmes conjugués comme le benzène.

Le carburant fluide des briquets se compose d'un mélange d'hydrocarbures aliphatiques. Source: pixnio.

Le terme «aliphatique» est né du mot grec «Aleiphar», qui signifie graisse, également utilisé pour se référer aux huiles. Par conséquent, au XIXe siècle, cette classification a été attribuée aux hydrocarbures obtenus à partir des extraits huileux; Tandis que les hydrocarbures aromatiques ont été extraits des résines arbres et parfumées.

Cependant, comme la base de la chimie organique consolidée, il a été découvert qu'il y avait une propriété chimique qui différenciait les hydrocarbures, encore plus importants que leurs sources naturelles: l'aromaticité (et non le parfum).

De cette façon, les hydrocarbures aliphatiques ont cessé d'être uniquement ceux obtenus de graisses, pour être tous ceux qui manquent d'aromaticité. Au sein de cette famille, nous avons des alcènes et des alcynes, qu'ils soient linéaires ou cycliques. C'est pourquoi «aliphatique» est considéré comme inexact; Bien qu'il soit utile pour aborder certains aspects généraux.

Par exemple, lorsqu'il est dit des «extrêmes» ou des «chaînes» aliphatiques, les régions moléculaires sont mentionnées où les anneaux aromatiques sont absents. De tous les hydrocarbures aliphatiques, le plus simple par définition est le méthane, CHO₄; Tandis que le benzène est le plus simple des hydrocarbures aromatiques.

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Propriétés des hydrocarbures aliphatiques

Les propriétés des hydrocarbures aliphatiques oscillent à différents degrés en fonction de ceux qui sont considérés. Il existe des masses moléculaires faibles et élevées, ainsi que des ramifications linéaires, ramifiées, cycliques ou polycycliques, même celles de structures à trois dimensions incroyables; Comme avec le Cubain, sous la forme d'un cube.

Cependant, certaines généralités peuvent être mentionnées. La plupart des hydrocarbures aliphatiques sont des gaz ou des liquides hydrophobes et apolaires, ayant un peu plus apolaire que d'autres, car même ceux des chaînes de carbone qui ont des atomes halogènes, oxygène, azote ou soufre sont inclus dans la liste.

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Ce sont également des composés inflammables, car ils sont susceptibles d'oxyder dans l'air avant une source de chaleur minimale. Cette caractéristique devient plus dangereuse si nous ajoutons sa volatilité élevée, en raison des interactions dispersives faibles qui maintiennent les molécules aliphatiques cohérentes.

Par exemple, nous le voyons dans le butane, un gaz qui peut être liquéfié avec une relative facilité ainsi que du propane. Les deux sont très volatils et inflammables, ils sont donc des composants actifs des gaz de cuisine ou des briquets de poche.

Bien sûr, une telle volatilité a tendance à diminuer à mesure que la masse moléculaire et les hydrocarbures provoquent de plus en plus de liquides visqueux.

Nomenclature

La nomenclature des hydrocarbures diffère encore plus que ses propriétés. S'ils sont alko ou alcins, les mêmes normes stipulées par l'IUPAC sont suivies: sélectionnez la chaîne la plus longue, en attribuant les indicateurs les plus bas à l'extrémité la plus remplacée ou aux hétéroatomes ou aux groupes plus réactifs.

De cette façon, vous savez dans quel carbone chaque substituant est trouvé, ou même insaturation (double ou triple liaisons). Dans le cas des hydrocarbures cycliques, le nom est précédé des substituants énumérés par ordre alphabétique, suivi du mot «cycle», comptant les numéros de carbone qui l'intégrent.

Par exemple, considérez les deux cyclohexans suivants:

Deux cyclohexans, qui sont classés comme hydrocarbures aliphatiques. Source: Gabriel Bolívar.

Cyclohexan A, est appelé 1.4-diméthylciclohexan. Si l'anneau était de cinq carbones, ce serait 1,4-diméthylciclopentano. Pendant ce temps, le cyclohexan B est appelé 1,2,4-triméthylcyclohexan, et non 1,4,6-cyclohexan, car il cherche à utiliser les indicateurs les plus bas.

Maintenant, la nomenclature peut devenir très compliquée pour les structures opérabotiques hydrocarbures. Pour eux, il existe des règles plus spécifiques, qui doivent être expliquées séparément et soigneusement; Comme pour les objectifs, les terpènes, les politiques et les composés polycycliques.

Réactions

La combustion

Heureusement, les réactions sont moins variées pour ces hydrocarbures. L'un d'eux a déjà été mentionné: ils combustion facilement, produisant du dioxyde de carbone et de l'eau, en plus d'autres oxydes ou gaz en fonction de la présence d'hétéromes (Cl, N, P, O, etc.). Cependant, le CO₂ et h₂Ou sont les principaux produits de combustion.

Ajout

S'ils souffrent d'une insaturation, ils peuvent subir des réactions d'addition; c'est-à-dire qu'ils incorporent de petites molécules dans leur squelette en tant que substituants suivant un mécanisme spécifique. Parmi ces molécules, nous avons celui de l'eau, de l'hydrogène et des halogènes (F₂, CL₂, BR₂ et moi₂).

Halogénation

D'un autre côté, les hydrocarbures aliphatiques sous l'incidence du rayonnement ultraviolet (HV) et la chaleur peut briser les liens C-H pour les modifier par des liens C-X (C-F, C-CL, etc.). Il s'agit de la réaction d'halogénation, qui est observée dans des alcanes à très courte chaîne, comme le méthane ou le pentan.

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Craqueo

Une autre réaction que les hydrocarbures aliphatiques peuvent souffrir, en particulier les alcanes à longue chaîne, est la fissuration thermique. Il se compose de l'approvisionnement en chaleur intense de sorte que l'énergie thermique brise les liaisons C-C, et donc de petites molécules, plus citées sur le marché du carburant, à partir de grandes molécules.

Les quatre réactions ci-dessus sont les principales qui peuvent souffrir d'un hydrocarbure aliphatique, la combustion étant la plus importante de toutes, car elle ne fait discriminer aucun composé; Tout brûlera en présence d'oxygène, mais tout le monde ne ajoutera pas des molécules ou ne se brisera pas en petites molécules.

Gars

Groupes hydrocarbures aliphatiques composés sans fin, qui à leur tour sont classés plus spécifiques, indiquant le degré de leur insaturation, ainsi que le type de structure qu'ils ont.

Selon leur insaturé, nous avons les alcanes (saturés), les alcènes et les alcynes (insaturés).

Les alcanes sont caractérisés par des liens C-C simples, tandis que dans les alcènes et les alcins, nous observons les liens C = C et C≡C, respectivement. Une façon très générale de les visualiser est de considérer les squelettes de carbone des alcanes comme du zigzagen et des chaînes pliées, étant "carré" pour les alcènes, et "lignes droites" pour les alkines.

En effet.

Les alkitos et les alkines peuvent être ramifiés, cycliques ou polycycliques. C'est pourquoi les cycloalcanos, les cycloalquenos, les cycloalquinos et les composés tels que la décalin (structure de vélo), l'adamantano (similaire à une casquette de baseball), l'heptalène, le gonano, entre autres, les hydrocarbures aliphatiques sont également considérés.

D'après les alcènes, d'autres types d'hydrocarbures surviennent, tels que les objectifs (avec deux doubles liaisons), polis (avec de nombreuses liaisons alternatives doubles) et les terpènes (composés dérivés de l'isoprène, un diène).

Applications

Encore une fois, les utilisations de ces hydrocarbures peuvent varier en fonction de celle considérée. Cependant, dans les sections des propriétés et des réactions, il a été clairement indiqué que toute combustion, non seulement pour libérer les molécules de gaz, mais aussi la lumière et la chaleur. Ainsi, ce sont des réservoirs d'énergie, utiles pour servir de carburants ou de sources de chaleur.

C'est pourquoi ils sont utilisés dans le cadre de la composition de l'essence, pour le gaz naturel, dans les briquets Bunsen, et en général pour pouvoir provenir du feu.

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L'un des exemples les plus remarquables est celui de l'acétylène, HC≡CH, dont la combustion permet d'exciter les ions métalliques d'un échantillon dans la spectrométrie d'absorption atomique effectuée sur des tests analytiques. De même, le feu résultant peut être utilisé pour les soudures.

Les hydrocarbures aliphatiques liquides, tels que la paraffinique, sont fréquemment utilisés comme solvants d'extraction de graisse. De plus, son action de solvant peut être utilisée pour éliminer les taches, les émaux, les peintures ou simplement pour préparer des solutions d'un composé organique spécifique.

La plus grande masse moléculaire, déjà visqueuse ou solide, est destinée à l'élaboration de résines, de polymères ou de médicaments.

En ce qui concerne le terme «aliphatique», il est généralement utilisé pour se référer à ces régions, dans une macromolécule, qui manque d'aromaticité. Par exemple, les asphaltennes sont décrites superficiellement comme un noyau aromatique avec des chaînes aliphatiques.

Exemples

Au début, il a été dit que le méthane est le plus simple des hydrocarbures aliphatiques. Ils sont suivis par du propane, Cho₃Ch₂Ch₃, Butano, ch₃Ch₂Ch₂Ch₃, Pentano, ch₃Ch₂Ch₂Ch₂Ch₃, Octane, Nonano, Dean, etc., ayant des alcanes de plus en plus longs.

Il en va de même pour l'éthylène, CHO₂= Ch₂, Propeno, ch₃Ch = ch₂, Buteno, ch₃Ch₂Ch = ch₃, Et pour le reste des alkines. S'il y a deux doubles liais. De même, il peut y avoir des liens doubles et triples dans le même squelette, augmentant la complexité structurelle.

Parmi les cycloalcanos, nous pouvons mentionner le cyclopropane, le cyclobutane, le cyclopentano, le cyclohexan, le cycloheptano, le cyclooctane, ainsi que le cyclohexène et le cyclohexine. De tous ces hydrocarbures, des dérivés ramifiés sont obtenus, multipliant davantage les exemples disponibles (tels que 1,4-diméthylciclohexano).

Parmi les terpènes les plus représentatifs, nous avons du limonène, du mentol, du pinène, de la vitamine A, de l'escualeno, etc. Le polyéthylène est un polymère saturé avec des unités -ch₂-Ch₂-, C'est donc aussi un exemple de ces hydrocarbures. D'autres exemples ont déjà été cités dans les sections précédentes.

Les références

1. Morrison, R. T. Et Boyd, R, n. (1987). Chimie organique. 5e édition. Éditorial Addison-Wesley Inter-American.
2. Carey F. (2008). Chimie organique. (Sixième édition). Mc Graw Hill.
3. Graham Salomons t.W., Craig B. Fryhle. (2011). Chimie organique. Amines. (10e édition.). Wiley Plus.
4. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (22 août 2019). Définition de l'hydrocarbure aliphatique. Récupéré de: Thoughtco.com
5. Wikipédia. (2019). Composé aliphatique. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
6. CHIMISTER BOOLISTexts. (20 août 2019). Hydrocarbures aliphatiques. Récupéré de: Chem.Bibliothèque.org
7. Elizabeth Wyman. (2019). Hydrocarbures aliphatiques: définition et propriétés. Étude. Récupéré de: étudier.com