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Los hidrocarburos
Los hidrocarburos
¿Cuál es el nombre del hidrocarburo más pequeño?
El carbono es un elemento que puede formar millones de compuestos distintos. Algunos de los compuestos más simples sólo contienen carbono e hidrógeno: los hidrocarburos. Y pueden tener diferentes longitudes, ser rectos o ramificados… o formar anillos. Suministran mucha energía durante la combustión, por lo que la gasolina, el diésel y el combustible para aviones son mezclas de diferentes hidrocarburos. El gas de las cocinas se compone de hidrocarburos.
Y también la mayoría de las clases de aceite. La base de todos los compuestos de carbono es que el átomo de carbono quiere formar cuatro enlaces. Esto significa que el hidrocarburo más simple consiste en: un átomo de carbono rodeado de cuatro átomos de hidrógeno. Esta sustancia se llama metano. El segundo hidrocarburo tiene dos átomos de carbono que pueden estar unidos mediante un enlace simple, un enlace doble...
o un enlace triple. En este vídeo, los simplificaremos y nos centraremos en los enlaces simples. Cuando el átomo de carbono utiliza uno de sus cuatro enlaces disponibles, le quedan tres, lo que quiere decir que hay espacio para un total de seis átomos de hidrógeno en este hidrocarburo: el etano. Podemos continuar añadiendo átomos de carbono, haciendo la cadena cada vez más larga. Para nombrar los hidrocarburos, se empieza contando los átomos de carbono.
Hay una lista que indica qué nombre se corresponde con cada longitud de la cadena. Ya hemos visto los dos primeros de la lista: el metano y el etano. Las sustancias con 3 y 4 átomos de carbono se llaman propano y butano. De cinco en adelante, empleamos las palabras griegas para los números. Puedes reconocer algunos de ellos a partir de otras palabras: pentano (penta significa cinco), hexano, heptano, octano, nonano, decano. ¿Te has dado cuenta de que los nombres de estos compuestos terminan en «-ano»?
Un nombre colectivo para todos estos hidrocarburos es el de alcanos. Pero, ¿qué pasa con el número de átomos de hidrógeno? Es fácil, sólo tienes que asegurarte de que cada átomo de carbono tenga cuatro enlaces en total. Los átomos de carbono del centro han utilizado dos de sus enlaces para crear la cadena de carbono. Eso significa que tienen espacio para dos átomos de hidrógeno cada uno.
Los átomos de carbono de cada extremo sólo han empleado un enlace. Pueden incluir tres átomos de hidrógeno. Repasemos de nuevo la lista de los diez primeros alcanos, esta vez, también con las fórmulas químicas: los primeros cuatro son metano, etano, propano y butano… A continuación, contamos en griego: pentano, hexano, heptano, octano, nonano y decano. Los quemadores de gas suelen contener una mezcla de propano y butano, mientras que la mayoría de mecheros utilizan butano puro. El gas metano se libera cuando los biorresiduos se descomponen en pantanos y charcos, y en los estómagos de las vacas.
Es la longitud de la cadena de carbono la que determina las propiedades de la sustancia, como el punto de fusión y de ebullición. Los cuatro más cortos (metano, etano, propano y butano) son gases a temperatura ambiente y presión normal. Las cadenas de entre cinco y quince átomos de carbono son líquidas a temperatura ambiente… y las cadenas más largas son sólidas, como esta molécula de octadecano con 18 átomos de carbono. Lo que hace que los hidrocarburos sean muy importantes es que sus nombres se usan para nombrar muchos otros compuestos orgánicos. Aunque algunos átomos de hidrógeno se reemplacen por otros átomos, estas moléculas siempre tendrán nombres que contengan «penta-», pues tienen una cadena de cinco átomos de carbono.
Por eso, es bueno saberse el orden de memoria: metano, etano, propano, butano, pentano, hexano, heptano, octano, nonano y decano.